EFM8BB1 Kinetički svjetlosni trokuti: 14 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Bio sam nadahnut za izradu nakon što sam u trgovini vidio svjetlosne trokute Nanoleaf, ali sam bio razočaran kad sam vidio da svaka pločica košta dvadeset dolara! Odlučio sam napraviti ekvivalentan proizvod, ali zadržati cijenu po pločici oko tri do četiri dolara. Ovaj projekt nije dovršen jer mi je još potrebno napraviti PCB -ove kontrolera, ali trenutno imam 50 montiranih pločica i radi.

Vidio sam druge projekte koji pokušavaju replicirati ovaj proizvod, ali niti jedan koji sam do sada vidio ne dopušta povezivanje bilo koje pločice u BILO KOJEM smjeru, što omogućuje složenije dizajne i jednostavno preuređivanje.

Ovo je moj prvi Instructable, ostavite komentar ako imate pitanja!

Pribor

Svaka pločica zahtijeva:

• 1x mikročip EFM8BB10F8G-A-QFN20 (Digikey)
• 9x WS2812E LED diode (LCSC)
• 1x regulator napona AMS1117 5.0v (LCSC)
• 1x regulator napona AMS1117 3.3V (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 dioda (LCSC)
• 1x 10k 8050 otpornik (LCSC)
• 11x 0,1uf 8050 keramički kondenzator (LCSC)
• 2x 10uf 16v elektrolitski kondenzatori za površinsko postavljanje (LCSC)
• 1x prilagođena PCB (JLCPCB)
• 12x TE Connectivity 2329497-2 PCB opružni prsti za kućište
• 1x spojna ploča za povezivanje

Regulator (u tijeku) zahtijeva:

• 1x ESP32 DevKit-C
• 1x 12V napajanje
• 1x DC-DC stepdown (za napajanje ESP32)
• 1x 10K ohmski otpornik
• 1x 1n4148 dioda
• 2x SPST tipke (LCSC)

Alati:

• Lemilica
• Dopunska pećnica
• 3D pisač (za kućište)
• J-link EDU programer
• Skidači žica / rezači / razna žica (za izradu programskog pojasa)
• Pinceta s finim vrhom za montažu
• Prazna PVC kartica za razmazivanje paste za lemljenje
• Lepilo za lemljenje bez olova ili olova

Korak 1: Naručite PCB -ove

PCB pločica je dizajniran u EasyEDA -i i poslan je u JLCPCB na izradu. Naručio sam 50 PCB -a jer je zapravo bilo jeftinije naručiti 50 nego naručiti samo 10 od njih. PCB je podijeljen na 3 dijela kako bi se smanjili troškovi proizvodnje.

Koristio sam proizvodne mogućnosti

• Debljine 1,6 mm
• Završna obrada površine HASL
• 1oz bakra
• Bijela maska za lemljenje

Čuo sam da možete povezati svoje JLCPCB i LCSC narudžbe tako da samo jednom platite dostavu, ali nisam uspio to shvatiti. Koristio sam najjeftiniju opciju dostave i oba su paketa stigla u roku od dva tjedna od datuma narudžbe.

Dizajn je ovdje povezan

Korak 2: Pripremite radno područje

Postavite jedan od PCB -a za pločice na stol koji vam ne smeta zaprljati i zalijepite dva druga PCB -a pokraj njega da ga drže na mjestu kao na gornjoj slici. Zatim zalijepite matricu ljepljivom trakom Kapton i provjerite jesu li rupe poravnate s izloženim jastučićima na PCB -u.

Korak 3: Zalijepite lijepljenje

Dodajte pastu za lemljenje na vrh šablone. Ja sam ovo koristio. Rasporedite pastu za lemljenje po šabloni koristeći staru kreditnu karticu ili nešto slično. Pazite da se ispune i male rupice za mikročip.

Prije nego podignete matricu, pokušajte vratiti što više viška paste na karticu za rasipanje kako biste je ponovno upotrijebili ako izrađujete više pločica (ove su stvari skupe $$$)

Podignite matricu prema gore pažljivo uzevši jedan kut i odlijepivši traku. Nakon što podignete područje prema gore, pokušajte ga ne spuštati jer bi moglo razmazati dio paste.

Vaš PCB sada bi trebao izgledati kao na gornjoj slici.

Korak 4: Montaža

Nakon ponovnog punjenja PCB -a, odvojite stranice pločice savijanjem i lomljenjem jezičaka koji drže različite strane na mjestu. Zatim izbrusite sav višak PCB -a koji je preostao lomljenjem jezičaka kako biste ga lakše stavili u tiskano kućište.

Zatim pronađite dvije strane sa slovom "B" i lemite svih 7 bočnih jastučića zajedno. Preostala jedna strana može ići samo na jedan način i zalemiti to.

