EFM8BB1 кинетик гэрлийн гурвалжин: 14 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Дэлгүүрт байгаа Nanoleaf гэрлийн гурвалжинг харсны дараа би эдгээрийг хийх урам зориг авсан боловч хавтан бүр хорин долларын үнэтэй болохыг хараад сэтгэлээр унасан! Би түүнтэй дүйцэхүйц бүтээгдэхүүн хийхээр шийдсэн боловч нэг хавтангийн үнийг гурваас дөрвөн доллар орчим байлгахаар шийдсэн. Энэ төсөл дуусаагүй байна, учир нь би хянагчийн ПХБ хийх шаардлагатай хэвээр байгаа боловч одоогоор надад 50 хавтан угсарч, ажиллаж байна.

Энэ бүтээгдэхүүнийг хуулбарлахыг оролдож буй бусад төслүүдийг би харсан боловч өнөөг хүртэл хараагүй төслүүд нь ямар ч хавтанг ямар ч чиглэлд холбохыг зөвшөөрдөггүй бөгөөд энэ нь илүү төвөгтэй дизайн, дахин зохион байгуулалт хийх боломжийг олгодог.

Энэ бол миний анхны зааварчилгаа юм, асуух зүйл байвал сэтгэгдлээ үлдээнэ үү!

Хангамж

Хавтан бүр дараахь зүйлийг шаарддаг.

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 микрочип (Digikey)
• 9x WS2812E LED (LCSC)
• 1x AMS1117 5.0v хүчдэлийн зохицуулагч (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v хүчдэлийн зохицуулагч (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 диод (LCSC)
• 1x 10k 8050 эсэргүүцэл (LCSC)
• 11x 0.1uf 8050 керамик конденсатор (LCSC)
• 2x 10uf 16v гадаргуугийн электролитийн конденсатор (LCSC)
• 1х захиалгат ПХБ (JLCPCB)
• 12x TE холболт 2329497-2 ПХБ-ийн хавар хуруу
• 1x холбогч ПХБ

Хянагч (явагдаж байна) дараахь зүйлийг шаарддаг.

• 1x ESP32 DevKit-C
• 1х 12В цахилгаан хангамж
• 1х DC-DC алхам (ESP32-ийг асаах)
• 1х 10К ом эсэргүүцэл
• 1x 1n4148 диод
• 2x SPST товчлуур (LCSC)

Хэрэгсэл:

• Гагнуурын төмөр
• Дахин зуух
• 3D принтер (хаалтын хувьд)
• J-link EDU програмист
• Утас хуулагч / таслагч / төрөл бүрийн утас (програмчлалын бэхэлгээ хийх)
• Нарийн үзүүртэй хясаа угсрах зориулалттай
• Гагнуурын зуурмагийг тараах хоосон PVC карт
• Хар тугалга эсвэл хар тугалгагүй гагнуурын оо

Алхам 1: ПХБ захиалах

Плитаны ПХБ -ийг EasyEDA -д зохион бүтээсэн бөгөөд үйлдвэрлэхээр JLCPCB руу илгээсэн. Би 50 ширхэг ПХБ захиалсан, учир нь 50 ширхэгийг захиалах нь ердөө 10 ширхэгийг захиалснаас хамаагүй хямд байсан. Үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулахын тулд ПХБ -ийг 3 хэсэгт хуваасан.

Би үйлдвэрлэлийн сонголтыг ашигласан

• 1.6 мм зузаантай
• HASL гадаргуугийн өнгөлгөө
• 1 унц зэс
• Цагаан гагнуурын маск

Та JLCPCB болон LCSC захиалгаа холбох боломжтой тул та зөвхөн нэг удаа л төлбөр төлдөг гэж сонссон боловч би үүнийг олж чадаагүй. Би хамгийн хямд хүргэх сонголтыг ашигласан бөгөөд хоёулаа захиалга өгсөн өдрөөс хойш хоёр долоо хоногийн дотор ирсэн.

Дизайныг энд холбосон болно

Алхам 2: Ажлын талбарыг бэлтгэх

Хавтангийн ПХБ -ийн аль нэгийг бохирдуулах дургүй ширээн дээр тавиад дээрх хоёр шиг ПХБ -ийг дээрх зураг дээрх шиг байрлуул. Дараа нь стенилийг Каптон соронзон хальсаар наагаад нүхийг ПХБ дээр ил гарсан дэвсгэрээр доторлосон эсэхийг шалгаарай.

Алхам 3: Гагнах оо

Стенилийн дээд хэсэгт гагнуурын оо нэмнэ. Би үүнийг ашигласан. Хуучин зээлийн карт эсвэл үүнтэй төстэй зүйлийг ашиглан гагнуурын зуурмагийг стенилийн эргэн тойронд тараана. Микрочипийн жижиг нүхийг бас бөглөсөн эсэхийг шалгаарай.

Стенилыг дээш өргөхөөсөө өмнө нэгээс олон хавтан хийж байгаа бол дахин ашиглахын тулд тараагч картанд буцааж авахыг хичээгээрэй (энэ нь үнэтэй $$$)

Нэг буланг болгоомжтой аваад соронзон хальснаас хальсыг авч, стенилийг дээшлүүлээрэй. Нэг хэсгийг дээш өргөөд дараа нь буцааж тавихгүй байхыг хичээгээрэй.

Таны ПХБ одоо дээрх зураг шиг харагдах ёстой.

