EFM8BB1 Trekëndëshat kinetikë të dritës: 14 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Unë u frymëzova për t'i bërë këto pasi pashë trekëndëshat e lehta Nanoleaf në dyqan, por u dëshpërova kur pashë që çdo pllakë kushtonte njëzet dollarë! U nisa për të bërë një produkt ekuivalent, por për të mbajtur çmimin për pllakë rreth tre deri në katër dollarë. Ky projekt nuk është i plotë, pasi më duhet akoma të bëj PCB -të e kontrolluesit, por aktualisht kam 50 pllaka të montuara dhe punojnë.

Unë kam parë projekte të tjera që përpiqen të përsërisin këtë produkt, por asnjë që kam parë deri më tani nuk lejon që ndonjë pllakë të lidhet në çdo drejtim, duke lejuar dizajne më komplekse dhe rirregullim të lehtë.

Ky është udhëzuesi im i parë, ju lutemi lini një koment nëse keni ndonjë pyetje!

Furnizimet

Çdo pllakë kërkon:

• 1 mikroçip EFM8BB10F8G-A-QFN20 (Digikey)
• LEDs 9x WS2812E (LCSC)
• 1x AMS1117 5.0v rregullator i tensionit (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v rregullator i tensionit (LCSC)
• 1x diodë SOD-123 1N4148 (LCSC)
• Rezistencë 1x 10k 8050 (LCSC)
• Kondensator qeramik 11x 0.1uf 8050 (LCSC)
• Kondensatorë elektrolitikë 2x 10uf 16v në sipërfaqe (LCSC)
• 1x PCB e personalizuar (JLCPCB)
• 12x TE Lidhshmëria 2329497-2 Gishtat e Pranverës PCB për rrethim
• 1x PCB Linker

Kontrolluesi (në progres) kërkon:

• 1x ESP32 DevKit-C
• Furnizimi me energji 1x 12V
• 1x shkallëzim DC-DC (për të fuqizuar ESP32)
• Rezistencë 1x 10K ohm
• Diodë 1x 1n4148
• 2x butona SPST (LCSC)

Mjetet:

• Makine per ngjitjen e metalit
• Rimbush furrën
• Printer 3D (për rrethim)
• J-link programues EDU
• Zhveshës / prerës / tela të ndryshëm me tela (për të bërë parzmore programimi)
• Piskatore me majë të hollë për montim
• Kartë PVC e zbrazët për të përhapur pastën e saldimit
• Pastë me saldim pa plumb ose pa plumb

Hapi 1: Porositni PCB

PCB e pllakave është projektuar në EasyEDA dhe është dërguar në JLCPCB për fabrikim. Kam porositur 50 PCB sepse në të vërtetë ishte më e lirë të porositësh 50 sesa të porosisje vetëm 10 prej tyre. PCB u nda në 3 pjesë për të mbajtur poshtë kostot e prodhimit.

Kam përdorur opsionet e prodhimit të

• Trashësi 1.6 mm
• Përfundimi i sipërfaqes HASL
• 1oz bakër
• Maskë saldimi e bardhë

Kam dëgjuar që ju mund të lidhni porositë tuaja JLCPCB dhe LCSC kështu që ju paguani transport vetëm një herë, por unë nuk isha në gjendje ta kuptoja. Kam përdorur opsionin më të lirë të transportit dhe të dy paketat erdhën brenda dy javësh nga data e porosisë.

Dizajni është i lidhur këtu

Hapi 2: Përgatitni zonën e punës

Vendosni njërën prej PCB -ve të Pllakave në një tavolinë që nuk ju pengon të ndoteni dhe ngjitni dy PCB të tjerë pranë saj për ta mbajtur atë në vend si fotografia e mësipërme. Pastaj, ngjiteni klishen poshtë me shirit Kapton dhe sigurohuni që vrimat të jenë të rreshtuara me jastëkë të ekspozuar në PCB.

Hapi 3: Pasta e saldimit

Shtoni paste saldimi në krye të klisheve. E perdora kete. Përhapeni pastën e saldimit rreth klisheve duke përdorur një kartë krediti të vjetër ose diçka të ngjashme. Sigurohuni që vrimat e vogla për mikroçipin të mbushen gjithashtu.

Para se të ngrini klishen lart, përpiquni të ktheni sa më shumë paste të tepërta në kartën e shpërndarësit për t'u ripërdorur nëse jeni duke bërë më shumë se një pllakë (këto gjëra janë të shtrenjta $ $ $)

Ngrini klishen lart duke marrë me kujdes një cep dhe duke hequr shiritin. Pasi të ngrini një zonë lart, përpiquni të mos e ulni përsëri pasi mund të njollosë pak nga pasta.

PCB -ja juaj tani duhet të duket si fotografia e mësipërme.

Hapi 4: Asambleja

Pasi të keni rimbushur PCB -në, ndani anët e pllakës duke u përkulur dhe thyer skedat që mbajnë anët e ndryshme në vend. Pastaj, fshini çdo PCB të tepërt të mbetur duke thyer skedat në mënyrë që të jetë më e lehtë të futet në rrethimin e shtypur.

Pastaj, gjeni të dy anët me shkronjën "B" dhe bashkojini të gjitha 7 shtresat anësore së bashku. Njëra anë e mbetur mund të shkojë vetëm në një mënyrë dhe ta lidhë atë gjithashtu.

