PixelPad Indian: programmeeritav elektrooniline märk: 11 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

PixelPad on elektrooniline arendusmärk, mis põhineb mikrokontrolleril ATmega32U4 ja sisaldab palju sisseehitatud funktsioone. PCB kunst on inspireeritud India kultuurist, kunstist ja joonistustest. PixelPadi kasutades saate seda kasutada kantava arendusplaadina, nagu Adafruit Playground Express või LilyPad, või kasutada seda elektroonilise märgina!

PixelPadi funktsioone saab näha allpool!

Käisin läbi paljude India kultuuri- ja vaimsete kunstide ja maalide, et kujundada trükkplaatide kunst ja tahvli ülevaade. Pärast palju uurimistööd ja kalduvusi kujundasin Adobe Illustratori abil trükkplaadi kunsti.

Samm: idee

Kui otsustasin ehitada elektroonilise märgi, käisin läbi palju ideid. See viib mind segadusse, millise kujunduse pean kujundama, sõna otseses mõttes ei jää ma idee juurde. selle asemel muudan ma ideid kiiresti. Nii et ma tegin, et loetlesin kavandataval rinnamärgil välja funktsioonid, mida soovisin. Nii et siin on kriteeriumid, mille loetlesin idee tekitamise protsessis.

• Minimalistlik disain
• Kompaktne suurus
• Disain peaks olema kantav
• Kas teil on piisavalt I/O pistikuid
• Peab olema patareitoitega
• Kas teil on head LED -id, mida saab programmeerida millekski kasulikuks
• Esindage kultuuri või kunsti

Pärast ligikaudse loendi läbimist hakkasin otsima, millist mikrokontrollerit, LED -e, mida pean Pixelpadis kasutama. Kunsti jaoks hea teema leidmine on minu jaoks liiga keeruline, kas teate õigesti? Mul pole seda oskust!

Samm: mikrokontrolleri ja neopikseli LED -id

Otsustasin kasutada märgi kujundamisel Atmega32U4 mikrokontrollerit. Kaasas USB -tugi ja toetab andmeedastuskiirust kuni 12 Mbit/s ja 1,5 Mbit/s. Seda saab kasutada ka HID -seadmena. Niisiis, jäin MCU -ks ATmega32U4 juurde. Kindlasti saate vaadata selle projektiga lisatud andmelehte.

Ma kasutasin 12 NeoPixeli LED -i, sest iga LED -i saab adresseerida ja RGB -värvide juhtimiseks on vaja ühte andmestikku. Niisiis, otsustasin jääda NeoPixelite juurde.

3. samm: skemaatiline disain Autodesk Eagle'i abil

Kasutasin kõigi PCBde kujundamisel Autodesk Eagle CAD -i. Hakkasin konstrueerima skeemi skeeme Eagle'is. Peamised komponendid, mida skeemides kasutasin, on allpool selgitatud.

• MIC5219B 3,3 V 500 mA toiteallika jaoks, et toita mikrokontrollerit
• MCP73831 Li-Po / Li-Ion aku haldamiseks
• DS1307Z I2C RTC jaoks
• WS2812 5050 RGB LED -id
• 8Mhz resonaator ATmega32U4 väliseks kellaks
• 2 × 3 SMD tihvti päis ISP -ühenduse jaoks
• SMD lähtestamise nupp

4. samm: plaadi kujundamine

Pärast skeemide kavandamist hakkasin kujundama trükkplaati (PCB). Esiteks panin kõik komponendid soovitud järjekorda. Seejärel asuti õhujuhtmeid käsitsi juhtima. Jälgede jaoks kasutasin minimaalset jälje laiust 8mils. Plaadi disain on mõeldud kahekihilisele trükkplaadile. üldmõõt on 66 x 66 mm. Disainifailid ja Gerberi failid leiate selle projekti lõpus.

Samm: importige plaadile trükkplaatide kunst

Importige PCB kunst Art

Kujundasin trükkplaadi kunsti Adobe Illustratoris. Selle osa tegemiseks võite kasutada mis tahes vektorkujundustarkvara. Võite kasutada illustraatorit või jääda avatud lähtekoodiga, näiteks Inkscape. Proovisin palju disaini ja lõpuks jõudsin oodatud disainini. Pärast kunsti kujundamist saate selle salvestada 8-bitise BMP-vorminguna. Seejärel peate Eagle'is kunsti importima mis tahes siiditrükikihti. Kasutasin nime kihti. Ma ei taha komponentkihti, nii et kustutasin nimed ja kasutasin kujunduse paigutamiseks kihti. disaini importimiseks toimige järgmiselt.

