不用去北极就能看见极光自己动手制作
1、极光有18个全彩二极管在9个回路里。总共有162个发光二极管。每圈都是分隔开来控制的。所有有9个LED电路需要控制。
我采用PIC24F08KA101 作为控制器，这个芯片是16位的，已经足够控制电路，所以并不需要占地方的外部设备来达到运算峰值32Mhz
电路本身很简单，微型控制器连着一个摇杆式的开关（其中有5个触点开关），用3个MOSFET(场效应管)和12个BJT（双极性管）控制着通过LED的电流。3.3V的线性稳压器给PIC供电，LED回路则用5V的电源驱动。
这个电路其实就像9*3的矩阵变换电路，但是3列被全彩LED的3原色替代。所以三路三原色是多工驱动的，分别点亮而不是一起亮。通常我不喜欢做多工驱动的东西，但有时必须对简单性和节省空间两方面妥协自己的喜好嘛。
因为这个微型控制器只有一个脉冲宽度调制模块，我需要把这个脉宽信号扩展到三原色发光二极管。我用一个“与门”解决这个问题。R-BUS只在R-DRV为低电平且PWM为高电平时为高电平，G-BUS只在G-DRV为低电平且PWM为高电平时为高电平等等。这个简单环节的电路工作很正常，节省了节省了成本更节省了PCB板上宝贵的空间。我的高边开关用到了MOSFET，因为我找到的BJT无法承受162个发光二极管并联的电流（高达3A！）。MOSFET（DMP3098L ）承受电流的能力值得推荐。
低边开关电路就很简单了，用BJT的共射极组态。发现电路中有许多1KOhm的电阻接在输出端上了么？也许你会不明白它们的作用。这些电阻能帮助晶体管在没有点亮LED时也能快速关断。因为晶体管工作时间是纳秒级的，所以启动和关断的时间很重要。总的来说，这些电阻会让脉宽调制运行的更快，能减少肉眼可见的闪烁。
2、我在DorkbotPDX 订做了这个PCB板，他们有一个我很喜欢的交互式PCB设计程序（有点像BatchPCB）。做好的PCB板很好看，美国制造，阻焊漆是暗紫色的。
3、元件列表，或者后面的BOM文件中也有元件列表：
162x 150Ohm (0603)
9x 220 Ohm (0603)
13x 1k Ohm (0603)
3x 470 Ohm (0603)
1x 10k Ohm (0603)
2x 10uF (0603)
1x 1uF (0603)
1x AP7333-33
3x DMP3098L
12x MMBT2222A
1x PIC24F08KA101
1x 4向摇杆开关(Panasonic EVQQ7)
162x 5mm全彩LED
1x 5V直流电源或4x镍氢电池和电池盒
部分元件来源:
LED是直接从中国快递过来的，花了几天时间，不过元件质量很好，别的元件在Digi-Key有卖（北京的朋友应该都知道，这些中发都有卖）。你可以用其他元件替代晶体管：比如BJT可以用多种其他元件替代，但是找到替代MOSFET的元件应该不容易。
无论如何，如果你有更经济的元件搭配，请告诉我。
BOM文件下载 (1kb)
4、● 放大镜
● 焊膏（装在注射器里备用）
● 镊子
● 电烤箱
● 红外/激光温度计
● 电烙铁
● 线剪
○ 焊锡（去买最好的药芯焊丝吧）
○ PIC编程器（支持PIC24F08KA，并且可以通过标准6脚ICSP连接器进行ICP烧录）和电脑
5、由于元件数量特别多、分布特别密集、布局特别罕见，组装过程需要特别精湛的焊接技巧和一颗特别淡定的心。
由于多数元件都是贴片的，我用的是“涂焊膏、放元件、烤！”的贴片焊接技巧，如果你以前做过贴片电路，应该明白我在说什么了。当然，焊接贴片电路有许多办法，你可以选择你擅长的。我这里只演示一下我的方法。
准备工作当然是数清并准备好所有的贴片元件。我建议预先把贴片元件按位置整理好，这样你把焊膏涂在PCB上后就可以马上找到元件并且安上去。
6、这一步我本想用钢网模板做的，但是很不幸，便宜的钢网模板不支持相互之间呈非直角摆放的元件。所以我只能手工把焊膏用一只注射器涂在需要焊膏的位置。相信我，这是个极为纠结的过程，看了视频就知道。
7、让人神经麻木的布置焊膏完成了后，你就可以开始把贴片元件都摆放到适当的位置去了，当然这也不是什么轻松活，同样你看了视频就知道了……
