EFM8BB1 Kinetik Işık Üçgenleri: 14 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Mağazada Nanoleaf ışık üçgenlerini gördükten sonra bunları yapmak için ilham aldım, ancak her bir karonun yirmi dolara mal olduğunu görünce cesaretim kırıldı! Eşdeğer bir ürün yapmak için yola çıktım, ancak karo başına fiyatı üç ila dört dolar civarında tutmak için. Hala denetleyici PCB'lerini yaptırmam gerektiğinden bu proje tamamlanmadı, ancak şu anda monte edilmiş ve çalışan 50 fayansım var.

Bu ürünü kopyalamaya çalışan başka projeler gördüm, ancak şimdiye kadar gördüklerimin hiçbiri herhangi bir karonun HERHANGİ bir yönde bağlanmasına izin vermiyor, bu da daha karmaşık tasarımlara ve kolay yeniden düzenlemeye izin veriyor.

Bu benim ilk Eğitilebilirliğim, herhangi bir sorunuz varsa lütfen yorum bırakın!

Gereçler

Her karo şunları gerektirir:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 mikroçip (Digikey)
• 9x WS2812E LED'leri (LCSC)
• 1x AMS1117 5.0v voltaj regülatörü (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v voltaj regülatörü (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 diyot (LCSC)
• 1x 10k 8050 direnç (LCSC)
• 11x 0.1uf 8050 seramik kondansatör (LCSC)
• 2x 10uf 16v yüzeye monte elektrolitik kapasitörler (LCSC)
• 1x özel PCB (JLCPCB)
• Muhafaza için 12x TE Bağlantısı 2329497-2 PCB Yay Parmakları
• 1x Bağlayıcı PCB

Denetleyici (devam ediyor) şunları gerektirir:

• 1x ESP32 DevKit-C
• 1x 12V güç kaynağı
• 1x DC-DC düşürme (ESP32'ye güç sağlamak için)
• 1x 10K ohm direnç
• 1x 1n4148 diyot
• 2x SPST butonları (LCSC)

Aletler:

• Havya
• Yeniden akış fırını
• 3D Yazıcı (muhafaza için)
• J-link EDU programcısı
• Tel sıyırıcılar / kesiciler / çeşitli teller (programlama demeti yapmak için)
• Montaj için ince uçlu cımbız
• Lehim pastasını yaymak için boş PVC kart
• Kurşunlu veya kurşunsuz lehim pastası

Adım 1: PCB sipariş edin

Karo PCB, EasyEDA'da tasarlandı ve imalat için JLCPCB'ye gönderildi. 50 adet PCB sipariş ettim çünkü aslında 50 adet sipariş vermek sadece 10 adet sipariş vermekten daha ucuzdu. PCB, üretim maliyetlerini düşük tutmak için 3 parçaya bölündü.

üretim seçeneklerini kullandım.

• 1,6 mm kalınlık
• HASL yüzey kalitesi
• 1oz bakır
• Beyaz lehim maskesi

JLCPCB ve LCSC siparişlerinizi bağlayabileceğinizi ve böylece yalnızca bir kez nakliye ücreti ödeyebileceğinizi duydum, ancak çözemedim. En ucuz kargo seçeneğini kullandım ve her iki paket de sipariş tarihinden itibaren iki hafta içinde geldi.

Tasarım burada bağlantılı

Adım 2: Çalışma Alanını Hazırlayın

Karo PCB'lerinden birini, kirlenmesini umursamayacağınız bir masaya yerleştirin ve yukarıdaki resimdeki gibi yerinde tutmak için yanına iki PCB'yi daha bantlayın. Ardından, kalıbı Kapton bantla bantlayın ve deliklerin PCB üzerindeki açıkta kalan pedlerle hizalandığından emin olun.

Adım 3: Lehim Yapıştır

Şablonun üstüne lehim pastası ekleyin. Bunu kullandım. Eski bir kredi kartı veya benzeri bir şey kullanarak lehim pastasını kalıbın etrafına yayın. Mikroçip için küçük deliklerin de doldurulduğundan emin olun.

Şablonu yukarı kaldırmadan önce, birden fazla karo yapıyorsanız yeniden kullanmak için fazla macunu yayma kartına geri almaya çalışın (bu malzeme pahalıdır $$$)

Bir köşeyi dikkatlice alarak ve bandı sıyırarak şablonu yukarı kaldırın. Bir alanı kaldırdığınızda, macunun bir kısmını bulaştırabileceğinden, tekrar aşağı indirmemeye çalışın.

PCB'niz şimdi yukarıdaki resimdeki gibi görünmelidir.

Adım 4: Montaj

PCB'yi yeniden akıttıktan sonra, farklı kenarları yerinde tutan tırnakları bükerek ve kırarak karonun kenarlarını ayırın. Ardından, basılı muhafazaya daha kolay sığdırmak için çıkıntıları kırarak kalan fazla PCB'yi zımparalayın.

Ardından, "B" harfi ile iki tarafı bulun ve 7 yan pedin hepsini birlikte lehimleyin. Kalan bir taraf sadece bir yöne gidebilir ve onu da lehimleyebilir.

Karo yukarıdaki resimler gibi görünmelidir.