Pllaka duhet të duket si fotografitë e mësipërme.

Hapi 7: Lidhni pllakën e mbledhur me programuesin

PARA QN LIDHJE TALLEN ME JLINK, HAP KOMANDUESIN E JLINK DHE LLOJIN "power on perm" për të aktivizuar daljen 5V

Komandanti J-Link përfshihet në paketën e Softuerit dhe Dokumentacionit të disponueshëm këtu

Çdo pllakë ka një kokë të papopulluar pikërisht mbi mikroçipin e etiketuar Debug. Ky titull ekspozon ndërfaqen e programimit C2 e cila është e pajtueshme me Segger J-Link. Unë përdor versionin EDU sepse është identik me versionet me çmim më të lartë, por nuk mund të përdoret për produkte komerciale, të cilave kjo nuk i përket. Kam porositur timen nga SparkFun për 72 dollarë, përfshirë transportin.

Pin 1 në lidhësin është i vetmi me një jastëk katror në PCB.

Hapi 8: Përgatitni IDE & Ndërtoni Firmware Binary

Shkarkoni Simplicity Studio 4 nga këtu dhe instalojeni. Hyni ose regjistrohuni në një llogari Silicon Labs për të pasur qasje në zinxhirin e veglave EFM8. Pastaj, shkarkoni kodin e projektit nga këtu dhe importojeni në IDE. Pastaj, klikoni ikonën e çekiçit në shiritin e veglave dhe ndërtoni projektin.

Ju duhet të merrni një mesazh Build Finished. Nëse shfaqet një mesazh që ju kërkon të vendosni një çelës licence për përpiluesin Keil, thjesht klikoni kapërce (ose mund ta aktivizoni nëse dëshironi, është falas)

Hapi 9: Ngarko Firmware

Klikoni butonin në shiritin e veglave që duket si një vulë mbi një çip "Flash Programmer". Pastaj, kërkoni për skedarin e ndërtuar.hex dhe zgjidhni atë. Klikoni "Program" dhe pranoni kushtet e Licencës J-Link EDU. Pastaj, sigurohuni që të mos merrni një mesazh gabimi dhe dritat led në tabelë duhet të ndizen në një ngjyrë të bardhë të zbehtë për t'ju bërë të ditur se është programuar me sukses.

Hapi 10: (Opsionale) Testi i PCB

Për këtë hap, do t'ju duhet të aktivizoni portën Virtuale COM në J-Link tuaj duke hapur J-Link Configurator dhe duke zgjedhur programuesin e bashkangjitur.

Lidhni vijën "DAT" nga njëra anë e pllakës në qarkun e bashkangjitur në fotot e mësipërme.

Hapni një monitor serik me 112500 baud 8N1 dhe përdorni këto komanda

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 është komanda "vendosur ngjyrën"
  • 0xFF është "të gjitha pllakat"
  • 0xFF 0x00 0xFF është ngjyra
  • 0x0A është një karakter i ri

Tjegull tani duhet të jetë ngjyrë vjollce. Nëse jo, kontrolloni dy herë që dioda është lidhur mirë dhe provoni përsëri.

Hapi 11: Shtojca e printimit 3D

Unë projektova rrethimin që të ishte i injektuar fillimisht për të kursyer kohë në vend të printimit 3D të çdo pllake, por kur kostoja për vetëm 50 rrethime arriti në 6000 dollarë, vendosa kundër asaj ideje. Mbyllja është projektuar në Inventor 2021 dhe ka dy pjesë, një bazë dhe shpërndarësin e sipërm. Baza ka vrima në anët për të lejuar që pllakat të lidhen me PCB -të lidhëse (të lidhura më poshtë) ose telat. Nëse shkoni në rrugën e përdorimit të PCB -ve lidhëse, do t'ju duhen 12 prej tyre për pllakë për të lejuar që PCB -të të lidhen së bashku.

Nëse nuk keni qasje në një printer 3D, mund të shfaqni inxhinierinë prapa këtyre pllakave duke bërë një skulpturë kinetike dhe duke i lidhur pllakat së bashku me tela bakri. Vetëm sigurohuni që telat të mos shkurtohen!

Shtypja 20 rrethime dhe zbulova se këto pllaka printojnë mirë deri në 150 mm/sek pa degradim të ndjeshëm të cilësisë, gjë që lejon reduktimin e kohës së printimit rreth 60%.

Kam harruar të bëj fotografi të këtij hapi, por ju thjesht vendosni PCB -në e përfunduar në bazë dhe kapeni pjesën e sipërme.

Hapi 12: Lidhja e pllakave

PCB lidhësja e pllakave është në dispozicion këtu. Këto futen në rrethime dhe përdorin këto lidhje. Sigurohuni që të dy palët të rreshtohen.

Hapi 13: Kontrolluesi

Softueri kontrollues është duke punuar dhe do të përditësohet këtu. Ndiqni diagramin skematik për të lidhur ESP32 tuaj me një nga pllakat. Ngarkoni softuerin duke përdorur PlatformIO dhe lidheni me pikën e nxehtë të WiFi që pllakat të lidhen me WiFi tuaj.

Hapi 14: U krye

Montoni pllakat në çfarëdo mënyre që ju zgjidhni, unë kam vënë rrathë në pjesën e pasme të rrethimit për tu vendosur shirit ngjitës.

Shijoni! Lini një koment nëse keni pyetje.

Vrapues në Sfidën e Ndriçimit