MagicCube - Dodirnite za promjenu boje: 6 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Fusion 360 projekti »

Dobrodošli u moju prvu instrukciju. Nadam se da ste mogli slijediti sve korake. Ako imate pitanja, pitajte i ja ću dodati sadržaj u uputstva.

Ideja ovog projekta bila je izgraditi i razviti malu kocku s posebnim efektom kao poklon za Božić. Svi članovi moje obitelji dobili su ovo i bili su jako sretni što su ga dobili.

Korak 1: Koncept i materijali

Koncept je inspiriran drugim projektom. Sama kocka bi trebala imati malu veličinu, ukupno je 39 mm^3.

Moja postavka bila je dostupno sučelje za ponovno punjenje kocke. Danas je najčešće mikro USB.

Dodao sam LIS3DH senzor za mjerenje slavina (koristio sam ga u drugom projektu pa sam s njim upoznat).

Želim imati fizički prekidač za uključivanje/isključivanje.

Također sam odlučio koristiti neke LED diode WS2812b, jednostavne su za upotrebu i daju lijepo svjetlo.

Sada postoji mogućnost nabavke kompletnog kompleta ili sastavljenog PCB -a preko Tindie, ako nemate vještine ili

alati za lemljenje i ispis ovog projekta.

Otisci rupa tiskani su s PLA iz das Filament

Pisači su Ender 2 i Ender 3 pro.

Popis materijala je dugačak jer nabrajam svaki otpornik. Gotovo svi dijelovi su SMD dijelovi.

Alati koji su vam potrebni:

• lemilica
• 3D pisač
• računalo s Arduino IDE -om
• USBTinyISP (ovo ili ovo je testirano)
• Ljepilo
• Pištolj na vrući zrak ili mala pećnica za ponovno punjenje
• lemna pasta

Opis materijala:

• 1x PCB PCBway ili sastavljena PCB
• 1x ATmega328P-AU Digikey
• 16 MHz kristalni Digikey
• 1x LIS3DH Digikey
• 3x WS2812b Digikey
• 2x LED zelena (0603) Digikey
• 1x LED narančasta (0603) Digikey
• 1x baterija s konektorom molex picoblade (503035 ili 303035 ili 603030)
• 1x TP5400 Aliexpress
• 1x TLV70233 Digikey
• 1x Micro USB priključak Digikey
• 1x klizni prekidač Digikey
• 1x molex 2p konektor Digikey
• 1x Polyfuse 350mA Digikey
• 1x 4, 7uH induktor (3015) Digikey
• 1x SS32 dioda Digikey
• 2x BSS138 tranzistor Digikey
• 7x 10k Ohm otpornik (0603)
• 4x 1uF kapa (0603)
• 7x 100nF kapa (0603)
• 4x 22uF kapa (0805)
• 2x 10uF kapa (0805)
• 1x 4, 7uF tantalcap (3216A)
• 1x otpornik od 330 Ohma (0603)
• 1x otpornik od 500 k Ohma (0603)
• 3x 5k Ohm otpornik (0603)

Kad odlučite koristiti programski adapter, potrebni su vam i pogo-pinovi.

Nešto ovako: Pogo Pins

Promjer bi trebao biti 2 mm, a duljina 3 mm. Zatim se uklapaju u rupe i savršeno se spajaju na PCB.

Korak 2: 3D tiskana futrola

Kućište je dizajnirano u Autodesku Fusion360. Napravio sam sve korake, kućište, dizajn adaptera za pogo pinove i osnovni oblik PCB -a!

U Fusion360 i Eagle postoji lijepa funkcija izvoza i suradnje pa možete povući i gurnuti svoje promjene na PCB -u iz jednog programa u drugi.

Kako to funkcionira, saznali ste gledajući video na YouTubeu:

Oblik PCB -a Fusion360

Biram svoje postavke ispisa kako bih imao manje posla pri ispisu kućišta. Sve je dizajnirano tako da nema puno podrške i kvalitetan ispis. Samo prekidaču za napajanje treba određena podrška, ali on je zaista sićušan. Bolje je ispisati s Brimom.

• Sloj 0,15
• Debljina zidova 2
• Ispuni 20%

Korak 3: Raspored PCB-a

Raspored PCB -a nema veliku složenost. Svi koraci izvedeni su s Autodesk Eagle -om.

Postoji nekoliko osnovnih modula koji se temelje na:

• ATmega328P temeljen na Arduino Nano
• Dva BSS138 tranzistora za pomicanje razine
• Tri LED diode WS2812b
• Upravljanje baterijom i strujni krug
• mjerač ubrzanja
• mogućnost lemljenja 3x1 zatične glave na ploču za serijsko povezivanje

Korak 4: Lemljenje

Kada ovo lemite pećnicom s reflowom, mnogo je lakše izraditi matricu ili je kupiti. Inače ćete potrošiti puno vremena stavljajući pastu za lemljenje na jastučiće. Preporuča se korištenje pećnice s reflowom.

