Bit (CRC) bit, Hape Microbit-like Badge: 10 Hapa

2025 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2025-01-23 15:10

Ne kemi përdorur simbolin microbit rreth 1 vit më parë për të mësuar robotikën. Shtë një mjet i shkëlqyer për arsimin.

Një nga karakteristikat e tij më të vlefshme është mbajtja me dorë. Dhe kjo fleksibilitet e bën atë të ketë një pasqyrë të madhe në komunitetin arsimor.

Katër muaj më parë ne filluam të hartonim një model për krijuesit. Duke menduar se nëse është i suksesshëm mund të bëhet një produkt i hapur për mësuesit.

Cilat karakteristika duam t'i shtojmë simbolit:

• Procesori ESP32 (i pajtueshëm me Arduino)
• IMU 6-aks
• Matrica e Neopixels RGB, 8 x 5
• Altoparlanti audio përmes DAC
• Dy butona shtyse
• Porta e zgjerimit GPIO (5V tolerante)

Përgjatë këtij udhëzimi ne do të shpjegojmë hapat për ta ndërtuar atë.

Hapi 1: Dizajni skematik

Ne bashkojmë skemën e versionit të parë të crcbit. Na u desh të bënim teste të ndryshme në protoboard për të rregulluar përbërësit.

Në skemë, ne mund të vlerësojmë zemrën e bordit që është një ESP32. Ne gjithashtu shohim IMU me 6 boshte, një qark të vogël përforcues altoparlantësh dhe dy borde konvertues të nivelit logjik dydrejtimësh.

Së fundi, ekziston i gjithë qarku i menaxhimit të Neopixels, i cili ka 6 shirita neopixelësh me 8 LED secila. Së bashku me një qark 3V3 volt të energjisë që ka një MOSFET për lidhje dhe shkyçje përmes një GPIO të kontrolluar nga softueri.

Për furnizimin me energji elektrike, ne kemi zgjedhur një lidhës JST që është më i fortë se lidhësi mikro USB, nëse lëviz.

Hapi 2: Sistemi i energjisë

Meqenëse bordi ka 40 neopixel, një ESP32 dhe një altoparlant; Konsumi i amperit është shumë i lartë.

Në rastin e ndezjes së 40 neopixelëve në shkëlqimin maksimal, do të ishim afër 1.5 amper.

Ne vendosëm të fuqizojmë bordin në 5V. Easyshtë e lehtë të përdorësh çdo bankë energjie. 5V -të përdoren për të fuqizuar ESP32, i cili tashmë ka një rregullator 3V3. Ai gjithashtu lejon krijimin e sinjaleve tolerante 5V, falë ndërruesit të nivelit dy-drejtues.

Për neopixelët ne përdorim një qark të ndërprerjes dhe uljes së energjisë në 3V3. Kështu ne e zvogëlojmë konsumin në 250 miliamps dhe mund të kontrollojmë fuqinë e neopixelëve me anë të softuerit.

Hapi 3: Çfarë na nevojitet

Le të përgatisim disa gjëra së pari.

Në të gjitha rastet, ne kemi kërkuar përbërës që janë të lehtë për tu salduar dhe të lehtë për t'u blerë në dyqanet elektronike lokale.

Edhe kështu, disa përbërës nuk janë të lehtë për tu gjetur dhe është më mirë t'i duroni me durim në tregun kinez.

Lista e përbërësve të nevojshëm është:

• 1 x format mini ESP32
• 2 x konvertues të nivelit logjik të dyanshëm
• IMU 1 x 6-aksesh
• 1 x altoparlant
• 1 x MOSFET me fuqi
• 1 x 3V3 rënie e tensionit
• 2 x butona shtypi
• 1 x LDR
• 6 shirita prej 8 neopixelësh

… Dhe disa përbërës tipikë diskretë

Hapi 4: Hack në shiritat neopixel për të lehtësuar bashkimin (I)

Pjesa më e vështirë për tu montuar dhe bashkuar janë shiritat Neopixels.

Për këtë ne kemi krijuar një mjet të printuar 3D që mban 5 rripa neopixelësh në pozicionin e duhur. Në këtë mënyrë, ato janë rreshtuar saktë.

Në të njëjtën kohë, mjeti na lejon të bashkojmë shirita të vegjël metalikë për të lehtësuar bashkimin pasi shiritat janë të përmbysur.

Rekomandohet të praktikoni më parë pasi ky proces është i vështirë.

Hapi 5: Shiritat Hackin Neopixels për të lehtësuar bashkimin (II)

Ne i bashkojmë skedarët në formatin STL në mënyrë që të mund të printojmë mjetin e fiksimit.

Asnjë konfigurim i veçantë nuk kërkohet për të printuar pjesët në 3D. Ato janë të lehta për tu printuar, por shumë të dobishme.

Hapi 6: PCB e personalizuar

Për shkak të numrit të përbërësve dhe madhësisë së tyre, ne migrojmë nga prototipi në një PCB universale, për të krijuar një PCB të personalizuar.

Ne kemi ngarkuar modelin e PCB në PCBWay për ta ndarë atë me komunitetin, dhe ata krijues që duan të mbledhin një të tillë.

Ne gjithashtu i bashkëngjitim skedarët Gerber për fleksibilitet më të madh.

Hapi 7: Lidhja e pajisjeve (PCB e personalizuar)

Nëse kemi PCB të personalizuar, pjesa tjetër e komponentëve ngjiten lehtësisht pasi të gjithë vijnë me shirita pin 2.54mm.

Imazhet e bashkangjitura kanë një rezolucion të mirë për të parë pozicionin e përbërësve.

Hapi 8: Softuer & Firmware

Bordi nuk kërkon ndonjë softuer specifik pasi punon direkt me Arduino IDE. Ne vetëm duhet të konfigurojmë Arduino IDE për të punuar me ESP32, një mësim i mirë për t'u ndjekur hap pas hapi është:

www.instructables.com/id/ESP32-With-Arduin…

Dhe që pajisjet periferike të funksionojnë, duhet të shtojmë këto biblioteka Arduino:

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

github.com/adafruit/Adafruit_NeoMatrix

github.com/sparkfun/MPU-9250_Breakout

Testi i parë që kemi bërë për të parë se gjithçka funksionon si duhet është zemra e mikrobit piksel.

Hapi 9: Argëtohuni

Hapi 10: Tjetra…

Shtë një projekt i hapur.

Deri më tani (CRC) bit është ende e thjeshtë dhe e papërpunuar. Ne besojmë se do të rritet gjithnjë e më mirë me ndihmën e komunitetit.

Dhe kjo është arsyeja pse njerëzve u pëlqen burimi i hapur dhe komuniteti.

Nëse keni një ide më të mirë, ose keni bërë ndonjë përmirësim, ju lutemi ndani atë!

Urime