Flutura elektrike: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:22

Kjo është një flutur shumë e ftohtë me shumë ngjyra që kam bërë - kërkon pjesë dhe programim minimal!

Përveç fluturës në vetvete - ajo tregon disa teknika shumë të lezetshme ku mund të bëni PCB -të tuaja në një prerës siluetë në shtëpi nga shirit bakri i disponueshëm rregullisht komercial - i cili mund të vendoset në çdo lloj sipërfaqe!

Natyrisht - diçka e tillë mund të krijohet lehtësisht përmes një tabele qarku të shtypur të prodhuar në treg - por nëse doni të kurseni shpenzimet për ta bërë atë, dëshironi të krijoni modele LED mbi një material jo standard (si një pasqyrë ose dritare, përkundrazi sesa një PCB me tekstil me fije qelqi) - ose edhe diçka me një sipërfaqe të lakuar - kjo metodë mund të përdoret për të ngjitur lirë gjurmët e PCB bakri në pothuajse çdo lloj sipërfaqe.

Kjo bëhet lehtësisht për gjëra të tilla si LED që kanë terrene të mëdha plumbi - por bëhet më e vështirë kur përdorni pjesë më të imta dhe më të vogla. Pra, kjo teknikë mund të përdoret në mënyrë selektive-dmth. Përdorni një dërrasë jashtë raftit (Arduino) si kompjuter, dhe gdhendje bakri të prera në shtëpi për vendet ku dëshironi personalizim ekstrem në vendosjen e LED-ve.

Kam përdorur sa vijon për të krijuar këtë projekt:

• Një prestar personal vinyl/letre Silhouette Cameo - për krijimin e PCB
• Arduino UNO - përdoret si programues në qark
• Prerës lazer për pjesë (dru - akrilik - gjithçka) (mund të përdorni diçka tjetër nëse nuk keni lazer)

Pjesët aktuale janë:

• Një procesor ATTiny75 $ 1
• 22 NeoPixels - (LED të kontrolluara në mënyrë serike, me tre ngjyra)
• Kokë 2x3
• Petë bakri

I gjithë programi kompjuterik është bërë në Arduino IDE - duke përdorur bibliotekat Adafruit NeoPixel, dhe librat ATTiny nga Board Manager.

Ekzistojnë dy mënyra themelore për t'iu qasur kësaj:

Mënyra e lehtë: Unë kam bordin tim (si një Arduino) që do të përdor për të kontrolluar LED -të. Unë vetëm do të krijoj një PCB për LED -të - dhe do ta lidh atë me arduino -në time.

Mënyra më e vështirë (dhe më e lirë): Unë do të bëj gjithçka 100% vetë. Unë nuk kam nevojë për një Arduino, dhe në vend të kësaj do të përdor një ATTiny85 $ 1. Kjo është më e vështirë sepse të bësh të gjithë artin e hollë në një prestar vinyl Silouette ose CriCut është më e vështirë.

Hapi 1: Dizajni

LED janë secili NeoPixel. Këto janë pajisje të mrekullueshme, të kontrollueshme individualisht, me shumë nivele (ndriçon), shumë të ndritshme, RGB LED të cilat kanë vetëm 4 kunja: VccGndData InData Out. Pra, ideja është që ju mund t'i lidhni me zinxhir duke kontrolluar individin Kuq-Gjelbër-Blu nivelet e ngjyrave të secilit - të gjitha nga një kunj i vetëm në CPU -në tuaj. Edhe më mirë, biblioteka Adafruit NeoPixel për Arduino ju jep një mënyrë të paarritshme për të ecur me këto në sekonda.

