„PixelPad Indian“: programuojamas elektroninis ženklelis: 11 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

„PixelPad“yra elektroninis kūrimo ženklelis, pagrįstas ATmega32U4 mikrovaldikliu, ir jame yra daug integruotų funkcijų. PCB meną įkvėpė Indijos kultūra, menas ir piešiniai. Naudodami „PixelPad“galite naudoti ją kaip nešiojamą kūrimo lentą, pvz., „Adafruit Playground Express“ar „LilyPad“, arba galite naudoti ją kaip elektroninį ženklelį!

„PixelPad“funkcijas galite pamatyti žemiau!

Aš perėjau daugybę Indijos kultūrinių ir dvasinių menų ir paveikslų, norėdamas sukurti PCB meno ir plokštės kontūrą. Po daugybės tyrimų ir pasvirimo aš sukūriau PCB meną naudodami „Adobe Illustrator“.

1 žingsnis: idėja

Kai nusprendžiau sukurti elektroninį ženklelį, aš sukritau daug idėjų. Tai mane supainiojo dėl to, kurį man reikia sukurti, pažodžiui aš nesilaikau idėjos. vietoj to, kad greitai keisčiau idėjas. Taigi, ką aš padariau, aš išvardijau funkcijas, kurių norėjau savo kuriamame ženklelyje. Taigi čia yra kriterijai, kuriuos išvardijau idėjos sukėlimo procese.

• Minimalistinis dizainas
• Kompaktiškas dydis
• Dizainas turėtų būti patogus dėvėti
• Turėkite pakankamai įvesties/išvesties jungčių
• Turi būti maitinamas baterijomis
• Turėkite gerus šviesos diodus, kuriuos galima užprogramuoti naudingai
• Atstovauti kultūrai ar menui

Peržiūrėjęs apytikslį sąrašą, pradėjau ieškoti, kokį mikrovaldiklį, šviesos diodus, kuriuos turiu naudoti „Pixelpad“. Rasti gerą meno temą man yra per daug sudėtinga, ar gerai žinai? Aš to įgūdžio neturiu!

2 žingsnis: mikrovaldiklio ir neopikselių šviesos diodai

Ženklelio dizainui nusprendžiau naudoti „Atmega32U4“mikrovaldiklį. Jis turi USB palaikymą ir palaiko duomenų perdavimo spartą iki 12 Mbit/s ir 1,5 Mbit/s. Jis taip pat gali būti naudojamas kaip HID įrenginys. Taigi, aš laikiausi ATmega32U4 kaip MCU. Jūs tikrai galite patikrinti duomenų lapą, kurį pridėjau prie šio projekto.

Aš naudoju 12 „NeoPixel“šviesos diodų, nes kiekvienas šviesos diodas gali būti adresuojamas ir vienas duomenų kaištis reikalingas RGB spalvoms valdyti. Taigi, nusprendžiau laikytis „NeoPixels“.

3 žingsnis: schemų kūrimas naudojant „Autodesk Eagle“

Visoms savo PCB projektavimui naudojau „Autodesk Eagle CAD“. Aš pradėjau kurti grandinės schemas Eagle. Pagrindiniai komponentai, kuriuos naudojau schemose, yra paaiškinti žemiau.

• MIC5219B, skirtas 3.3V 500ma maitinimo šaltiniui mikrovaldikliui maitinti
• MCP73831 skirtas Li-Po / Li-Ion baterijų valdymui
• DS1307Z, skirtas I2C RTC
• WS2812 5050 RGB šviesos diodai
• 8Mhz rezonatorius, skirtas ATmega32U4 išoriniam laikrodžiui
• 2 × 3 SMD kaiščio antraštė ISP ryšiui
• SMD atstatymo mygtukas

4 žingsnis: plokštės projektavimas

Po schemų projektavimo pradėjau kurti spausdintinę plokštę (PCB). Pirma, sudėjau visus komponentus pagal norimą tvarką. Tada pradėjo rankiniu būdu nukreipti oro laidus. Pėdsakams naudojau minimalų pėdsakų plotį - 8 milius. Plokštės dizainas skirtas dviejų sluoksnių PCB. bendras matmuo yra 66 x 66 mm. Projekto failus ir Gerber failus galite rasti šio projekto pabaigoje.

5 veiksmas: importuokite PCB meną į lentą

Importuokite PCB Art į lentą

Aš sukūriau PCB meną „Adobe Illustrator“. Šiai daliai atlikti galite naudoti bet kokią vektorinę projektavimo programinę įrangą. Galite naudoti iliustratorių arba laikytis atviro šaltinio, pvz., „Inkscape“. Išbandžiau daug dizaino ir galų gale pasiekiau tikėtiną dizainą. Sukūrę meno kūrinį, galite jį išsaugoti kaip 8 bitų BMP formatą. Tada „Eagle“turite importuoti meną į bet kurį šilkografijos sluoksnį. Aš naudojau pavadinimo sluoksnį. Nenoriu komponento sluoksnio, todėl ištryniau pavadinimus ir panaudojau sluoksnį dizainui išdėstyti. Norėdami importuoti dizainą, atlikite šiuos veiksmus:

Viršuje galite rasti ULP piktogramą, spustelėdami piktogramą, pasirodys iššokantis langas ir pasirinkite ULP. Tada paieška import-BMP atveria import-Bmp ULP.

