EFM8BB1 Kinetik İşıq Üçbucaqları: 14 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Mağazada Nanoleaf işıq üçbucaqlarını gördükdən sonra bunları etmək üçün ilham aldım, amma hər bir kafelin iyirmi dollara başa gəldiyini gördükdə ruhdan düşdüm! Ekvivalent bir məhsul hazırlamağa başladım, ancaq kafelin qiymətini üç -dörd dollar ətrafında saxlamaq üçün. Bu layihə tamamlanmamışdır, çünki hələ də nəzarətçi PCB -lərinin hazırlanmasına ehtiyacım var, amma hal -hazırda yığılmış və işləyən 50 plitəm var.

Bu məhsulu təkrarlamağa çalışan digər layihələr gördüm, amma indiyə qədər gördüyüm heç bir şey, hər hansı bir kafelin HƏR istiqamətdə bağlanmasına imkan vermir, bu da daha mürəkkəb dizaynlara və asan yenidən düzəltməyə imkan verir.

Bu mənim ilk təlimatımdır, suallarınız olarsa şərh yazın!

Təchizat

Hər bir kafel tələb edir:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 mikroçipi (Digikey)
• 9x WS2812E LEDləri (LCSC)
• 1x AMS1117 5.0v gərginlik tənzimləyicisi (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v gərginlik tənzimləyicisi (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 diod (LCSC)
• 1x 10k 8050 müqavimət (LCSC)
• 11x 0.1uf 8050 keramika kondansatörü (LCSC)
• 2x 10uf 16v səthə montaj elektrolitik kondansatörler (LCSC)
• 1x xüsusi PCB (JLCPCB)
• 12x TE Bağlantı 2329497-2 Korpus üçün PCB Yay Barmaqları
• 1x Bağlayıcı PCB

Nəzarətçi (davam edir) tələb edir:

• 1 x ESP32 DevKit-C
• 1x 12V enerji təchizatı
• 1x DC-DC addım (ESP32-ni işə salmaq üçün)
• 1x 10K ohm müqavimət
• 1x 1n4148 diod
• 2x SPST düymələri (LCSC)

Alətlər:

• Lehimleme dəmir
• Yenidən fırın
• 3D printer (qapaq üçün)
• J-link EDU proqramçısı
• Tel ayırıcılar / kəsicilər / müxtəlif tellər (proqramlaşdırma qoşqularını hazırlamaq üçün)
• Montaj üçün incə uclu cımbızlar
• Lehim pastası yaymaq üçün boş PVC kart
• Qurğuşun və ya qurğusuz lehim pastası

Addım 1: PCB sifariş edin

Kafel PCB EasyEDA -da hazırlanmış və istehsal üçün JLCPCB -yə göndərilmişdir. 50 ədəd PCB sifariş etdim, çünki 50 -ni sifariş etmək onlardan yalnız 10 -dan daha ucuz idi. İstehsal xərclərini azaltmaq üçün PCB 3 hissəyə bölündü.

İstehsal variantlarından istifadə etdim

• Qalınlığı 1,6 mm
• HASL səthi bitirmə
• 1 oz mis
• Ağ lehimli maska

JLCPCB və LCSC sifarişlərinizi əlaqələndirə biləcəyinizi eşitdim, buna görə yalnız bir dəfə göndərmə ödəyirsiniz, amma başa düşə bilmədim. Ən ucuz göndərmə seçimindən istifadə etdim və hər iki paket sifariş tarixindən iki həftə sonra gəldi.

Dizayn burada əlaqələndirilir

Addım 2: İş sahəsini hazırlayın

Çini PCB -lərdən birini çirklənməyinizə mane olmayan bir masaya qoyun və yuxarıdakı şəkildəki kimi yerində saxlamaq üçün yanındakı digər iki PCB -ni yapışdırın. Sonra şablonu Kapton lenti ilə yapışdırın və deliklərin PCB üzərindəki açıq yastıqlarla düzülmüş olduğundan əmin olun.

Addım 3: Lehim Yapışdırın

Şablonun üstünə lehim pastası əlavə edin. Mən bunu istifadə etdim. Köhnə bir kredit kartı və ya buna bənzər bir şey istifadə edərək lehim pastasını şablonun ətrafına yayın. Mikroçip üçün kiçik deliklərin də doldurulduğundan əmin olun.

Şablonu yuxarı qaldırmadan əvvəl, birdən çox kafel düzəltdiyiniz halda yenidən istifadə etmək üçün yayma kartına artıq miqdarda pasta qaytarmağa çalışın (bu əşyalar bahalı $$$)

Bir küncdən diqqətlə götürərək şeridi soyaraq şablonu yuxarı qaldırın. Bir sahəni yuxarı qaldırdıqdan sonra, onu bir az aşağı salmamağa çalışın, çünki bəzi macunu ləkələyə bilər.

PCB indi yuxarıdakı şəklə bənzəməlidir.

Addım 4: Montaj

PCB -ni yenidən yuvarladıqdan sonra, fərqli tərəfləri yerində saxlayan tırnaqları əyərək qıraraq kafelin kənarlarını ayırın. Ardından, lövhələri qıraraq artıq qalan PCB -ni zımpara edin, beləliklə çap olunmuş korpusa yerləşdirmək daha asandır.

Sonra, "B" hərfi olan iki tərəfi tapın və 7 yan yastığın hamısını birlikdə lehimləyin. Qalan bir tərəf yalnız bir şəkildə gedə və onu da lehimləyə bilər.

Kafel yuxarıdakı şəkillərə bənzəməlidir.

