EFM8BB1 kineetilised valguskolmnurgad: 14 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Sain inspiratsiooni nende valmistamiseks pärast seda, kui nägin poes kergeid kolmnurki Nanoleaf, kuid nägin masendunult, et iga plaat maksab kakskümmend dollarit! Ma otsustasin teha samaväärse toote, kuid hoida plaatide hind umbes kolm kuni neli dollarit. See projekt pole lõpule viidud, kuna mul on veel vaja teha kontrolleri trükkplaate, kuid mul on praegu kokku pandud ja töökorras 50 plaati.

Olen näinud ka teisi projekte, mis üritavad seda toodet kopeerida, kuid ükski, mida siiani näinud olen, ei võimalda ühtegi plaati ühendada IGASUGUSES, võimaldades keerukamaid kujundusi ja lihtsat ümberkorraldamist.

See on minu esimene juhendatav, kui teil on küsimusi, jätke kommentaar!

Tarvikud

Iga plaat nõuab:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 mikrokiip (Digikey)
• 9x WS2812E LED -d (LCSC)
• 1x AMS1117 5,0 V pingeregulaator (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v pingeregulaator (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 diood (LCSC)
• 1x 10k 8050 takisti (LCSC)
• 11x 0,1uf 8050 keraamiline kondensaator (LCSC)
• 2x 10uf 16v pinnale paigaldatavad elektrolüütkondensaatorid (LCSC)
• 1x kohandatud PCB (JLCPCB)
• 12x TE Connectivity 2329497-2 PCB vedru sõrmed korpuse jaoks
• 1x Linker PCB

Kontroller (pooleli) nõuab:

• 1x ESP32 DevKit-C
• 1x 12V toide
• 1x alalisvoolu alalisvoolu vähendamine (ESP32 toiteks)
• 1x 10K oomi takisti
• 1x 1n4148 diood
• 2x SPST nuppe (LCSC)

Tööriistad:

• Jootekolb
• Tagasivooluahi
• 3D -printer (korpuse jaoks)
• J-link EDU programmeerija
• Traadi eemaldajad / lõikurid / mitmesugused traadid (programmeerimisrakmete valmistamiseks)
• Peenikese otsaga pintsetid kokkupanekuks
• Tühi PVC -kaart jootepasta levitamiseks
• Plii- või pliivaba jootepasta

Samm: tellige trükkplaate

Plaatide trükkplaat kujundati EasyEDA -s ja saadeti valmistamiseks JLCPCB -le. Tellisin 50 trükkplaati, sest tegelikult oli odavam tellida 50, kui tellida ainult 10 neist. PCB jagati tootmiskulude vähendamiseks kolmeks osaks.

Kasutasin tootmisvõimalusi

• Paksus 1,6 mm
• HASL pinnaviimistlus
• 1 oz vaske
• Valge joodamask

Olen kuulnud, et saate oma JLCPCB ja LCSC tellimusi linkida, nii et maksate kohaletoimetamise eest ainult üks kord, kuid ma ei suutnud seda välja mõelda. Kasutasin odavaimat kohaletoimetamise võimalust ja mõlemad pakid tulid kahe nädala jooksul pärast tellimuse kuupäeva.

Disain on siin lingitud

Samm: valmistage ette tööpiirkond

Asetage üks plaatide PCB lauale, mille te ei pahanda, et määrdute ja kleepige selle külge kaks teist PCB -d, et hoida seda paigas nagu ülaltoodud pildil. Seejärel kleepige šabloon Kaptoni lindiga alla ja veenduge, et augud oleksid joondatud trükkplaadil olevate paljastatud padjadega.

3. samm: jootepasta

Lisage šablooni ülaosale jootepasta. Ma kasutasin seda. Levitage jootepasta šablooni ümber vana krediitkaardi või muu sarnase abil. Veenduge, et ka mikrokiibi väikesed augud oleksid täidetud.

Enne kui tõstate šablooni üles, proovige nii palju üleliigset pastat laotuskaardile tagasi kasutada, kui kasutate rohkem kui ühte plaati (see on kallis $ $ $)

Tõstke šabloon üles, tõstes ettevaatlikult ühe nurga üles ja koorides lindi maha. Kui olete ala üles tõstnud, proovige seda mitte tagasi asetada, kuna see võib osa pastat määrida.

Teie trükkplaat peaks nüüd välja nägema nagu ülaltoodud pildil.

4. samm: kokkupanek

Pärast trükkplaadi uuesti voolamist eraldage plaadi küljed, painutades ja purustades erinevaid külgi paigal hoidvaid sakke. Seejärel lihvige üleliigne trükkplaatide jääk, eemaldades sakid, nii et seda oleks lihtsam trükitud ümbrisesse mahutada.

Seejärel leidke kaks külge tähega "B" ja jootke kõik 7 külgpatja kokku. Ülejäänud üks pool saab minna ainult ühel viisil ja seda ka jootma.

