PixelPad indijski: programabilna elektronička značka: 11 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

PixelPad je elektronička razvojna značka koja se temelji na mikrokontroleru ATmega32U4 i dolazi s puno ugrađenih značajki. Umjetnost PCB -a inspirirana je indijskom kulturom, umjetnošću i crtežima. Pomoću PixelPada možete ga koristiti ili kao nosivu razvojnu ploču kao što je Adafruit Playground Express ili LilyPad ili ga možete koristiti kao elektroničku značku!

Značajke PixelPada možete vidjeti u nastavku!

Prošao sam kroz mnoge indijske kulturne i duhovne umjetnosti i slike kako bih dizajnirao PCB umjetnost i obris ploče. Nakon mnogo istraživanja i učenja, dizajnirao sam PCB umjetnost koristeći Adobe Illustrator.

Korak 1: Ideja

Kad sam odlučio izgraditi elektroničku značku, prošao sam kroz mnoge ideje. To me dovelo u zabunu u vezi toga što trebam dizajnirati, doslovno se ne držim ideje. umjesto da brzo mijenjam ideje. Dakle, ono što sam učinio je, naveo sam značajke koje sam želio u bedžu koji dizajniram. Dakle, evo kriterija koje sam naveo u procesu pokretanja ideje.

• Minimalistički dizajn
• Kompaktne veličine
• Dizajn bi trebao biti prilagođen za nošenje
• Imajte dovoljno I/O pinouta
• Mora se napajati baterijom
• Imajte dobre LED diode koje se mogu programirati na nešto korisno
• Predstavljaju kulturu ili umjetnost

Nakon što sam prošao grubi popis, počeo sam pretraživati koji mikrokontroler, LED diode koje moram koristiti za Pixelpad. Pronalaženje dobre teme za umjetnost previše mi je komplicirano, znate li to? Nemam tu vještinu!

Korak 2: LED diode mikrokontrolera i neopiksela

Odlučio sam koristiti mikrokontroler Atmega32U4 za dizajn značke. Dolazi s USB podrškom i podržava brzine prijenosa podataka do 12Mbit/s i 1.5Mbit/s. Također se može koristiti i kao HID uređaj. Dakle, ostao sam s ATmega32U4 kao MCU. Svakako možete provjeriti podatkovnu tablicu koju sam priložio ovom projektu.

Koristio sam 12 NeoPixel LED dioda jer se svaka LED lampica može adresirati i jedan podatkovni pin potreban za kontrolu RGB boja. Odlučio sam se držati NeoPixela.

Korak 3: Izrada shema pomoću Autodesk Eagle -a

Koristio sam Autodesk Eagle CAD za projektiranje svih svojih PCB -a. Počeo sam dizajnirati sheme kola u Eagleu. Glavne komponente koje sam koristio u shemama objašnjene su u nastavku.

• MIC5219B za napajanje od 3.3V 500ma za napajanje mikrokontrolera
• MCP73831 za upravljanje Li-Po / Li-Ion baterijom
• DS1307Z za I2C RTC
• WS2812 LED diode 5050 RGB
• 8Mhz Resonator za vanjsko taktiranje ATmega32U4
• 2 × 3 SMD pin zaglavlje za ISP vezu
• Tipka za resetiranje SMD -a

Korak 4: Projektiranje ploče

Nakon projektiranja shema, počeo sam dizajnirati tiskanu ploču (PCB). Prvo sam sve komponente rasporedio po želji. Zatim su ručno usmjerili zračne žice. Koristio sam minimalnu širinu traga od 8mils za tragove. Dizajn ploče je za dvoslojnu PCB. ukupna dimenzija je 66 x 66 mm. Datoteke dizajna i Gerberove datoteke možete pronaći u privitku na kraju ovog projekta.

Korak 5: Uvezite PCB Art na ploču

Uvezite PCB Art na ploču

Dizajnirao sam PCB umjetnost u Adobe Illustratoru. Za ovaj dio možete koristiti bilo koji softver za dizajniranje vektora. Možete upotrijebiti ilustrator ili se držati otvorenog izvora poput Inkscapea. Pokušao sam puno dizajna i na kraju sam uspio do očekivanog dizajna. Nakon dizajniranja umjetnine možete je spremiti kao 8-bitni BMP format. Zatim u Eagleu morate umetnuti umjetnost u bilo koji sloj svilene slike. Koristio sam sloj imena. Ne želim sloj komponente pa sam izbrisao imena i upotrijebio sloj za postavljanje dizajna. za uvoz dizajna slijedite korake u nastavku:

Na vrhu možete pronaći ikonu ULP, klikom na ikonu dobit ćete skočni prozor za odabir ULP -a. Potraga za import-BMP tada otvara import-Bmp ULP.