Addım 7: Quraşdırılmış Çini Proqramçıya qoşun

ÇİNİ JLINK -ə bağlamadan əvvəl, 5V ÇIXIŞI AÇMAQ üçün JLINK KOMANDERİ VƏ TİPİNİ "gücə icazə ver" açın.

J-Link Commander burada mövcud olan Proqram və Sənədlər paketinə daxildir

Hər bir kafelin Debug etiketli mikroçipin üstündə əhali olmayan bir başlığı var. Bu başlıq, Segger J-Link ilə uyğun olan C2 proqramlaşdırma interfeysini ortaya qoyur. EDU versiyasını istifadə edirəm, çünki daha yüksək qiymətli versiyalarla eynidir, lakin bunun altında olmayan ticarət məhsulları üçün istifadə edilə bilməz. Göndərmə daxil olmaqla SparkFun -dan 72 dollara sifariş verdim.

Konnektordakı 1 -ci pin, PCB -də kvadrat yastığı olan yeganədir.

Addım 8: IDE hazırlayın və Firmware İkili qurun

Simplicity Studio 4 -ü buradan yükləyin və quraşdırın. EFM8 alət zəncirinə daxil olmaq üçün Silicon Labs hesabına daxil olun və ya qeydiyyatdan keçin. Sonra, layihə kodunu buradan yükləyin və IDE -yə idxal edin. Sonra, alətlər çubuğundakı çəkic simgesini vurun və layihəni qurun.

Quraşdırma Tamamlandı mesajı almalısınız. Keil kompilyatoru üçün bir lisenziya açarı daxil etməyinizi xahiş edən bir mesaj açılırsa, sadəcə atlamaya basın (və ya istəsəniz onu aktivləşdirə bilərsiniz)

Addım 9: Firmware yükləyin

Alətlər çubuğundakı "Flash Proqramçısı" çipinin üstündəki damğaya bənzəyən düyməni basın. Sonra, inşa edilmiş.hex faylına baxın və seçin. "Proqram" düyməsini basın və J-Link EDU Lisenziyasının şərtlərini qəbul edin. Sonra, bir səhv mesajı almadığınızdan və lövhədəki ledlərin müvəffəqiyyətlə proqramlaşdırıldığını bildirmək üçün solğun ağ rəngdə işıqlandırılmalıdır.

Addım 10: (İsteğe bağlı) PCB Testi

Bu addım üçün, J-Link Konfiquratorunu açaraq və əlavə edilmiş proqramçı seçərək J-Linkinizdəki Virtual COM portunu aktiv etməlisiniz.

"DAT" xəttini kafelin bir tərəfindən yuxarıdakı fotoşəkillərdə əlavə edilmiş dövrə qədər çəkin.

112500 baud 8N1 ilə serial monitoru açın və bu əmrləri istifadə edin

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 "rəng təyin et" əmridir
  • 0xFF "bütün plitələr" dir
  • 0xFF 0x00 0xFF rəngdir
  • 0x0A yeni bir sətir xarakteridir

Kafel indi bənövşəyi olmalıdır. Əks təqdirdə, diodun düzgün bağlandığını yoxlayın və yenidən cəhd edin.

Addım 11: 3D çap korpusu

Hər bir kafelin 3D çapı əvəzinə vaxta qənaət etmək üçün əvvəlcə enjeksiyon qəlibi ilə dizayn etdim, ancaq cəmi 50 korpusun qiyməti 6000 dollar olanda bu fikrə qarşı qərar verdim. Korpus Inventor 2021 -də hazırlanmışdır və iki hissədən ibarətdir: baza və üst diffuzor. Baza, plitələrin bağlayıcı PCB -lərlə (aşağıda əlaqələndirilmiş) və ya tellərlə bağlanmasına imkan verən tərəflərdə deşiklərə malikdir. Bağlayıcı PCB -lərdən istifadə marşrutuna girsəniz, PCB -lərin bir -birinə qoşulmasına icazə vermək üçün onlardan 12 -nə ehtiyacınız olacaq.

3D printerə çıxışınız yoxdursa, kinetik bir heykəl düzəltmək və mis tellə plitələri birləşdirməklə bu plitələrin arxasındakı mühəndisliyi göstərə bilərsiniz. Yalnız tellərin kəsilmədiyinə əmin olun!

20 korpus çap etdim və gördüm ki, bu plitələr əhəmiyyətli dərəcədə keyfiyyət pozulmadan 150 mm/saniyə qədər gözəl çap edir və bu da çap müddətinin təxminən 60% azalmasına imkan verir.

Bu addımın şəkillərini çəkməyi unutmuşam, ancaq tamamlanmış PCB -ni bazaya yerləşdirib üstünü yapışdırın.

Addım 12: Fayansların birləşdirilməsi

Kafel bağlayıcı PCB burada mövcuddur. Bunlar yuvalara daxil edilir və bu bağlayıcıları istifadə edir. İki tərəfin üst -üstə düşdüyünə əmin olun.

Addım 13: Nəzarətçi

Nəzarətçi proqramı davam edir və burada yenilənəcək. ESP32 -ni plitələrdən birinə bağlamaq üçün sxematik sxemə əməl edin. PlatformIO istifadə edərək proqramı yükləyin və plitələrin WiFi -yə qoşulması üçün WiFi qaynar nöqtəsinə qoşulun.

Addım 14: Bitti

Plitələri seçdiyiniz hər hansı bir şəkildə bağlayın, yapışqan bantın qoyulması üçün qapağın arxasına dairələr qoydum.

Zövq alın! Suallarınız varsa şərhə yazın.

İşıqlandırma Yarışmasında Yarışçı