EFM8BB1 kinetiniai šviesos trikampiai: 14 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Mane įkvėpė juos gaminti po to, kai parduotuvėje pamačiau šviesius trikampius „Nanoleaf“, tačiau nusivyliau pamatęs, kad kiekviena plytelė kainuoja dvidešimt dolerių! Aš nusprendžiau pagaminti lygiavertį produktą, bet išlaikyti plytelių kainą maždaug nuo trijų iki keturių dolerių. Šis projektas nėra baigtas, nes man vis tiek reikia pagaminti valdiklio PCB, tačiau šiuo metu turiu surinkta ir veikia 50 plytelių.

Mačiau kitų projektų, kurie bando atkartoti šį produktą, tačiau nė vienas, kurį mačiau iki šiol, neleidžia bet kokios plytelės prijungti BET KOKIA kryptimi, o tai leidžia sudėtingesnį dizainą ir lengvą pertvarkymą.

Tai yra mano pirmoji instrukcija, palikite komentarą, jei turite klausimų!

Prekės

Kiekvienai plytai reikia:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 mikroschema („Digikey“)
• 9x WS2812E šviesos diodai (LCSC)
• 1x AMS1117 5.0v įtampos reguliatorius (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v įtampos reguliatorius (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 diodas (LCSC)
• 1x 10k 8050 rezistorius (LCSC)
• 11x 0,1uf 8050 keraminis kondensatorius (LCSC)
• 2x 10uf 16v ant paviršiaus montuojami elektrolitiniai kondensatoriai (LCSC)
• 1x pasirinktinė PCB (JLCPCB)
• 12x TE Connectivity 2329497-2 PCB spyruokliniai pirštai korpusui
• 1x Linker PCB

Valdikliui (vykdomas) reikia:

• 1x ESP32 „DevKit-C“
• 1x 12V maitinimo šaltinis
• 1x DC-DC išjungimas (norint įjungti ESP32)
• 1x 10K omų rezistorius
• 1x 1n4148 diodas
• 2x SPST mygtukai (LCSC)

Įrankiai:

• Lituoklis
• Reflow krosnis
• 3D spausdintuvas (skirtas korpusui)
• J-link EDU programuotojas
• Laidų nuėmikliai / pjaustytuvai / įvairi viela (programavimo diržams gaminti)
• Smulkūs pincetai surinkimui
• Tuščia PVC kortelė, skirta lydmetalio pastai tepti
• Lydmetalio pasta be švino arba be švino

1 žingsnis: užsisakykite PCB

Plytelių PCB buvo sukurta naudojant „EasyEDA“ir buvo išsiųsta į JLCPCB gamybai. Aš užsisakiau 50 PCB, nes iš tikrųjų buvo pigiau užsisakyti 50 nei tik 10 iš jų. PCB buvo padalintas į 3 dalis, kad būtų sumažintos gamybos sąnaudos.

Aš naudojau gamybos galimybes

• 1,6 mm storio
• HASL paviršiaus apdaila
• 1 oz vario
• Baltos spalvos kauke

Girdėjau, kad galite susieti savo JLCPCB ir LCSC užsakymus, kad už siuntimą sumokėtumėte tik vieną kartą, bet man nepavyko to išsiaiškinti. Aš naudoju pigiausią pristatymo variantą ir abu paketai atkeliavo per dvi savaites nuo užsakymo datos.

Dizainas yra susietas čia

2 žingsnis: Paruoškite darbo zoną

Padėkite vieną iš plytelių PCB ant stalo, kurio nesivaržysite, ir priklijuokite dar dvi PCB, kad laikytumėte vietoje, kaip parodyta aukščiau. Tada užklijuokite trafaretą Kaptono juostele ir įsitikinkite, kad skylės yra išlygintos su atviromis trinkelių plokštėmis.

3 žingsnis: litavimo pasta

Į trafareto viršų įpilkite litavimo pastos. Aš naudoju šį. Naudodami seną kredito kortelę ar kažką panašaus, paskleiskite litavimo pastą aplink trafaretą. Įsitikinkite, kad taip pat užpildytos mažos skylės mikroschemai.

Prieš pakeldami trafaretą aukštyn, pabandykite sugrąžinti tiek pastos pertekliaus ant barstytuvo kortelės ir pakartotinai panaudoti, jei gaminate daugiau nei vieną plytelę (ši medžiaga yra brangi $ $ $)

Pakelkite trafaretą, atsargiai paimdami vieną kampą ir nulupdami juostą. Pakėlę sritį aukštyn, stenkitės jos nenuleisti atgal, nes ji gali ištepti dalį pastos.

Dabar jūsų PCB turėtų atrodyti kaip aukščiau pateiktame paveikslėlyje.

4 žingsnis: Surinkimas

Iš naujo užpildę PCB, atskirkite plytelių šonus, sulenkdami ir sulaužydami skirtukus, laikančius skirtingas puses. Tada nušlifuokite perteklinį PCB, sulaužę skirtukus, kad būtų lengviau tilpti į atspausdintą korpusą.

Tada suraskite abi puses su raide „B“ir sulykite visas 7 šonines pagalvėles. Likusi viena pusė gali eiti tik vienu būdu ir taip pat lituoti.

Plytelė turėtų atrodyti kaip aukščiau pateiktose nuotraukose.

