PCB uz pārlūkprogrammas: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Uzņemoties vai veidojot projektus, daži būs viegli, bet citi - grūti. Daži būs vienreizēji, un citi būs jāveic apjomīgi. Šajā rakstā mēs izpētīsim manu līdz šim lielāko projektu Distributed Symphony un to, kā mikrokontrolleris tā pamatā tika izveidots pārlūkprogrammā.

1. solis: pretestība

Distributed Symphony ir lielākais un sarežģītākais projekts, ko esmu izvilcis. Reizi gadā man ir unikāla iespēja sniegt izklaidējošu pieredzi korporatīvajā izbraukumā 600 vadītāju auditorijai. Pēdējās iemaksas, "jautrība" ir iesaiņota kā dizaina izaicinājums. Pirmās iterācijas pamudinājums bija izveidot lodīšu mašīnu, kas nosūta bumbu pa savu ceļu tieši divas sekundes. Katrs nākamais gads bija arvien sarežģītāks un tehniskāks. Šogad es nolēmu, ka ir pienācis laiks uzbūvēt pieredzi, kas bija bijību iedvesmojoša.

2. darbība. Izplatītā sindroms

Projekts sastāvēja no simt divdesmit komplektiem, kuros bija visas sastāvdaļas, kas nepieciešamas piecu cilvēku komandai, lai izveidotu sitamo instrumentu. Katrā komplektā bija šādi priekšmeti.

• Pievienots mikrokontrolleris
• Solenoīda lodīšu pilinātājs
• Instrumentu rezonators no Glockenspiel
• Aktivizēšanas poga
• Desmit koka bumbiņas
• Celtniecības materiāli
• Mākslinieciskie elementi

Šī projekta centrā bija mikrokontrolleris. Loģikas un mākoņa savienojuma pievienošana bija paredzēta, lai uzlabotu pieredzi un netraucētu. Kontroliera plāksnei bija ievērojama funkcionalitāte, kas tika atklāta pēc iespējas vienkāršākā veidā. Plāksnes dizainā tika iekļautas rezistoru vērtības, jaudas problēmas, diodes un kondensatori, lai dalībnieki varētu brīvi koncentrēties uz izaicinājumu, nevis uz tehnoloģiju.

3. solis: izmantojiet iespējas

Šis projekts piedāvāja iespēju izveidot pielāgotu SMT mikrokontrolleru dēļu baru. Tas man bija jauns, bet šķita kaut kas vērts mācīties un liels izaicinājums. Plākšņu projektēšanai es izmantoju Upverter. Tas ir ļoti foršs uz pārlūkprogrammu balstīts risinājums PCB projektēšanai un ražošanai. Kad esat pieradis atrast komponentus savā bibliotēkā, to ir viegli lietot. Dēļu pamatā bija ļoti spējīgais ESP32 mikrokontrolleris. Dēļi tika izstrādāti, lai izturētu šo projektu, jo tie tika atzīmēti ziedošanai, lai palīdzētu bērniem apgūt kodu un shēmas dizainu. Katrai plāksnei ir šādas funkcijas:

• ESP32 mikrokontrolleris - pieejams Wi -Fi un Bluetooth
• Divas PWM solenoīda/motora galvenes
• Četras iezemētas 3.3V GPIO galvenes
• Divi neopikselu sloksnes draiveri
• Divi ietilpīgi skārienpaliktņi un papildu galvenes
• Iebūvēts LCD displejs
• Borta viens neopikselis
• Iebūvēts USB -UART programmētājs -
• 5V strāvas kopne
• 3V barošanas autobuss

Projektā tika izmantots tikai viens solenoīda draiveris, LCD displejs, borta Neopixel un trīs no GPIO galvenēm. Papildu funkcionalitāte kopš tā laika tiek izmantota kā daļa no mācību darbnīcām bērniem.

4. solis: plānojiet to

Pirmais solis pielāgoto PCB izgatavošanā ir to plānot. Runājot par shēmas dizainu, tas nozīmē izveidot savu shēmu. Es izmantoju savu maizes dēli, lai izstrādātu katru lielāka projekta iezīmi. Kad katra ķēde sāka darboties, es to rūpīgi pārtulkoju Upverter shematiskajā rīkā. Pēc tam es notīrīju maizes dēli un ķēros pie nākamās sadaļas, līdz kontroliera panelis bija loģiski pabeigts.