Tada pasirinkite reikiamą BMP failą ir sluoksnį, kurį norite įdėti, ir išmatuokite matavimus ir tt … ir spustelėkite Gerai. Po to turite įdėti dizainą į PCB dizainą ten, kur norėjote.

NB: dizainas turi būti juodos ir baltos spalvos

Aš naudoju „Autodesk Fusion 360“, norėdamas peržiūrėti 3D plokštės modelį, taip pat naudoju „Fusion 360“, kad suplanuotų matmenų sluoksnio plokštės kontūrą. Jūs tikrai galite pasinaudoti „Fusion 360“ir „Eagle“integracijos pranašumais.

6 veiksmas: „Gerber“failo eksportavimas gamybai

Norėdami pagaminti bet kurio pasaulio gamintojo PCB, jums reikia atsiųsti jiems skirtą Gerber failą. Sukurti „Gerber“failą „Eagle“yra labai paprasta. Galite atlikti toliau nurodytus veiksmus.

Dešinėje „Eagle“pusėje rasite skirtuką Gamyba. Spustelėkite skirtuką Gamyba ir pamatysite pateiktą PCB vaizdą gamybai. Tame pačiame lange spustelėkite mygtuką CAM.

Išsaugokite kiekvieną sluoksnį į aplanką ir suspauskite aplanką į ZIP formatą.

7 žingsnis: PCB gamyba

Kinijoje yra daug PCB gamybos paslaugų už 5 USD už 10 PCB. Aš asmeniškai rekomenduoju PCBWAY Jie tiekia geros kokybės PCB, o klientų aptarnavimas yra nuostabus.

8 žingsnis: komponentų surinkimas

PCB pristatymas užtrunka dvi savaites pagal pristatymo būdą. Tuo tarpu aš pradėjau rinkti reikalingus projekto komponentus. Kai kuriuos komponentus jau turiu, todėl likusius komponentus pirkau iš skirtingų šaltinių. Bet visus komponentus pateikiau nuorodą į parduotuvę.

9 žingsnis: komponentų litavimas

Atvykę tiek PCB, tiek komponentai. Pradėjau lituoti komponentus. litavimui naudojama Weller we51 litavimo stotis su mikro antgaliu. 0805 SMD paketą šiek tiek sunku lituoti naujokams, tačiau jūs, vaikinai, būsite pripratę po to, kai bus sulituoti keli komponentai. Aš taip pat naudojau karšto oro perdirbimo stotį, bet tai nėra būtina. Lituodami mikrovaldiklį būkite atsargūs, o kiti IC neperkaitina IC.

Aš taip pat naudoju PCB valymo tirpalą, kad išvalyčiau PCB nuo perteklinio litavimo srauto.

10 veiksmas: „Pixelpad Indian Board“programavimas

I Lituoti visus komponentus ant PCB. Norėdami užprogramuoti plokštę naudodami „Arduino IDE“, pirmiausia turime įrašyti į lentą atitinkamą „Atmega32u4“įkrovos tvarkyklę. Aš naudojau „Sparkfun pro“mikro plokštės įkrovos įkroviklį. Norėdami įrašyti reikalingą įkrovos tvarkyklę, turite ISP programuotoją arba galite naudoti „Arduino“plokštę kaip ISP programuotoją. Aš pats kuriu USBTiny ISP programuotoją, apsilankykite mano USBTinyISP programuotojo puslapyje.

Prijungus „Pixelpad Indian“, užsidegs maitinimo šviesos diodas. Iš lentos tvarkyklės pasirinkau „Sparkfun Pro Micro“plokštę ir iš programuotojo lango pasirinkau „USBTiny ISP“kaip programuotoją. Tada spustelėkite įrašymo įkrovos tvarkyklę. Degimas užtruks šiek tiek laiko. Po įkrovos įkėlimo programos paruošta programuoti per mikro USB kabelį. Aš sukūriau pagrindinį eskizą, rodantį analoginį laikrodžio laiką, naudojant „NeoPixel“šviesos diodus ir RTC. Raudoni šviesos diodai rodo valandas, o mėlyni - minutes.

11 veiksmas: darbo vaizdo įrašas

Tikiuosi, kad jums patinka šis projektas!

ATSISIŲSTI PROJEKTO FALĄ IŠ MANO GITHUB PUSLAPIO