幾天前,我的「桃花運勢預測引擎」(Inamorata Prognostication Engine)專案遇到了一些麻煩,我本來該將電子設備和顯示器裝到主控板上了,上方大圖是面板上半部的正面圖(無旋鈕、開關、按鍵和撥號盤)。編按:作者從2013年就曾在EE Times的部落格文章中介紹的一個DIY計畫,作品會是一個像是西洋骨董家具、可以顯示時間日期還能測「心情」的有趣裝置;外觀參考下圖。

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「桃花運勢預測引擎」(Inamorata Prognostication Engine)
(來源:Max Maxfield)

面板上的一個個白點是直徑5mm的仿珍珠母盤;實際上它們是鑲嵌在吉他琴頸上琴格之間用以標記指位的琴徽(Pearloid Dots),每個點後面都有一個孔,每個孔後面都是一個Adafruit出品的NeoPixel三色LED。要特別注意由16個點組成的那五個圈,它們最後將裝上電位計,實現電動化,由人或機器來操控;我的想法是在每個零件後面裝一個Adafruit的16-LED NeoPixel環,如下圖。

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16-LED NeoPixel環
(來源:Adafruit)

每個NeoPixel都有四個接腳:0V、5V、Data-in、Data-out。環上的NeoPixel以菊花鏈形式連接,這樣就可以用微控制器中的一個接腳(在本例中為Arduino Mega)來控制那16顆LED。需要注意的一點是,0V、5V和Data-in訊號在環上的不同點接入,也就是說,它們並沒有圍繞單一個NeoPixel;如下圖所示。

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0V、5V和Data-in訊號是分開的
(來源:Max Maxfield)

OK…如果你看懂了上面的圖,也從中了解所有可能的資訊,我們再一起看看安裝在夾具中的主控板背面;整套零件最終會裝進「預測引擎」的外殼,但現在它還在我的餐桌上。我老婆(可愛的Gina)一直暗示她希望我快點完成這個案子,這樣她的餐廳才能恢復原狀。

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主控板背面
(來源:Max Maxfield)

也許不太容易看清楚…那5個NeoPixel環就掛在上圖右側的灰線上;在黏到面板上之前,我先將它們分散開,因此它們沒有碰到任何東西(彼此之間也沒接觸),然後再通電確保它們正常運作。我做過的事情只有一個個它們點亮,並讓它們一直亮著。我兒子Joseph坐在我桌子的另一側充當「監察員」,當我把最上面的環放到面板上,慢慢調整其位置,直到NeoPixel與相對應的孔和點完全對齊,再塗上一點熱熔膠將環固定到面板上。

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這是我的熱熔膠槍
(來源:Max Maxfield)

是的,謝謝你可能本來想提醒我的,現在我知道熱熔膠沒辦法沾在冰冷的黃銅上;我在這裡遇到的問題是,只要我在環上的Data-in接腳訊號抵達的那個點周圍塗上熱熔膠,Joseph就報告說鏈中的第一個NeoPixel LED (他最關心的最頂部的那個LED)滅了。直到我關閉電源,環上的其他LED還一直亮著;可是當我關閉又重新開啟電源時,發現所有的LED都不會亮了;環上的所有LED是以菊花鏈形式連結,這意味著一顆LED已經在某種程度上被損壞了。

我能想到的兩種可能的原因是短路或靜電問題;一開始,我忽略了ESD因素,因為設備是放在防靜電墊上的,我也戴著防靜電腕帶,而且所有電纜都有遮罩(這解釋了為何我花那麼長時間佈線)。而讓我深受打擊的是,這是我第一次在NeoPixel通電的情況下使用熱熔膠槍;這讓我很想知道,熱熔膠在液態下是否會導電?

第二天,我問隔壁人稱「學問小鬍子」的Ivan對這件事的看法,他說他相信溫度非常非常高的熱熔膠的電阻仍然超級高,而且他們一直都在通電的電路上使用熱熔膠,從來沒遇到任何問題。不過Ivan也說,如果熱熔膠棒內有髒東西,有可能降低熔膠電阻。

於是首先我們測量了熱熔膠槍的金屬尖到兩線插頭的火線和零線端子電阻,兩者電阻都無限大;接下來,將熱熔膠加熱並測量其電阻(還是無限大);然後,重新測量火線和零線端子的電阻(一樣無限大)。接著在熱熔膠槍仍全速運轉時,我們檢查尖端到插頭的零線端子是否有任何AC電壓分量(沒有);最後按壓熱熔膠槍板機擠出更多熱熔膠,看有沒有任何直流分量(也是沒有)。

現在看來,可能是我的熱熔膠槍尖端不小心將Data-in訊號短路為0V (或5V),但Data-in訊號是在0V和5V之間擺動,我不明白這為什麼會造成問題。所以,我還得回去研究一下是否與ESD有關。而說到這,現在我為了讓自己安心,在使用熱熔膠之前都會把所有電源關閉…請問親愛的讀者們對此有何看法?你認為我是不是漏掉了什麼因素?

(參考原文: Can Hot Hot Glue Cause Short Short Circuits ?,by Max Maxfield;原文刊登於ASPENCORE旗下EEWeb網站,Jenny Liao/EDN China編譯)