Pločica bi trebala izgledati kao na gornjim slikama.

Korak 7: Spojite sklopljenu pločicu na programer

PRIJE PRIKLJUČIVANJA PLOČICE NA JLINK, OTVORITE KOMANDER JLINK -a I TIP "uključite perm" za UKLJUČIVANJE 5V IZLAZA

J-Link Commander uključen je u paket softvera i dokumentacije dostupan ovdje

Svaka pločica ima nenaseljeno zaglavlje točno iznad mikročipa s oznakom Otklanjanje pogrešaka. Ovo zaglavlje otkriva C2 programsko sučelje koje je kompatibilno sa Segger J-Link. Koristim EDU verziju jer je identična verzijama s višim cijenama, ali se ne može koristiti za komercijalne proizvode, na što to ne spada. Ja sam svoj naručio od SparkFuna za 72 USD uključujući dostavu.

Pin 1 na konektoru jedini je s kvadratnom pločicom na PCB -u.

Korak 8: Pripremite IDE i sastavite binarni softver firmvera

Preuzmite Simplicity Studio 4 odavde i instalirajte ga. Prijavite se ili se prijavite na račun Silicon Labs kako biste dobili pristup EFM8 lancu alata. Zatim preuzmite kod projekta odavde i uvezite ga u IDE. Zatim kliknite ikonu čekića na alatnoj traci i izgradite projekt.

Trebali biste dobiti poruku Build Finished. Ako se pojavi poruka koja traži od vas da unesete licencni ključ za Keil kompajler, jednostavno kliknite preskoči (ili ga možete aktivirati ako želite, besplatno je)

Korak 9: Prenesite firmver

Kliknite gumb na alatnoj traci koji izgleda kao pečat preko čipa "Flash Programmer". Zatim potražite izgrađenu.hex datoteku i odaberite je. Pritisnite "Program" i prihvatite uvjete J-Link EDU licence. Zatim pazite da ne dobijete poruku o pogrešci i da LED diode na ploči trebaju svijetliti tamno bijelo kako biste znali da je uspješno programiran.

Korak 10: (Izborno) Test PCB -a

Za ovaj korak morat ćete omogućiti Virtual COM port na svom J-Linku otvaranjem J-Link konfiguratora i odabirom priključenog programatora.

Ožičite "DAT" liniju s jedne od strana pločice na krug pričvršćen na gornjim fotografijama.

Otvorite serijski monitor s 112500 baud 8N1 i upotrijebite ove naredbe

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 je naredba "postavi boju"
  • 0xFF je "sve pločice"
  • 0xFF 0x00 0xFF je boja
  • 0x0A je znak novog retka

Pločica bi sada trebala biti ljubičasta. Ako nije, dvaput provjerite je li dioda ispravno ožičena i pokušajte ponovno.

Korak 11: Kućište za 3D ispis

Dizajnirao sam kućište tako da se izvorno brizga kako bi se uštedjelo vrijeme umjesto 3D ispisa svake pločice, ali kad je cijena za samo 50 kućišta iznosila 6000 dolara, odlučio sam se protiv te ideje. Kućište je projektirano u Inventoru 2021. i ima dva dijela, bazu i gornji difuzor. Baza ima rupe sa strane koje omogućuju povezivanje pločica s PCB -ovima konektora (dolje povezano) ili žicama. Ako krenete putem korištenja PCB -ova konektora, trebat će vam 12 njih po pločici kako biste omogućili da se PCB -ovi međusobno povežu.

Ako nemate pristup 3D pisaču, možete pokazati inženjering iza ovih pločica izradom kinetičke skulpture i povezivanjem pločica s bakrenom žicom. Samo pazite da žice ne nestanu!

Ispisao sam 20 kućišta i otkrio sam da se ove pločice ispisuju fino do 150 mm/sek bez značajnog pogoršanja kvalitete, što omogućuje smanjenje za oko 60% vremena ispisa.

Zaboravio sam fotografirati ovaj korak, ali samo stavite dovršenu PCB u bazu i pričvrstite vrh.

Korak 12: Spajanje pločica

PCB za povezivanje pločica dostupan je ovdje. Ovi utori u kućišta i koriste ove konektore. Pazite da se dvije strane poravnaju.

Korak 13: Kontroler

Softver kontrolera je u tijeku i ovdje će se ažurirati. Slijedite shematski dijagram za spajanje vašeg ESP32 na jednu od pločica. Prenesite softver pomoću PlatformIO -a i povežite se s WiFi hotspotom kako bi se pločice spojile na vaš WiFi.

Korak 14: Gotovo

Montirajte pločice na bilo koji način koji ste odabrali, stavio sam krugove na stražnju stranu kućišta radi postavljanja ljepljive trake.

Uživati! Ostavite komentar ako imate pitanja.

Drugoplasirani u izazovu osvjetljenja