Molimo koristite pastu za lemljenje pri niskim temperaturama jer LED diode mogu oštetiti visoke temperature. Ovo mi je bila teška lekcija i ponovno lemljenje ovih LED dioda nije zabavno.

Kako nanijeti lemljivu pastu na tiskane ploče?

Ovdje je i koristan video s youtube -a: Kako nanijeti pastu za lemljenje

Nakon nanošenja lemne paste dijelove morate postaviti na pravo mjesto. Primijetio sam da je mnogo lakše postaviti dijelove tako da imamo raspored s vrijednostima dijelova. Tako sam napravio PCB s vrijednostima dijelova i možete ga preuzeti. Dopustite mi sada kada dio nije jasan.

LED7 = zelena

LED3 = zelena

LED4 = narančasta

Prilikom postavljanja IC -a vodite računa o oznakama pakiranja! Nepravilno lemljenje može oštetiti vašu ploču i komponente!

U3 = LIS3DH

U4 = TLV70233

IC2 = TP5400

Nakon lemljenja u reflow pećnici, morate lemiti 4 točke ugradnje mikro USB priključka, jer će se u protivnom slomiti i oštetiti tragove vaše PCB -a.

Korak 5: Programiranje ploče

Za ovaj korak potrebno vam je:

• USBTinyISP
• Žice i lemilica
• Pogo igle (izborno)
• 3D ispisani adapter za programiranje (opcionalno)
• Arduino IDE

Za programiranje Atmege na PCB -u potreban vam je USBTinyISP programator. Moguće je programirati samo mikrokontroler s ISP sučeljem. Na PCB -u nema USB -serijskog pretvarača, pa programiranje s mikro USB priključkom nije moguće.

Na donjoj strani tiskane ploče možete vidjeti testne pločice s različitim oznakama za ISP sučelje. Sada postoje dvije mogućnosti, lemljenje žica na ove jastučiće ili korištenje pogo-pinova za spajanje na njih.

U mom slučaju koristio sam neke pogo pinove jer gradim više od jedne. Adapter koji možete pronaći kao.stl datoteku za ispis i dobivanje odgovarajućih položaja za pogo pinove.

Nakon povezivanja programera putem ISP sučelja na PCB možete pokrenuti Arduino IDE.

NAPOMENA: Mikrokontroler se neće pojaviti kao serijski port u Arduino IDE -u

Promijenite postavke ploče pomoću alata:

• Odaberite "Arduino Nano" kao svoju Arduino ploču
• Ne odabirajte nijedan port!
• Promijenite programer u "USBtinyISP"

Pogledajte slike.

Sada ste spremni za programiranje ATmege!

1. Burning Bootloader
2. Programiranje

Prvo morate snimiti pokretački program. Ovaj korak će izgorjeti osigurače i omogućiti mikrokontroleru da se sjeti o kome se radi. Za to odaberite u Arduino IDE -u pod "alati" -> "Burn Bootloader".

Dok je to slučaj, LED7 na PCB -u bi trebao pokazati trepćuće ponašanje. Nakon uspješnog sagorijevanja LED dioda trepće fiksne frekvencije. Čestitamo, vaša ploča je spremna.

Korak 6: Sklapanje i funkcije

Sklapanje

Kad su svi dijelovi ispisani i PCB programiran uspješno, možete sastaviti kocku. Za ovaj korak trebate ljepilo. Zbog male veličine eksperimentirao je sa spojevima na kopčanje, ali nisam imao dovoljno vremena do Božića. Odluka o lijepljenju također je bila dobra.

Za sastavljanje pogledajte slike. Pokazuju i svaki korak.

1.) Spojite bateriju s tiskanom pločom, ponekad je lakše umetnuti bateriju prvo u bazu.

2.) Umetnite PCB u bazu. PCB se uklapa samo u jedan položaj, pa ne postoji mogućnost postavljanja na pogrešan način. PCB možete popraviti vrućim ljepilom, jer akcelerometar radi bolje, jer ne postoji zveckanje PCB -a.

3.) Stavite klizni prekidač. Da biste provjerili je li prekidač ispravno postavljen, možete ga uključiti i isključiti.

4.) Uzmite malo ljepila na rub baze, koja će biti unutar kocke. Pazite da ne zalijepite klizni prekidač. Ne treba vam puno ljepila.

5.) Spojite bazu i Lightcube zajedno i dok se ljepilo suši, stavite na njega nešto teško.

6.) Kad se ljepilo osuši, napunite bateriju i uživajte:)

Funkcije

Kad se ljepilo osuši i možete koristiti svoju kocku, evo osnovnih funkcija:

• Punjenje - Narančasta LED tijekom punjenja
• Punjenje - zelena LED dioda po završetku punjenja
• Kliznim prekidačem uključite/isključite MagicCube
• Dodirnite jednom za promjenu boje
• Dodirnite dvaput za isključivanje LED dioda
• Možete dodirnuti stol ili stol na kojem stoji MagicCube
• Zabavi se

Drugoplasirani na natjecanju Make it Glow 2018