Zatim odaberite BMP datoteku koja vam je potrebna i sloj koji želite postaviti te mjerite mjerila itd … i kliknite U redu. Nakon toga morate dizajn postaviti u dizajn PCB -a gdje ste htjeli.

Napomena: Dizajn bi trebao biti u crno -bijeloj boji

Koristio sam Autodesk Fusion 360 za pregled 3D modela PCB -a, također sam koristio Fusion 360 za oblikovanje obrisa ploče za dimenzijski sloj. Definitivno možete iskoristiti prednosti integracije Fusion 360 i Eagle.

Korak 6: Izvoz Gerberove datoteke za proizvodnju

Za proizvodnju PCB -a bilo kojeg proizvođača diljem svijeta trebate im poslati Gerber datoteku. Generiranje Gerberove datoteke u Eagleu je super jednostavno. Možete slijediti korake u nastavku.

Na desnoj strani Eaglea nalazi se kartica Proizvodnja. Klikom na karticu za proizvodnju možete vidjeti renderiranu sliku PCB -a za proizvodnju. U istom prozoru kliknite gumb CAM.

Spremite svaki sloj u mapu i komprimirajte mapu u zip formatu.

Korak 7: Proizvodnja PCB -a

U Kini postoji mnogo usluga proizvodnje PCB -a povoljnih 5 USD za 10 PCB -a. Osobno preporučujem PCBWAY Oni isporučuju PCB -e dobre kvalitete, a korisnička podrška je izvrsna.

Korak 8: Skupljanje komponenti

PCB -ima je potrebno dva tjedna da stignu u skladu s načinom dostave. U međuvremenu sam počeo prikupljati potrebne komponente za projekt. Neke komponente već imam, pa sam preostale komponente kupio iz različitih izvora. Ali dao sam vezu svih komponenti do trgovine.

Korak 9: Lemljenje komponenti

Nakon pristizanja i PCB -a i komponenti. Počeo sam lemiti komponente. pomoću weller we51 lemne stanice s mikro vrhom za lemljenje. 0805 SMD paket malo je težak za lemljenje za pridošlice, ali dečki ćete se naviknuti na njega nakon nekoliko lemljenih komponenti. Koristio sam i stanicu za preradu toplog zraka, ali to nije potrebno. Budite oprezni dok lemljenje mikrokontrolera i drugih IC -a ne pregrijavaju IC -ove.

Također sam upotrijebio otopinu za čišćenje PCB -a za čišćenje PCB -a od viška fluksa lemljenja.

10. korak: Programiranje indijske ploče Pixelpad

Lemio sam sve komponente na PCB -u. Za programiranje ploče pomoću Arduino IDE -a prvo moramo snimiti odgovarajući Atmega32u4 bootloader na ploču. Koristio sam bootloader Sparkfun pro mikro ploče za svoju ploču. Za snimanje pokretačkog programa potreban vam je ISP programer ili možete koristiti Arduino ploču kao ISP programer. Sam izrađujem USBTiny ISP programera, posjetite moju stranicu programera USBTinyISP.

Prilikom povezivanja Pixelpada Indian, LED za napajanje će zasvijetliti. Odabrao sam Sparkfun Pro Micro ploču iz upravitelja ploče i odabrao USBTiny ISP -a kao programera u prozoru programatora. Zatim kliknite na bootloader za snimanje. Trebat će malo vremena da izgori. Nakon snimanja pokretačkog programa, spreman je za programiranje putem mikro USB kabela. Napravio sam osnovnu skicu za prikaz analognog takta pomoću LED dioda NeoPixel i RTC -a. Crvene LED diode prikazuju sate, a plava LED minute.

Korak 11: Radni video

Nadam se da vam se sviđa ovaj projekt!

PREUZMITE DATOTEKU PROJEKTA S MOJE GITHUB STRANICE