EFM8BB1 kinētiskie gaismas trīsstūri: 14 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Mani iedvesmoja to izgatavošana pēc tam, kad veikalā ieraudzīju gaismas trijstūrus Nanoleaf, taču biju sarūgtināts, redzot, ka katra flīze maksā divdesmit dolāru! Es nolēmu izgatavot līdzvērtīgu produktu, bet saglabāt flīžu cenu apmēram trīs līdz četrus dolārus. Šis projekts nav pabeigts, jo man vēl ir jāizgatavo kontroliera PCB, bet šobrīd man ir samontētas un strādā 50 flīzes.

Esmu redzējis citus projektus, kas mēģina atkārtot šo produktu, bet neviens, ko līdz šim esmu redzējis, neļauj nevienu flīzi savienot JEBKURĀ virzienā, ļaujot izveidot sarežģītākus dizainus un viegli pārkārtot.

Šī ir mana pirmā pamācība, lūdzu, atstājiet komentāru, ja jums ir kādi jautājumi!

Piegādes

Katrai flīzei ir nepieciešams:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 mikroshēma (Digikey)
• 9x WS2812E gaismas diodes (LCSC)
• 1x AMS1117 5.0v sprieguma regulators (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v sprieguma regulators (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 diode (LCSC)
• 1x 10k 8050 rezistors (LCSC)
• 11x 0,1uf 8050 keramikas kondensators (LCSC)
• 2x 10uf 16v virsmas montāžas elektrolītiskie kondensatori (LCSC)
• 1x pielāgota PCB (JLCPCB)
• 12x TE Connectivity 2329497-2 PCB atsperes pirksti korpusam
• 1x Linker PCB

Kontrolierim (notiek) ir nepieciešams:

• 1x ESP32 DevKit-C
• 1x 12V barošanas avots
• 1x DC-DC samazināšana (lai darbinātu ESP32)
• 1x 10K omu rezistors
• 1x 1n4148 diode
• 2x SPST spiedpogas (LCSC)

Rīki:

• Lodāmurs
• Pārplūdes krāsns
• 3D printeris (korpusam)
• J-link EDU programmētājs
• Stiepļu noņēmēji / griezēji / dažādi stieples (lai izveidotu programmēšanas siksnas)
• Pincete ar smalkiem galiem montāžai
• Tukša PVC karte lodēšanas pastas izplatīšanai
• Lodēšanas pasta bez svina vai bez svina

1. darbība: pasūtiet PCB

Flīžu PCB tika izstrādāta programmā EasyEDA un tika nosūtīta JLCPCB izgatavošanai. Es pasūtīju 50 PCB, jo faktiski bija lētāk pasūtīt 50 nekā tikai 10 no tiem. PCB tika sadalīts 3 daļās, lai samazinātu ražošanas izmaksas.

Es izmantoju ražošanas iespējas

• 1,6 mm biezums
• HASL virsmas apdare
• 1 oz vara
• Balta lodmaska

Esmu dzirdējis, ka jūs varat saistīt savus JLCPCB un LCSC pasūtījumus, lai par piegādi samaksātu tikai vienu reizi, taču es nevarēju to noskaidrot. Es izmantoju lētāko piegādes iespēju, un abas pakas tika piegādātas divu nedēļu laikā pēc pasūtījuma datuma.

Dizains ir saistīts šeit

2. darbība: sagatavojiet darba zonu

Novietojiet vienu no flīžu PCB uz galda, kas jums netraucē netīrīties, un pielīmējiet divas citas PCB, lai noturētu to vietā, kā parādīts iepriekš. Pēc tam pielīmējiet trafaretu ar Kapton lenti un pārliecinieties, ka caurumi ir izlīdzināti ar PCB atklātajiem paliktņiem.

3. solis: lodēšanas ielīmēšana

Trafareta augšpusē pievienojiet lodēšanas pastu. Es izmantoju šo. Izklājiet lodēšanas pastu ap trafaretu, izmantojot veco kredītkarti vai kaut ko līdzīgu. Pārliecinieties, vai ir aizpildīti arī mazie caurumi mikročipam.

Pirms trafareta pacelšanas uz augšu, mēģiniet iegūt tik daudz liekās pastas uz izkliedētāja kartes, lai to varētu izmantot atkārtoti, ja veidojat vairāk nekā vienu flīzi (šī lieta ir dārga $ $ $)

Paceliet trafaretu, uzmanīgi paņemot vienu stūri un noņemot lenti. Kad esat pacēlis apgabalu uz augšu, mēģiniet to nenolaist atpakaļ, jo tas var notraipīt daļu pastas.

Jūsu PCB tagad vajadzētu izskatīties kā attēlā iepriekš.

4. solis: montāža

Pēc PCB atkārtotas piepildīšanas atdaliet flīžu malas, saliekot un salaužot cilnes, kas notur dažādas malas. Pēc tam noslīpējiet lieko PCB, kas palicis, salaužot cilnes, lai to būtu vieglāk ievietot drukātajā korpusā.

Pēc tam atrodiet abas malas ar burtu "B" un salieciet kopā visus 7 sānu spilventiņus. Atlikušā viena puse var iet tikai vienā virzienā un arī to pielodēt.

Flīzei vajadzētu izskatīties kā iepriekš redzamajos attēlos.