7 veiksmas: prijunkite surinktą plytelę prie programuotojo

Prieš prijungdami plyteles prie JLINK, atidarykite „JLINK COMMANDER“ir įveskite „power on perm“, kad įjungtumėte 5 V išvestį

„J-Link Commander“yra įtrauktas į čia pateiktą programinės įrangos ir dokumentacijos paketą

Kiekvienoje plytelėje yra nepanaudota antraštė tiesiai virš mikroschemos, pažymėtos Debug. Ši antraštė atskleidžia C2 programavimo sąsają, kuri yra suderinama su „Segger J-Link“. Aš naudoju EDU versiją, nes ji yra identiška didesnės kainos versijoms, bet negali būti naudojama komerciniams produktams, kuriems tai nepatenka. Aš užsisakiau savo iš „SparkFun“už 72 USD, įskaitant pristatymą.

Jungties 1 kaištis yra vienintelis, ant kurio PCB yra kvadratinė pagalvėlė.

8 veiksmas: paruoškite IDE ir sukurkite programinės įrangos dvejetainę versiją

Atsisiųskite „Simplicity Studio 4“iš čia ir įdiekite. Prisijunkite arba prisiregistruokite prie „Silicon Labs“paskyros, kad gautumėte prieigą prie EFM8 įrankių grandinės. Tada atsisiųskite projekto kodą iš čia ir importuokite jį į IDE. Tada įrankių juostoje spustelėkite plaktuko piktogramą ir sukurkite projektą.

Turėtumėte gauti pranešimą „Sukurta baigta“. Jei pasirodo pranešimas, kuriame prašoma įvesti „Keil“kompiliatoriaus licencijos raktą, tiesiog spustelėkite praleisti (arba galite jį suaktyvinti, jei norite, tai nemokama)

9 veiksmas: įkelkite programinę -aparatinę įrangą

Įrankių juostoje spustelėkite mygtuką, kuris atrodo kaip antspaudas virš lusto „Flash“programuotojas “. Tada suraskite sukurtą.hex failą ir pasirinkite jį. Spustelėkite „Programuoti“ir sutikite su „J-Link EDU“licencijos sąlygomis. Tada įsitikinkite, kad negaunate klaidos pranešimo, o plokštės šviesos diodai turi būti šviesiai balti, kad praneštumėte, jog jis sėkmingai užprogramuotas.

10 veiksmas: (neprivaloma) PCB bandymas

Norėdami tai padaryti, turėsite įjungti „J-Link“virtualų COM prievadą, atidarę „J-Link Configurator“ir pasirinkę pridedamą programuotoją.

Prijunkite „DAT“liniją iš vienos plytelės pusės į grandinę, pritvirtintą aukščiau esančiose nuotraukose.

Atidarykite serijinį monitorių su 112500 baudų 8N1 ir naudokite šias komandas

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 yra komanda „nustatyti spalvą“
  • 0xFF yra „visos plytelės“
  • 0xFF 0x00 0xFF yra spalva
  • 0x0A yra naujos eilutės simbolis

Dabar plytelė turėtų būti violetinė. Jei ne, dar kartą patikrinkite, ar diodas tinkamai prijungtas, ir bandykite dar kartą.

11 veiksmas: 3D spausdinimo gaubtas

Aš suprojektavau, kad korpusas būtų iš pradžių liejamas liejant, o ne sutaupyti laiko, o ne 3D spausdinimas kiekvienoje plytelėje, tačiau kai tik 50 korpusų kaina buvo 6000 USD, nusprendžiau prieš šią idėją. Korpusas buvo sukurtas „Inventor 2021“ir turi dvi dalis: pagrindą ir viršutinį difuzorių. Pagrindo šonuose yra skylių, leidžiančių plyteles prijungti prie jungiamųjų PCB (susietų žemiau) arba laidų. Jei naudojate jungiamųjų PCB naudojimo būdą, jums reikės 12 iš jų kiekvienoje plytelėje, kad PCB galėtų sujungti.

Jei neturite prieigos prie 3D spausdintuvo, galite parodyti šių plytelių inžineriją, sukurdami kinetinę skulptūrą ir susiedami plyteles su varine viela. Tiesiog įsitikinkite, kad laidai netrumpėja!

Atspausdinau 20 korpusų ir pastebėjau, kad šios plytelės spausdina iki 150 mm per sekundę, nepažeidžiant kokybės, o tai leidžia maždaug 60% sutrumpinti spausdinimo laiką.

Pamiršau nufotografuoti šį žingsnį, bet jūs tiesiog įdėkite užbaigtą PCB į pagrindą ir užfiksuokite viršutinę dalį.

12 žingsnis: plytelių sujungimas

Plytelių susiejimo PCB galima rasti čia. Jie įkišami į korpusus ir naudoja šias jungtis. Įsitikinkite, kad abi pusės sutampa.

13 žingsnis: valdiklis

Valdiklio programinė įranga dar nebaigta ir bus atnaujinta čia. Vadovaukitės schema, kad prijungtumėte ESP32 prie vienos iš plytelių. Įkelkite programinę įrangą naudodami „PlatformIO“ir prisijunkite prie „WiFi“viešosios interneto prieigos taško, kad plytelės prisijungtų prie jūsų „WiFi“.

14 žingsnis: padaryta

Montuokite plyteles bet kokiu pasirinktu būdu, aš uždėjau apskritimus gaubto gale, kad būtų galima klijuoti lipnią juostą.

Mėgautis! Palikite komentarą, jei turite klausimų.

II vieta apšvietimo iššūkyje