(CRC) bit, avatud mikrobiti sarnane märk: 10 sammu

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Oleme mikrobiti märki kasutanud umbes 1 aasta tagasi robootika õpetamiseks. See on suurepärane vahend hariduse omandamiseks.

Üks selle väärtuslikumaid omadusi on see, et seda hoitakse käes. Ja see paindlikkus annab suurepärase ülevaate haridusringkonnast.

Neli kuud tagasi alustasime tegijatele mudeli kujundamist. Mõeldes, et kui see õnnestub, võib sellest saada õpetajatele avatud toode.

Milliseid omadusi soovime märgile lisada:

• ESP32 protsessor (ühilduv Arduinoga)
• IMU 6-telg
• Neopikslite maatriks RGB, 8 x 5
• Helikõlar DAC kaudu
• Kaks vajutusnuppu
• GPIO laiendusport (5 V tolerants)

Selles juhendis selgitame selle loomise samme.

Samm: skemaatiline disain

Lisame crcbiti esimese versiooni skeemi. Komponentide reguleerimiseks pidime protoboardil tegema erinevaid katseid.

Skeemis võime hinnata ESP32 plaadi südant. Näeme ka 6-teljelist IMU-d, väikest kõlarivõimendi vooluahelat ja kahte kahesuunalist loogikataseme muundurplaati.

Lõpuks on olemas kogu neopikslite haldusahel, millel on 6 riba neopiksleid 8 LED -iga. Koos 3V3 -voldise toiteahelaga, millel on MOSFET tarkvaraga juhitava GPIO kaudu ühendamiseks ja lahtiühendamiseks.

Toiteallika jaoks oleme valinud JST -pistiku, mis on tugevam kui mikro -USB -pistik, kui see liigub.

2. samm: toitesüsteem

Kuna plaadil on 40 neopikslit, ESP32 ja kõlar; Võimendi tarbimine on väga suur.

40 neopikseli maksimaalse heleduse sisselülitamise korral oleksime 1,5 ampri lähedal.

Otsustasime plaadi toiteallikaks kasutada 5 V pinget. Mis tahes toitepanga kasutamine on lihtne. 5V kasutatakse toiteallikaks ESP32, millel on juba 3V3 regulaator. Tänu kahesuunalisele nihkele võimaldab see teha ka 5 V tolerantse signaali.

Neopikslite jaoks kasutame voolukatkestust ja alandamisahelat 3V3 juures. Seega vähendame tarbimist 250 milliamperini ja saame tarkvara abil kontrollida neopikslite võimsust.

3. samm: mida me vajame

Valmistame kõigepealt mõned asjad ette.

Kõikidel juhtudel oleme otsinud komponente, mida on lihtne keevitada ja mida on lihtne osta kohalikest elektroonikapoodidest.

Sellegipoolest ei ole mõningaid komponente lihtne leida ja parem on kannatlikult neid Hiina turult tellida.

Vajalike komponentide loend on järgmine:

• 1 x ESP32 minivorming
• 2 x kahesuunalist loogika taseme muundurit
• 1 x 6-teljeline IMU
• 1 x kõlar
• 1 x toite MOSFET
• 1 x 3V3 pingelangus
• 2 x nupud
• 1 x LDR
• 6 x 8 neopikseli riba

… Ja mõned tüüpilised diskreetsed komponendid

4. samm: jootmise hõlbustamiseks häkkida neopikseliribadesse (I)

Kõige raskem kokkupanek ja jootmine on Neopixels ribad.

Selleks oleme loonud 3D -prinditud tööriista, mis hoiab 5 neopikseliriba õiges asendis. Sel viisil on need õigesti joondatud.

Samal ajal võimaldab tööriist keevitada väikeseid metallribasid, et hõlbustada jootmist, kuna ribad on ümber pööratud.

Soovitatav on harjutada enne, kuna see protsess on keeruline.

5. samm: Hackini neopikseliribad jootmise hõlbustamiseks (II)

Lisame failid STL -vormingus, et saaksime fikseerimistööriista printida.

Osade 3D -vormingus printimiseks pole vaja erikonfiguratsiooni. Neid on lihtne printida, kuid need on väga kasulikud.

Samm: kohandatud trükkplaat

Komponentide arvu ja suuruse tõttu liigume prototüübilt üle universaalsele trükkplaadile, et luua kohandatud trükkplaat.

Oleme PCBWay -sse üles laadinud PCB disaini, et seda kogukonnaga ja nende tegijatega jagada.

Suurema paindlikkuse tagamiseks lisame ka Gerberi failid.

Samm: riistvaraühendus (kohandatud trükkplaat)

Kui meil on kohandatud trükkplaat, on ülejäänud komponendid kergesti joodetud, kuna neil kõigil on 2,54 mm tihvtribad.

Lisatud piltidel on hea eraldusvõime, et näha komponentide asukohta.

Samm 8: Tarkvara ja püsivara

Tahvel ei vaja spetsiaalset tarkvara, kuna see töötab otse Arduino IDE -ga. Peame lihtsalt seadistama Arduino IDE töötama koos ESP32 -ga, hea õpetus samm -sammult järgimiseks on järgmine:

www.instructables.com/id/ESP32-With-Arduin…

Ja välisseadmete tööks peame lisama need Arduino raamatukogud:

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

github.com/adafruit/Adafruit_NeoMatrix

github.com/sparkfun/MPU-9250_Breakout

Esimene test, mille oleme teinud, et näha, et kõik töötab õigesti, on pikslite mikrobitine süda.

Samm: nautige

Samm: järgmine…

See on avatud projekt.

Siiani (CRC) bit on endiselt lihtne ja toore. Usume, et see kasvab kogukonna abiga üha paremini.

Ja see on põhjus, miks inimestele meeldib avatud lähtekood ja kogukond.

Kui teil on parem idee või olete midagi parandanud, palun jagage seda!

Tervist