Nëse jeni duke hequr dorë nga dizajnimi i tabelës tuaj të CPU-së në këtë model (duke përdorur një Arduino jashtë raftit) gjithçka që ju nevojitet është një gjurmë bazë e Neopixel (rekomandohet që të përfshini një kapak bypass, gjithashtu me secilën prej tyre). Skedari i mbyllur footprint.svg është në thelb ajo që ju nevojitet për të filluar. Kjo do t'ju japë skicat për fletën e bakrit për NeoPixles dhe kondensatorët. Ju mund ta hapni këtë pikërisht në Inkscape, të lidhni të gjitha kunjat +5v dhe të gjitha kunjat e Ground së bashku-pastaj të lidhni të gjitha kunjat e dhëna dhe dalje së bashku.

Sigurohuni që ta ktheni këtë në shtigjet e duhura të prerjes që mund të përdorni në prerësin tuaj vinal siç kam treguar më lart - dhe ju jeni gati. Ju as nuk keni nevojë për një program të vërtetë "PCB" të projektimit për ta bërë atë.

Nuk është vërtet e nevojshme për një NeoPixel, ku kunjat janë mjaft të mëdhenj dhe të lehtë për t'u ngjitur - por një shtresë e lehtë Soldermask mund të pritet nga një copë kasetë Kapton. Kjo do të duket si një copë kasetë e madhe me disa drejtkëndësha të vegjël të prerë për jastëkë lidhës, që do të vendosen në të gjithë zonën tuaj të bakrit.

Hapi 2: Dizajni i CPU

Nëse jeni më ambicioz, mund të krijoni ethe për vetë CPU pikërisht në fletën tuaj të bakrit.

Kjo është më e vështirë për shkak të kunjave më të vegjël në pajisjen ATTiny85 dhe nevojës për të marrë gdhendje shumë të vogla të fletëve të bakrit, por është lehtësisht e realizueshme.

Kjo ndoshta bëhet më së miri në një program "real" të projektimit të PCB (kam përdorur Eagle).

Unë gjithashtu përfshiva një lidhës të energjisë/korrigjimit në modelin tim (dhe disa kondensatorë të anashkalimit).

Ne do të flasim më shumë për vështirësinë në prerjen e bakrit në gjeometri kaq të vogla.

Hapi 3: Krijimi i shtresave

Hapi 4: Montimi i qarkut

Gjurmët e bakrit mund të vendosen në modelin tuaj.

Në rastin tim - kam përdorur një copë druri të prerë me lazer (skicë e skedarit të mbyllur SVG).

Kam përdorur kasetë për transferimin e shenjave për të hequr fletën e bakrit nga mbështetësja dhe për ta vendosur mbi dru. Nëse keni zgjedhur të bëni një shtresë të maskës Kapton - ajo tani do të transferohej në dru mbi bakrin.

Lidhja në fletë bakri është pak e vështirë, sepse ndryshe nga një tabelë qarkore normale, bakri ngjitet vetëm në substrat (dru) me ngjitësin e tij, i cili nuk ngjitet aq fort sa bakri i një bordi normal qarkor. Kështu, nëse nuk jeni të kujdesshëm (veçanërisht nën nxehtësinë e një hekuri bashkues) - gropëzuesi mund të rrëshqasë ose të zhvendoset. Përdorimi i një maskë saldimi Kapton do të ndihmojë në mbajtjen e bakrit pak në vend dhe do ta bëjë këtë pak më të lehtë.

Një gjë tjetër e madhe që duhet pasur parasysh është se NeoPixels janë raportuar të jenë disi intolerantë ndaj nxehtësisë së tepërt. Pra, kur bashkoni, përdorni shumë fluks saldimi (unë përdor një stilolaps fluksi pa pastrim), aplikoni pjesën më të madhe të nxehtësisë dhe ngjitësit në gjurmët e bakrit dhe hiqni nxehtësinë shpejt pasi bashkimi të rrjedhë në kunjin NeoPixel. (Maska e saldimit gjithashtu do të ndihmojë në zvogëlimin e sasisë së saldimit të kërkuar, pasi nuk do të rrjedhë poshtë zonës së mbuluar të gjurmës).