5. solis: izklājiet to

Nākamais aparatūras ražošanas posms ir PCB izkārtojums. Tas bija daudz jautrāk, nekā es domāju, ka tas būs, tas bija kā spēlēt SimCity ar elektrību. Upverter izkārtojuma rīks ir diezgan foršs un jautri lietojams. Jo vairāk es ar to strādāju, jo vairāk es pulēju dizainu un, kur vien iespējams, gāju pēc stila punktiem. Jūsu uzdevums ir pievienot vadus starp komponentiem. Ir zaļas līnijas, kas izceļ savienojumus, kas nav izsekoti ar varu. Aizraujošākā PCB izkārtojuma daļa ir spēja izlaist zemes pēdas. Viss, kas viņiem jādara, ir pieskarties apakšējam slānim, un tie ir iezemēti, vienkārši! Kamēr mēs runājam par apakšējo slāni, tā ir vēl viena skaistuma lieta. Ja jums tiek traucētas daudzas pēdas, viss, kas jums jādara, ir nokrist uz apakšējā slāņa, apbraukt satiksmi un atkal parādīties otrā pusē.

6. solis: padariet to reālu

Kad jūs sākat ražošanu, lietas kļūst reālas un patiešām dārgas. Atrodiet ražošanas māju, kurā jūtaties ērti, vai tādu, ko kāds pazīstams lietotājs jau ir izmantojis. Jūs nosūtīsit viņiem failus, lai izveidotu savus dēļus, un pēc izvēles veicat pilnu montāžu. Lielākā daļa izmaksu ir detaļu iegāde un montāža. Tā kā šim projektam bija nepieciešamas daudzas vienības, kā arī jāizmanto virsmas montāžas komponenti, es izvēlējos, lai montāža tiktu veikta ražošanas namā.

Upverter ir lejupielādes sadaļa, kurā varat ģenerēt failus, kas nepieciešami nodošanai ražošanā. Lai palīdzētu saglabāt daļu atpakaļ un ceturto, šeit ir eksportēto failu saraksts:

• GerberFiles
• NC urbis (Excellon)
• XYRS (izvēlieties un ievietojiet)
• Materiālu rēķins

Pirms lielā pasūtījuma nosūtīšanas esiet gatavs veikt vienu vai divus mazākus testa braucienus. Mans dizains nonāca divos nelielos ražošanas posmos, katrs ar kļūdām pirms lielā simt trīsdesmit gabalu pasūtījuma. Es papildināju pasūtījumu ar desmit, tikai gadījumā, ja daži dēļi tika izgatavoti ar kļūdām. Kā redzat otrajā attēlā, man bija jāizmanto zaļie džemperu vadi, lai piestiprinātu dēļus no viena no iepriekšējiem ražošanas posmiem. Tieši tā, jūs tagad esat lepns īpašnieks no 5 līdz 50 000 pielāgotu vadības paneļu.

7. solis: atklāšana

Tas bija rūgti salds, kas beidzās ar garu garu ceļu. Komplekti tika izplatīti un tika sniegta uzvedne. Komandas nolēma izveidot sitamo instrumentu, kas ar katru pogas nospiešanu varētu droši nomest bumbu uz rezonatora. Turpinot būvniecību, mēs atklājām, ka projekti ir savienoti ar mākoni un tiem ir atbilstoši mobilie informācijas paneļi. Komandas izmantoja mobilo informācijas paneli, lai savās ierīcēs atskaņotu modeļus. "Glābt un frizūra" tagad bija mērķis. Kad lielākā daļa komandu varēja spēlēt “Noskūt matu griezumu”, mēs bijām gatavi apsvērumam.

Visi ielādēja bumbiņu piltuves un atkāpās. Mēs izmantojām savu administratīvo konsoli, lai aprēķinātu atsevišķas mašīnas nobīdes un atskaņotu dziesmas visās mašīnās tā, it kā tās būtu viens instruments. Mēs pārbaudījām ar Guns un Roses un turpinājām spēlēt Bahu. Istaba bija piepildīta ar vāju mūziku, un tā bija veiksmīga.

Turpiniet būvēt un neļaujiet pielāgotajiem PCB projektiem jūs nobiedēt vai traucēt. Tie ir pilnīgi izpildāmi, un tur ir visa atbalsta pasaule.