Ülaosas leiate ULP ikooni, klõpsates ikoonil, kuvatakse hüpikaken ULP valimiseks. Import-BMP otsing avab seejärel import-Bmp ULP.

Seejärel valige vajalik BMP -fail ja soovitud kiht ning mõõtkava jne … ja klõpsake nuppu OK. Pärast seda peate paigutama kujunduse PCB kujundusse, kuhu soovite.

NB! Kujundus peaks olema mustvalge

PCB 3D -mudeli vaatamiseks kasutasin Autodesk Fusion 360 -d, samuti kasutasin mõõtmete kihi plaadi kontuuri kujundamiseks Fusion 360 -d. Kindlasti saate kasutada Fusion 360 ja Eagle integratsiooni eeliseid.

6. samm: Gerberi faili eksportimine tootmiseks

Mis tahes tootja kogu maailmas trükkplaadi valmistamiseks vajate neile saadetud Gerberi faili. Gerberi faili genereerimine Eagle'is on ülilihtne. Saate järgida alltoodud samme.

Eagle'i paremal küljel leiate vahekaardi Tootmine. Klõpsake vahekaarti Tootmine ja näete tootmiseks kasutatavat trükkplaadi renderdatud pilti. Samas aknas klõpsake nuppu CAM.

Salvestage iga kiht kausta ja tihendage kaust zip -vormingus.

Samm: trükkplaatide tootmine

Hiinas on palju trükkplaatide tootmisteenuseid hinnaga 5 dollarit 10 trükkplaadi eest. Mina isiklikult soovitan PCBWAY -d. Nad pakuvad kvaliteetseid PCB -sid ja klienditeenindus on suurepärane.

8. samm: komponentide kogumine

PCBde kohaletoimetamiseks kulub kaks nädalat. Vahepeal hakkasin projekti jaoks vajalikke komponente koguma. Mõned komponendid on mul juba olemas, seega ostsin ülejäänud komponendid erinevatest allikatest. Kuid ma olen andnud kõik komponendid poodi.

9. samm: komponentide jootmine

Pärast PCBde ja komponentide saabumist. Hakkasin komponente jootma. kasutades jootmiseks mikrootsikuga weller we51 jootmisjaama. pakett 0805 SMD on uustulnukate jaoks jootmiseks pisut raske, kuid te olete sellega harjunud pärast paari komponendi jootmist. Kasutasin ka kuuma õhu ümbertöötlusjaama, kuid see pole vajalik. Olge mikrokontrolleri jootmisel ettevaatlik ja muud IC -d ei kuumuta IC -sid üle.

PCB puhastamiseks kasutasin ka PCB puhastuslahust liigsest jootmisvoost.

10. toiming: Pixelpad Indian Boardi programmeerimine

I Joote kõik PCB komponendid. Tahvli programmeerimiseks Arduino IDE abil peame kõigepealt tahvlile põletama sobiva Atmega32u4 alglaaduri. Ma kasutasin oma plaadi jaoks Sparkfun pro mikroplaadi alglaadurit. Vajaliku alglaaduri põletamiseks on vaja ISP programmeerijat või saate ISP programmeerijana kasutada Arduino tahvlit. Ehitan ise USBTiny ISP programmeerija, külastage minu USBTinyISP programmeerija lehte.

Pixelpad Indiani ühendamisel süttib toite LED. Valisin tahvlihaldurilt Sparkfun Pro Micro plaadi ja valisin programmeerija aknast programmeerijaks USBTiny ISP. Seejärel klõpsake põletamise alglaaduril. Põlemine võtab natuke aega. Pärast alglaaduri põletamist on see mikro -USB -kaabli kaudu programmeerimiseks valmis. Tegin põhijoonise, et näidata analoogkellaaega NeoPixeli LED -ide ja RTC abil. Punased LED -id näitavad tunde ja sinine LED -minuteid.

11. samm: töövideo

Loodan, et teile meeldib see projekt!

DOWNLOAD PROJECT FILLE MINU GITHUBI LEHELT