Unë e kisha më të lehtë të përdorja një pikë të vogël të "Ngjitës ngjitës" për t'i ngjitur NeoPixels në vend para bashkimit. Kjo i mbajti pjesët në vend, duke e bërë bashkimin më të shpejtë dhe kështu duke kërkuar më pak nxehtësi. Ngjitës ngjitës gjithashtu ngjitet shpejt, duke lejuar që pjesët të mos rrëshqasin, menjëherë pasi të vendosen. Vdes (në sasi të vogla) në një lloj konsistence gomike, e cila lejon që pjesët të hiqen nëse nevojitet ndonjë zëvendësim ose ripërpunim.

Hapi 5: Shtimi i CPU

Nëse doni të bëni ethet tuaja për CPU (dhe lidhësin e korrigjimit) kjo është pak më e vështirë sesa të bëni LED. Arsyeja është se gjeometritë e përfshira janë më të vogla dhe më të holla, duke kërkuar prerje më të sakta nga prerësja juaj vinyl.

Kam konstatuar se gjatë prerjes së shiritit të fletës së bakrit, letra prej dylli në të cilën është ngjitur kaseta siguron ngjitje relativisht të vogël. Kjo do të thotë që kur përpiqen gjeometri më të vogla, ato priren të rrëshqasin në anën e pasme.

Megjithëse luaja me një mori cilësimesh të prerjes, zgjidhja më e mirë që gjeta ishte përdorimi i një substrati me një ngjitje më të fortë. Vinyl punon mirë, por nuk punon lehtë me shirit transferimi shenjash për të lejuar që bakri të hiqet nga vinyl (dhe të vendoset në dru). Ju mund ta lini qarkun në vinyl, por ai tenton të shkrihet kur bashkohet - kështu që nuk është e pamundur, por më e vështirë për t'u mbledhur. (Unë kam përdorur vinyl si një substrate në disa modele të ndryshme).

(Filmi i qartë i transparencës ose mbrojtësit e çarçafëve gjithashtu funksionojnë - dhe janë pak më të mirë në atë që janë më të trashë. Këto mund të përdoren për dizajne kur doni qarqe të pavarura dhe nuk doni një nënshtresë ngjitëse) - por përsëri, ato shkrihen nëse nuk bashkohen shume i kujdesshem.

Zgjidhja më e mirë që gjeta ishte përdorimi i shiritit Kapton si nënshtresë. Kaseta Kapton i qëndron jashtëzakonisht mirë nxehtësisë së bashkimit, vepron si një maskë saldimi dhe është e lidhur me ngjitës. Disavantazhi i vetëm është se është zakonisht shumë i hollë. Aq shumë, saqë e kisha të vështirë të punoja me të nëse nuk e dyfishoja, për ta bërë atë dy herë më të trashë dhe të fortë.

Me forcën më të madhe ngjitëse të bakrit mbi Kapton, mund të priten detaje më të imta siç janë lidhjet e CPU -së. Pasi mbarova, unë i përmbahesha Kaptonit në anën e pasme të mbështetësit prej druri të fluturës.

Hapi 6: Softuer

Softueri u bë si një skicë Arduino, duke përdorur bibliotekën Adafruit NeoPixel.

Edhe pse mund të duket e parëndësishme, shumë mendime shkuan në modelet e fluturës. Kodi u shkrua për të alternuar midis dy mënyrave çdo disa sekonda:

MODE ONE - Fshirja e ngjyrave - larja e ngjyrave të ndryshme, ndryshimi i shpejtë i ngjyrave. Në përzgjedhjen e një "ngjyre" - kam përdorur një algoritëm për të fshirë midis "vlerave" të ngjyrave - secila vlerë dërgohet përmes një funksioni konvertimi HSB -në -RGB (ku ngopja dhe shkëlqimi ishin gjithmonë maksimale) - për të arritur shkëlqimin maksimal të ngjyrave.

