Brauseripõhised trükkplaadid: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Kui võtate ette või loote projekte, on mõned lihtsad ja mõned rasked. Mõned neist on ühekordsed ja teised tuleb teha ulatuslikult. Selles kirjutises uurime minu seni suurimat projekti Distributed Symphony ja seda, kuidas selle tuumiku mikrokontroller brauserisse ehitati.

1. samm: vastandlikkus

Distributed Symphony on suurim ja keerukam projekt, mille olen lõpetanud. Kord aastas on mul ainulaadne võimalus tuua lõbus kogemus ettevõtte välismaale 600 juhist koosnevale publikule. Viimased osamaksed, "lõbu" on pakitud disainiprobleemiks. Esimese iteratsiooni ajendiks oli ehitada pallimasin, mis saadab palli oma teele täpselt kaheks sekundiks. Iga järgnev aasta oli üha keerukam ja tehnilisem. Sel aastal otsustasin, et on aeg kujundada aukartustäratav kogemus.

2. etapp: hajutatud sündroom

Projekt koosnes sajast kahekümnest komplektist, mis sisaldasid kõiki koostisosi, mida oli vaja viieliikmelise meeskonna jaoks löökpillide loomiseks. Iga komplekt sisaldas järgmisi esemeid.

• Ühendatud mikrokontroller
• Solenoid kuulitilk
• Instrumentaalne resonaator Glockenspielilt
• Päästiku nupp
• Kümme puupalli
• Ehitusmaterjalid
• Kunstilised elemendid

Selle projekti keskmes oli mikrokontroller. Loogika ja pilveühenduse lisamise eesmärk oli parandada kogemusi ja mitte takistada. Kontrollerplaadil oli märkimisväärne funktsionaalsus võimalikult lihtsal viisil. Takisti väärtused, võimsusprobleemid, dioodid ja kondensaatorid sisestati plaadi kujundusse, nii et osalejad said vabalt keskenduda väljakutsele, mitte tehnoloogiale.

3. samm: kasutage võimalusi

See projekt pakkus võimalust ehitada parv kohandatud SMT mikrokontrolleri plaate. See oli minu jaoks uus, kuid tundus õppimist väärt ja suur väljakutse. Plaatide kujundamiseks kasutasin Upverterit. See on väga lahe brauseripõhine lahendus PCB projekteerimiseks ja tootmiseks. Kui olete harjunud nende teegist komponente leidma, on seda lihtne kasutada. Plaadid põhinesid väga võimsa ESP32 mikrokontrolleri ümber. Lauad olid kavandatud selle projekti kestmiseks, kuna need olid märgitud annetamiseks, et aidata lastel õppida koodi ja vooluringi disaini. Igal plaadil on järgmised omadused:

• ESP32 mikrokontroller - Wifi ja Bluetooth -toega
• Kaks PWM solenoidi/mootori päist
• Neli maandatud 3.3V GPIO päist
• Kaks Neopixel Strip draiverit
• Kaks mahtuvuslikku puuteplaati ja valikulised päised
• Sisseehitatud LCD -ekraan
• Pardal olev üksik neopiksel
• Sisseehitatud USB - UART programmeerija -
• 5V toitesiin
• 3 V toitesiin

Projektis kasutati ainult ühte solenoiddraiverit, LCD -ekraani, Neopixeli pardal ja kolme GPIO -päist. Täiendavat funktsionaalsust on sellest ajast alates kasutatud laste õpetamise töötubades.

Samm: planeerige see

Kohandatud trükkplaatide valmistamise esimene samm on selle kavandamine. Kui tegemist on vooluringi kujundamisega, tähendab see teie skeemi loomist. Ma kasutasin oma leivaplaati suurema projekti iga funktsiooni kujundamiseks. Kui iga vooluring hakkas tööle, tõlkisin selle ettevaatlikult tööriista Upverter Schematic. Pärast seda puhastasin leivalaua ja asusin järgmise sektsiooni kallale, kuni kontrolleri plaat oli loogiliselt valmis.

5. samm: pange see välja

Riistvaratootmise järgmine samm on trükkplaatide paigutus. See oli palju lõbusam kui ma arvasin, et see saab olema, see oli nagu SimCity mängimine elektriga. Upverteri paigutuse tööriist on päris lahe ja lõbus kasutada. Mida rohkem ma sellega töötasin, seda enam lihvisin disaini ja läksin stiilipunktidesse igal võimalusel. Teie ülesanne on juhtmete lisamine komponentide vahele. On rohelisi jooni, mis tõstavad esile ühendusi, mida pole vasega jälgitud. PCB paigutuse kõige põnevam osa on võime maapinna jälgi vahele jätta. Kõik, mida nad peavad tegema, on puudutada alumist kihti ja need on maandatud, lihtne! Kuigi me räägime alumisest kihist, on see veel üks ilu asi. Kui teil on palju jälgi, mis takistavad teid, peate vaid laskuma alumisele kihile, minema liiklusest ümber ja hüppama teisele poole tagasi.

6. samm: muutke see reaalseks

Kui hakkate tootma, muutuvad asjad tõeliseks ja tõesti kalliks. Leidke tootmismaja, milles tunnete end mugavalt, või maja, mida keegi tuttav on varem kasutanud. Saadate neile tahvlite loomiseks faile ja valikuliselt teete täieliku kokkupaneku. Suurem osa kuludest on osade ostmine ja kokkupanek. Kuna see projekt nõudis palju üksusi ja ka pinnapealseid komponente, valisin monteerimise tootmismaja poolt.

Upverteril on allalaadimisjaotis, kus saate genereerida failid, mida peate tootmiseks üle andma. Tagasi ja neljandaks salvestamiseks on siin eksporditud failide loend:

• GerberFiles
• NC -puur (Excellon)
• XYRS (vali ja vali)
• Materjalide arve

Enne suure tellimuse saatmist olge valmis tegema üks või kaks väiksemat proovisõitu. Minu disain läks enne suurt saja kolmekümne tüki tellimust kahele väikesele tootmisetapile, kus mõlemas oli vigu. Täiendasin tellimust kümnega, kui mõned lauad olid vigadega toodetud. Nagu näete teisel pildil, pidin ühe varasema tootmistsükli plaatide kinnitamiseks kasutama rohelisi hüppajajuhtmeid. See on kõik, nüüd olete 5–50 000 kohandatud kontrollerplaadi uhke omanik.

7. samm: paljastamine

See oli kibeda magusa lõpuga pikale pikale teele. Komplektid jagati laiali ja viipasid. Meeskonnad asusid ehitama löökpilli, mis suudaks iga nupuvajutusega kindlalt palli resonaatorile kukutada. Ehitamise käigus selgus, et projektid olid ühendatud pilvega ja neil olid vastavad mobiilsed armatuurlauad. Meeskonnad kasutasid mobiilseadmete armatuurlaua abil oma seadmetesse mustreid. "Salvesta ja soeng" oli nüüd eesmärk. Kui suurem osa meeskondadest sai mängida "Raseeri juukselõikus", olime valmis esituseks.

Kõik laadisid oma pallipunkrid ja astusid tagasi. Kasutasime oma halduskonsooli, et arvutada üksikuid masina nihkeid ja mängida lugusid kõigis masinates, nagu oleksid need üks pill. Testisime relvade ja roosidega ning mängisime edasi Bachi. Tuba täitus nõrga muusikaga ja see õnnestus.

Jätkake ehitamist ja ärge laske kohandatud PCB -projektidel teid hirmutada ega takistada. Need on täiesti teostatavad ja seal on terve maailm tuge.