2021-09-21如何在PCB上做一个城市地铁图？

这是一个电子技术不怎么行（三极管的原理都是刚弄明白），但却创意满满的创客做的作品，他是一位华人小哥（Chai Jia Xun），住在旧金山湾区。他先前曾做过一款生命倒计时（Lifeclocc）的作品，在Kickstarter上成功众筹。

这次又带来一个新的作品到Kickstarter上 - 在PCB上做城市地铁图，刚上线就已经筹得5000多美金。

他的4个作品 -- 新加坡2027、新加坡2030、日本东京JR、旧金山湾区捷运

来看一下效果咋样？

是不是还不错？它不是一块电路板那么简单，为达到可以接受的效果，这个小哥还是动了不少脑筋。

先看看它是如何构成的：

两层电路板带夹心（导光、分色）的结构

电路部分其实很简单

• 采用Micro USB供电

• 也可以选用电池供电

• 一个On/Off开关

• 三个用于控制的按键

• ATTINY85或ATMEGA328微控制器用于灯的控制逻辑

• 74HC595移位寄存器用于单独的线路控制

• 2N7002 MOSFET提供足够的电流

电路板上的LED、IC和MOS管

这个小哥在自己的网站上对制作过程做了详细的讲解：

先是使用KiCad创建封装，将这些站根据地铁图放至到合适的位置，并使用0.7mm线宽连接起来，这样线路看起来更清楚。

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在KiCad里新加坡地铁图的预览效果

PCB加工好以后的新加坡地铁图

日本东京地铁图 - 自己手工创建的日文字符

感觉电路板比较空，参照Google地图，加上河流

加上主要河流以后的效果

花了3个小时完成的旧金山湾区城铁图（创作者生活在湾区）

如何用LED点亮每个站点？这需要另外的一块带LED的电路板

测试LED从PCB板背面点亮的效果

用两块板叠在一起的效果，下面的板上安装了LED和电阻，显示效果不理想

加了3mm厚的MDF板用来导光，CNC激光切割

加了导光板以后的效果，明显好了很多

其实，如果显示PCB板的底层都敷铜，也会达到聚光的效果。

只是点亮每个站点还不够，还要为每条线路以不同的颜色来区分，如何用单色的LED实现不同线路不同颜色的效果？（当然还有比较奢侈的方式就是用三色的LED。。。但是太贵）

为了区分不同的线路，将不同颜色的灯打印在塑料透明纸上

使用了一张描图纸和2张透明纸的效果

灯光的控制

使用了一颗仅有8条腿的ATTiny85微控制器以及一个移位寄存器芯片来控制整个电路。

此单片机有8KB Flash、512B SRAM和512B EEPROM

轻触按键放在电路板边缘

移位寄存器的输出能力只有20mA，要提供给板上40个LED，亮度就会不够，所以需要加一个三极管来驱动

下面就是加工好的PCB地铁板的效果

你可以把它挂在相框里

也可以端坐在你的桌上

虽然从技术的难度上不高，但这个作品的制作过程还是牵涉了很多技能，是一个非常有趣的动手项目。

比较适合在校学电子的同学来DIY一下，尤其是通过它可以更好滴学习PCB的设计和应用。

如果采用更强大的控制器，尤其是支持WiFi、蓝牙功能的ESP32，相信能够制作出更炫酷的功能，大家可以试试。

最后，祝大家 中秋节愉快！