Adım 7: Birleştirilmiş Döşemeyi Programcıya Bağlayın

KAROYU JLINK'E BAĞLAMADAN ÖNCE, JLINK COMMANDER'I AÇIN VE 5V ÇIKIŞI ETKİNLEŞTİRMEK İÇİN "güç on perm" YAZIN

J-Link Commander, burada bulunan Yazılım ve Dokümantasyon paketine dahildir

Her kutucuğun, Debug etiketli mikroçipin hemen üzerinde doldurulmamış bir başlığı vardır. Bu başlık, Segger J-Link ile uyumlu olan C2 programlama arayüzünü gösterir. EDU sürümünü kullanıyorum, çünkü daha yüksek fiyatlı sürümlerle aynı, ancak bunun kapsamına girmeyen ticari ürünler için kullanılamıyor. Benimkini SparkFun'dan nakliye dahil 72 dolara sipariş ettim.

Konektör üzerindeki Pin 1, PCB üzerinde kare ped bulunan tek pindir.

Adım 8: IDE Hazırlayın ve Firmware Binary'yi Oluşturun

Simplicity Studio 4'ü buradan indirin ve kurun. EFM8 araç zincirine erişmek için bir Silicon Labs hesabına giriş yapın veya kaydolun. Ardından proje kodunu buradan indirin ve IDE'ye aktarın. Ardından araç çubuğundaki çekiç simgesine tıklayın ve projeyi oluşturun.

Bir Build Finished mesajı almalısınız. Keil derleyicisi için bir lisans anahtarı girmenizi isteyen bir mesaj açılırsa, atla'yı tıklamanız yeterlidir (veya isterseniz etkinleştirebilirsiniz, ücretsizdir)

9. Adım: Ürün Yazılımını Yükleyin

"Flash Programmer" çipinin üzerindeki damgaya benzeyen araç çubuğundaki düğmeyi tıklayın. Ardından, yerleşik.hex dosyasına göz atın ve onu seçin. "Program"a tıklayın ve J-Link EDU Lisansı şartlarını kabul edin. Ardından, bir hata mesajı almadığınızdan ve başarılı bir şekilde programlandığını size bildirmek için panodaki led'lerin loş beyaz yandığından emin olun.

Adım 10: (Opsiyonel) PCB Testi

Bu adım için, J-Link Configurator'ı açıp ekli programlayıcıyı seçerek J-Link'inizdeki Virtual COM portunu etkinleştirmeniz gerekecektir.

"DAT" hattını döşemenin bir yanından yukarıdaki fotoğraflarda ekli devreye bağlayın.

112500 baud 8N1 ile bir seri monitör açın ve bu komutları kullanın

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 "renk ayarla" komutudur
  • 0xFF "tüm döşemeler" dir
  • 0xFF 0x00 0xFF renktir
  • 0x0A yeni satır karakteridir

Karo şimdi mor olmalıdır. Değilse, diyotun doğru şekilde bağlandığını iki kez kontrol edin ve tekrar deneyin.

Adım 11: 3B Baskı Muhafazası

Her bir döşemeyi 3D yazdırmak yerine zamandan tasarruf etmek için kasayı orijinal olarak enjeksiyonla kalıplanacak şekilde tasarladım, ancak yalnızca 50 kasanın maliyeti 6000 $ olduğunda, bu fikre karşı karar verdim. Muhafaza, Inventor 2021'de tasarlanmıştır ve bir taban ve üst difüzör olmak üzere iki parçaya sahiptir. Tabanın yanlarında, karoların konektör PCB'leri (aşağıda bağlantılıdır) veya kablolarla bağlanmasına izin veren delikler vardır. Konektör PCB'lerini kullanma yoluna giderseniz, PCB'lerin birbirine bağlanmasına izin vermek için döşeme başına bunlardan 12'sine ihtiyacınız olacaktır.

Bir 3D yazıcıya erişiminiz yoksa, kinetik bir heykel yaparak ve karoları bakır tel ile birbirine bağlayarak bu karoların arkasındaki mühendisliği gösterebilirsiniz. Sadece kabloların kısa devre yapmadığından emin olun!

20 kasa yazdırdım ve bu karoların önemli kalite düşüşü olmadan 150 mm/sn'ye kadar iyi yazdırdığını ve bu da yazdırma süresinin yaklaşık %60 oranında azalmasına olanak tanıdığını gördüm.

Bu adımın fotoğraflarını çekmeyi unuttum, ancak tamamlanmış PCB'yi tabana yerleştirip üstünü oturtun.

Adım 12: Fayansları Birleştirme

Fayans bağlayıcı PCB burada mevcuttur. Bunlar muhafazalara yuva yapar ve bu konektörleri kullanır. İki tarafın aynı hizada olduğundan emin olun.

Adım 13: Denetleyici

Kontrolör yazılımı devam ediyor ve burada güncellenecektir. ESP32'nizi döşemelerden birine bağlamak için şematik diyagramı izleyin. PlatformIO'yu kullanarak yazılımı yükleyin ve döşemelerin WiFi'nize bağlanmasını sağlamak için WiFi etkin noktasına bağlanın.

Adım 14: Tamamlandı

Fayansları istediğiniz şekilde monte edin, yapışkan bantın yerleştirilmesi için kasanın arkasına daireler koydum.

Eğlence! Sorularınız varsa yorum bırakın.

Aydınlatma Yarışmasında İkincilik