由于元件很多，我们需要个计划，可以按照我准备的元件位置指南进行。其实为了美观，我没有在PCB上标明元件位置，所以你也只能按我的指南来做。按照先中央再四周的顺序进行摆放。
同时你还要小心身上的静电击穿元件，如果有防静电桌垫最好了，没有的话像我一样把铝箔铺在PCB板下面进行工作吧。特别要注意那个四向摇杆开关的方向，这个开关方向如果错了你就没法给PIC编程，然后就得用热风枪把它吹掉重焊了。还有也别把PIC的方向弄错了。
8、接下来我就要把PCB放进电烤箱了，正是厨房的那种，而且很老很破旧，事前我甚至祈祷希望它能足够的热。这时有一个红外/激光温度计几乎是必须的，除非你已经熟练到能用心去感受烤箱温度。
放在一个托盘上的PCB
小心的把PCB板放在烤箱里，不要碰乱了贴片元件的位置，我是放在烤箱的中间，因为我觉得那里温度比较稳定。打开开关，把烤箱温度开到最高，然后监测PCB附近的温度，等到温度逼近160摄氏度时就调低烤箱温度，反复调节烤箱温度使得这个温度保持1到2分钟，然后继续调高温度到200摄氏度以上。这时你就会看到焊膏都融化了，也许还会冒一点烟。
焊膏太多的地方过会就得用吸锡带整理啦。
等到所有的焊膏都融化就可以把烤箱关掉了。有些人把PCB放在烤箱里冷却，但是我沉不住气戴着隔热手套就把PCB拿出来了，无论如何不要冷却的过快（比如放在一个冷的表面上）就可以了。
在PCB冷却到能用手摸时，就该进行检查工作了，戴上放大镜观察所有的细节，元件、焊点什么的。除非你特别棒，（或者我还不够棒）不然肯定会发现一些要修复的地方。比如SSOP（PIC24F）的引脚很接近，要仔细检查有没有桥接的情况，我总是要用吸锡带来修复这个问题。
9、在继续进行之前，先用万用表测试一下，确保电源和ICP相关的部分没有短路的元件。
接下来打开电脑，启动Microchip IDE，用提供的HEX文件给PCB板上的PIC微型控制器编程。
这时你需要一个5V的电源供应，这里我用一个两脚的插针连接电源(注意电源的极性),以及一个5脚的插针连接编程器。我的编程器是ICD2，你的编程器如果也是这种老式的，记得把高电压编程模式的电压设置低于9V。
一个8.2V的稳压二极管连接在MCLR和GND之间也正常完成了编程。
没什么意外的话，你就能看到IDE报编程成功了，如果有问题就还得回头逐步慢慢检查。
10、测试LED
鉴于任何零件都有次品率，并且焊上PCB后再发现这点的感觉真是糟透了，我在焊接前会把全部162个LED都检查一遍。
1.4MHz下工作的PIC16F627
每个全彩LED需要测试的其实是三个发光二极管，而市面上没有卖这样的测试器，所以我自己做了一个（制作过程就改天另写了，有兴趣的同学请继续关注）。很简单，用到了一个8位的微型控制器（PIC16F627），5分钟就能装好。这个测试器能测试7种不同的RGB混合颜色，所以你能轻易发现有缺陷（我自己确实检出了几个不亮或者光亮暗淡的）的全彩二极管。你每次可以同时测试3个LED，它们相互之间的对比也能让你更容易发现异常。
把次品从PCB上取下来很麻烦的，所以这样的检测完全不是浪费时间，磨刀不误砍柴工嘛。
11、焊接LED
这个小饭盒放PCB正合适。
临时电源
擦擦汗鼓励自己一下吧，因为马上就要大功告成了。再保险起见最后做个测试，把9个发光二极管插进孔里（注意极性啊），按两条竖线径向安好，接通电源。看下视频你会明白我在说什么，如果你看到颜色变化的话，你就真的马上要大功告成了。
如果没问题那么先冷静一下，把9个发光二极管再拿出来，因为你得如图中那样把过长的引脚剪掉再把它们装上PCB。
从中间的一圈孔开始装，装好一圈翻转过来焊接完毕后打开电源测试一下，如果全部发光二极管都亮的话再装下一圈。直到所有LED都装好为止。
12、Molex插针，DC 5V, 4A
PCB板上有一个2脚的插针用来接电源。供电的就是普通的5V电源，至少要有1A的输出电流。可以像我这样直接把直流输出口换成插口，好插在针脚上，也可以直接用焊锡把电源和PCB上的针脚焊在一起。
还可以用4节镍氢电池来为极光供电。4节镍氢电池串联的电压刚好5V左右，适用各种要求5V电压的电路，给极光用的话也可以持续供电几个小时。
然后就是见证奇迹的时刻。