Mënyra e Dytë - Drejtohet nga:

• U krijuan 6 ose 8 "modele" të ndryshme të grupeve të segmenteve të paracaktuara. Kodi do të zgjedhë njërën nga këto rastësisht

• Çdo model kërkonte mbushjen e segmenteve të paracaktuara në një nga 2, 3 ose 4 ngjyra të ndryshme. Çdo ngjyrë u zgjodh rastësisht me njërën nga këto dy metoda:

  • Zgjedhur nga një nga 6 ngjyrat e nivelit maksimal (e kuqe, jeshile, blu, e verdhë, etj).
  • Zgjedhur nga një HUE e rastësishme - (duke përdorur të njëjtin gjenerator të ngjyrave në Mode One)
• Modeli i ngjyrave që rezultoi kaloi përmes një funksioni venitjeje, i cili siguroi një zbehje të qetë nga një model në tjetrin - dhe e mbajti atë për disa sekonda para se të vazhdonte në tjetrin.

Të dyja mënyrat do të alternoheshin çdo 10 ose 15 sekonda.

Hapi 7: Programimi

Pra, tani ne kemi një ATTiny85 krejt të re në PCB -në tonë, dhe ne duhet ta programojmë atë. Meqenëse kam përdorur SDK Arduino për këtë, ne duhet të vendosim programin ("skicë") dhe ngarkuesin Arduino në pajisje.

Kam përdorur një Arduino Uno vetë si Programues në Sistem.

Diagrami i bashkangjitur tregon se si e bashkova Uno në qarkun tim ATTiny85. Unë në fakt kam marrë masa për ta bërë këtë një nga dy mënyrat e ndryshme:

1. përmes një titulli të korrigjimit që shtova në tabelë
2. nëpërmjet një bande pikash testimi të korrigjimit që shtova në tabelë. Këto mund të përdoren duke mbajtur një tufë kunjash me susta në tabelë nëpërmjet një mbajtëse akrilike të prerë me lazer, e cila i mban ato në pozicionin e saktë.

Për ta bërë këtë:

• Bashkangjitni Arduino Uno në kompjuterin tuaj dhe hapni Arduino SDK.
• Hapni skicën e integruar "Ardunio si ISP". Përpiloni dhe përditësoni këtë skicë - tani Uno është një ISP.
• Në Arduino "Bordet Menaxher" - instaloni paketën e bordit për serinë ATTiny.
• Mbyllni skicën e Uno ISP dhe hapni skicën tuaj për kodin Butterfly.
• Zgjidhni "Lloji i bordit" është ATTiny85 - zgjidhni oshilator të brendshëm 8Mhz.
• Për "Programues" zgjidhni "Uno si ISP"
• Zgjidhni "Ngarko Ngarkuesin Ngarkues" (bëni këtë vetëm KOHA E PARST për këtë çip - duhet të jetë e panevojshme të përsëritet)
• Pasi të bëhet kjo - tani mund të bëni "Ngarko programin me ISP" për të dërguar skicën tuaj në ATTiny85.

Hapi 8: Asambleja përfundimtare

Dy pjesë të tjera të drurit u prenë me lazer - një skicë e krahëve të fluturës. Ata ishin pikturuar me një bojë të zezë mat.

Një copë akriliku iu dha një pamje "e ngrirë" duke e lëmuar me letër zmerile të trashë. Seksionet individuale të zonës prej druri u prenë nga ky akrilik.

Seksionet akrilike të prera u vendosën në pjesën më të lartë prej druri. Ato mund të ishin ngjitur, por tolerancat e prerjeve akrilike dhe bojës në dru lejuan që ato të mbaheshin pa zam.

Këto pjesë më pas u ngjitën së bashku me njolla të vogla të Ngjitës ngjitës - të cilat do t'i lejonin ato të çmontoheshin nëse do të ishin të nevojshme riparimet.