7. darbība: savienojiet salikto flīzi ar programmētāju

PIRMS PLAŠU PIEVIENOŠANAS JLINK, ATVERIET JLINK KOMANDATORU UN TIPU "ieslēgt perm", lai iespējotu 5 V izeju

J-Link Commander ir iekļauts šeit pieejamajā programmatūras un dokumentācijas pakotnē

Katrai flīzei ir neapdzīvota galvene tieši virs mikroshēmas ar apzīmējumu Atkļūdot. Šī galvene atklāj C2 programmēšanas saskarni, kas ir saderīga ar Segger J-Link. Es izmantoju EDU versiju, jo tā ir identiska augstākas cenas versijām, bet to nevar izmantot komerciāliem produktiem, uz kuriem tas neattiecas. Es pasūtīju raktuves no SparkFun par 72 USD, ieskaitot piegādi.

Savienotāja 1. tapa ir vienīgā, kurai uz PCB ir kvadrātveida spilventiņš.

8. darbība: sagatavojiet IDE un izveidojiet programmaparatūras bināro

Lejupielādējiet šeit Simplicity Studio 4 un instalējiet to. Pierakstieties vai reģistrējieties Silicon Labs kontā, lai piekļūtu EFM8 rīku ķēdei. Pēc tam lejupielādējiet projekta kodu no šejienes un importējiet to IDE. Pēc tam rīkjoslā noklikšķiniet uz āmura ikonas un izveidojiet projektu.

Jums vajadzētu saņemt ziņojumu Būvniecība pabeigta. Ja tiek parādīts ziņojums, kurā tiek prasīts ievadīt Keil kompilatora licences atslēgu, vienkārši noklikšķiniet uz izlaist (vai arī varat to aktivizēt, ja vēlaties, tas ir bez maksas)

9. darbība: augšupielādējiet programmaparatūru

Rīkjoslā noklikšķiniet uz pogas, kas izskatās kā zīmogs virs mikroshēmas "Flash programmētājs". Pēc tam atrodiet iebūvēto.hex failu un atlasiet to. Noklikšķiniet uz "Programma" un piekrītiet J-Link EDU licences noteikumiem. Pēc tam pārliecinieties, ka nesaņemat kļūdas ziņojumu, un uz tāfeles esošajiem gaismas diodēm jābūt gaiši baltām, lai jūs informētu, ka tas ir veiksmīgi ieprogrammēts.

10. solis: (pēc izvēles) PCB tests

Lai to izdarītu, J-Link ir jāiespējo virtuālais COM ports, atverot J-Link Configurator un izvēloties pievienoto programmētāju.

Pievienojiet līniju "DAT" no vienas flīzes malas līdz shēmai, kas pievienota iepriekš redzamajos fotoattēlos.

Atveriet seriālo monitoru ar 112500 baudu 8N1 un izmantojiet šīs komandas

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 ir komanda "iestatīt krāsu"
  • 0xFF ir "visas flīzes"
  • 0xFF 0x00 0xFF ir krāsa
  • 0x0A ir jauna rindiņa

Tagad flīzei jābūt purpursarkanai. Ja nē, vēlreiz pārbaudiet, vai diode ir pareizi pievienota vadam, un mēģiniet vēlreiz.

11. darbība: 3D drukas korpuss

Es izveidoju korpusu sākotnēji iesmidzinātu, lai ietaupītu laiku, nevis 3D drukātu katru flīzi, bet, kad tikai 50 korpusu izmaksas sasniedza 6000 USD, es nolēmu pret šo ideju. Korpuss tika izstrādāts Inventor 2021, un tam ir divas daļas - pamatne un augšējais difuzors. Pamatnes sānos ir caurumi, lai flīzes varētu savienot ar savienotāja PCB (saites zemāk) vai vadiem. Ja izvēlaties savienotāja PCB, jums būs nepieciešami 12 no tiem katrā flīzē, lai ļautu PCB savienoties kopā.

Ja jums nav piekļuves 3D printerim, varat parādīt šo flīžu inženieriju, izveidojot kinētisku skulptūru un sasaistot flīzes ar vara stiepli. Vienkārši pārliecinieties, ka vadi nav īss!

Es izdrukāju 20 korpusus, un es atklāju, ka šīs flīzes drukā smalki līdz 150 mm/s bez būtiskas kvalitātes pasliktināšanās, kas ļauj samazināt par aptuveni 60% drukas laika.

Es aizmirsu nofotografēt šo soli, bet jūs vienkārši ievietojat pabeigto PCB pamatnē un piespiežat augšdaļu.

12. darbība: flīžu savienošana

Flīžu saistītāja PCB ir pieejams šeit. Tie tiek ievietoti korpusos un izmanto šos savienotājus. Pārliecinieties, ka abas puses sakrīt.

13. solis: kontrolieris

Kontroliera programmatūra tiek izstrādāta un tiks atjaunināta šeit. Izpildiet shematisko diagrammu, lai savienotu savu ESP32 ar kādu no flīzēm. Augšupielādējiet programmatūru, izmantojot PlatformIO, un izveidojiet savienojumu ar WiFi tīklāju, lai flīzes izveidotu savienojumu ar jūsu WiFi.

14. solis: Gatavs

Uzstādiet flīzes jebkurā jūsu izvēlētajā veidā, es esmu ievietojis apļus korpusa aizmugurē, lai varētu uzlīmēt līmlenti.

Izbaudi! Atstājiet komentāru, ja jums ir jautājumi.

Otrā vieta apgaismojuma izaicinājumā