Plaat peaks välja nägema ülaltoodud piltidel.

Samm: ühendage kokkupandud plaat programmeerijaga

Enne plaatide ühendamist JLINK -iga, avage JLINK COMMANDER ja TYPE "toide sisse lülitatud", et lubada 5 V väljund

J-Link Commander sisaldub siin saadaval olevas tarkvara- ja dokumentatsioonipaketis

Igal plaadil on asustamata päis otse mikrokiibi kohal sildiga Silumine. See päis näitab C2 programmeerimisliidest, mis ühildub Segger J-Linkiga. Kasutan EDU versiooni, kuna see on identne kõrgema hinnaga versioonidega, kuid seda ei saa kasutada kommertstoodete jaoks, mille alla see ei kuulu. Ma tellisin SparkFunist minu oma 72 dollari eest koos saatmisega.

Pistik 1 pistikul on ainus, millel on trükkplaadil nelinurkne padi.

Samm: valmistage ette IDE ja ehitage püsivara binaar

Laadige siit alla Simplicity Studio 4 ja installige see. EFM8 tööriistaketile juurdepääsu saamiseks logige sisse või registreeruge Silicon Labsi kontole. Seejärel laadige siit alla projekti kood ja importige see IDE -sse. Seejärel klõpsake tööriistaribal haamriikooni ja looge projekt.

Te peaksite saama ehitamise lõpetamise teate. Kui ilmub teade, milles palutakse sisestada Keili kompilaatori litsentsivõti, klõpsake lihtsalt vahele (või saate selle soovi korral tasuta aktiveerida)

Samm: laadige püsivara üles

Klõpsake tööriistaribal nuppu, mis näeb välja nagu tempel kiibi kohal "Flash Programmer". Seejärel sirvige sisseehitatud.hex -faili ja valige see. Klõpsake "Programm" ja nõustuge J-Link EDU litsentsi tingimustega. Seejärel veenduge, et te ei saaks veateadet ja et tahvlil olevad LED -id peaksid olema tuhmvalgelt valgustatud, andes teile teada, et see on edukalt programmeeritud.

10. etapp: (valikuline) PCB test

Selle sammu jaoks peate lubama oma J-Linki virtuaalse COM-pordi, avades J-Link Configurator ja valides lisatud programmeerija.

Ühendage joon "DAT" ühelt plaadi küljelt ülaltoodud fotodel ühendatud ahelasse.

Avage 112500 baud 8N1 jadamonitor ja kasutage neid käske

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 on käsk "värvi määramine"
  • 0xFF on "kõik plaadid"
  • 0xFF 0x00 0xFF on värv
  • 0x0A on uue rea märk

Plaat peaks nüüd olema lilla. Kui ei, siis kontrollige veel kord, kas diood on õigesti ühendatud ja proovige uuesti.

Samm 11: 3D -printimise ümbris

Kavatsesin korpuse algselt survevalu vormida, et säästa aega, mitte iga plaadi 3D -printimist, kuid kui ainult 50 korpuse maksumus oli 6000 dollarit, otsustasin selle idee vastu. Korpus on kavandatud Inventor 2021 -s ja sellel on kaks osa, alus ja ülemine hajuti. Alusel on külgedel augud, mis võimaldavad plaate ühendada pistikplaatide (lingitud allpool) või juhtmetega. Kui valite konnektor -PCB -de kasutamise, vajate neid plaatide kohta 12, et võimaldada PCB -de ühendamist.

Kui teil pole juurdepääsu 3D -printerile, saate näidata nende plaatide taga olevat tehnikat, tehes kineetilise skulptuuri ja ühendades plaadid vasktraadiga. Lihtsalt veenduge, et juhtmed ei oleks lühised!

Trükkisin 20 ümbrist ja leidsin, et need plaadid prindivad hästi kuni 150 mm/s ilma olulise kvaliteedi halvenemiseta, mis võimaldab printimisaega lühendada umbes 60%.

Ma unustasin sellest sammust pilte teha, aga sa lihtsalt asetad valminud trükkplaadi alusesse ja klõpsad selle peale.

12. samm: plaatide ühendamine

Plaatide linker PCB on saadaval siin. Need sisestatakse korpustesse ja kasutavad neid pistikuid. Veenduge, et mõlemad küljed oleksid ühel joonel.

Samm 13: kontroller

Kontrolleri tarkvara on pooleli ja seda värskendatakse siin. ESP32 ühendamiseks ühe plaadiga järgige skemaatilist diagrammi. Laadige tarkvara üles PlatformIO abil ja looge ühendus WiFi levialaga, et plaadid saaksid teie WiFi -ga ühenduse luua.

14. samm: valmis

Paigaldage plaadid teie valitud viisil, olen kleeplindi paigaldamiseks korpuse tagaküljele pannud ringid.

Nautige! Küsimuste korral jätke kommentaar.

Valgustite väljakutse teisel kohal