Алхам 4: угсрах

ПХБ -ийг дахин урсгасны дараа хавтангийн хажуу талыг нугалж, өөр өөр талыг нь бэхэлсэн хавтангуудыг хугалж тусгаарлана. Дараа нь илүүдэл ПХБ -ийг хусах замаар хуулж авснаар хэвлэмэл хайрцагт багтах нь илүү хялбар болно.

Дараа нь "B" үсэг бүхий хоёр талыг олж, бүх 7 хажуугийн дэвсгэрийг хамт гагнана. Үлдсэн нэг тал нь зөвхөн нэг замаар явж, үүнийг гагнах боломжтой.

Хавтан нь дээрх зургууд шиг харагдах ёстой.

Алхам 7: Угсарсан хавтанг програмисттай холбоно уу

Хавтанг JLINK -д холбохоосоо өмнө 5V гаралтыг идэвхжүүлэхийн тулд JLINK -ийн командлагч ба төрлийг "асаах" зөвшөөрлийг нээнэ үү.

J-Link Commander нь энд байгаа програм хангамж, баримт бичгийн багцад багтсан болно

Хавтан бүр нь Debug гэсэн микрочипийн яг дээр байрлах хүнгүй толгойтой байна. Энэ толгой нь Segger J-Link-тэй нийцтэй C2 програмчлалын интерфэйсийг харуулдаг. Би EDU хувилбарыг ашигладаг, учир нь энэ нь өндөр үнэтэй хувилбаруудтай ижил боловч арилжааны бүтээгдэхүүнүүдэд ашиглах боломжгүй байдаг. Би SparkFun -ээс тээвэрлэлтийг оруулаад 72 доллараар захиалсан.

Холбогч дээрх 1 -р зүү нь ПХБ дээр дөрвөлжин дэвсгэртэй цорын ганц зүйл юм.

Алхам 8: IDE бэлдэж, програм хангамжийн хоёртын файлыг бүтээнэ үү

Эндээс Simplicity Studio 4 -ийг татаж аваад суулгаарай. EFM8 хэрэгслийн сүлжээнд нэвтрэхийн тулд Silicon Labs данс руу нэвтэрнэ үү эсвэл бүртгүүлнэ үү. Дараа нь төслийн кодыг эндээс татаж аваад IDE руу импортлоорой. Дараа нь багаж самбар дээрх алхны дүрс дээр дарж төслийг бүтээнэ үү.

Та бүтээх дууссан гэсэн мессеж авах ёстой. Хэрэв Keil хөрвүүлэгчийн лицензийн түлхүүрийг оруулахыг хүссэн мессеж гарч ирвэл алгасах дээр дарна уу (эсвэл хэрэв хүсвэл үүнийг идэвхжүүлэх боломжтой)

Алхам 9: Firmware -ийг байршуулах

Хэрэгслийн самбар дээрх "Flash Programmer" чип дээрх тамга шиг товчлуурыг дарна уу. Дараа нь.hex файлыг хайж олоод үүнийг сонгоно уу. "Програм" дээр дарж J-Link EDU лицензийн нөхцлийг хүлээн зөвшөөрнө үү. Дараа нь алдааны тухай мессеж ирэхгүй байгаа эсэхийг шалгаарай, самбар дээрх LED нь бүдэг цагаан ассан байх ёстой бөгөөд энэ нь амжилттай програмчлагдсан болохыг танд мэдэгдэх болно.

Алхам 10: (заавал биш) ПХБ -ийн тест

Энэ алхамыг хийхийн тулд та J-Link Configurator-ийг нээж, хавсаргасан програмистыг сонгох замаар J-Link дээрээ Virtual COM портыг идэвхжүүлэх шаардлагатай болно.

Хавтангийн нэг талаас "DAT" шугамыг дээрх зургуудад хавсаргасан хэлхээ хүртэл холбоно.

112500 baud 8N1 бүхий цуваа мониторыг нээж эдгээр тушаалуудыг ашиглана уу

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 бол "өнгө тохируулах" команд юм
  • 0xFF бол "бүх хавтан"
  • 0xFF 0x00 0xFF бол өнгө юм
  • 0x0A бол шинэ мөрийн тэмдэгт юм

Хавтан нь одоо нил ягаан өнгөтэй байх ёстой. Үгүй бол диод зөв холбогдсон эсэхийг дахин шалгаж, дахин оролдоно уу.

Алхам 11: 3D хэвлэх хаалт

Би плита бүрийг 3D хэвлэхийн оронд цаг хэмнэхийн тулд уг хашлагыг анх тарилга хэлбэрээр хийхээр зохион бүтээсэн боловч ердөө 50 ширхэг хашлага 6000 доллар болоход би энэ санааг эсэргүүцсэн. Энэхүү хашаа нь Inventor 2021 онд хийгдсэн бөгөөд суурь ба дээд сарниулагч гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Суурь нь хажуугийн нүхтэй бөгөөд хавтанг холбогч ПХБ (доор холбосон) эсвэл утсаар холбох боломжийг олгодог. Хэрэв та холбогч ПХБ -ийг ашиглах маршрутаар явах юм бол ПХБ -ийг хооронд нь холбохын тулд танд нэг хавтангаас 12 ширхэг хэрэгтэй болно.

Хэрэв танд 3D принтер байхгүй бол кинетик баримал хийж, хавтангуудыг зэс утсаар холбосноор эдгээр хавтангийн ард байгаа инженерчлэлийг харуулах боломжтой. Зөвхөн утаснууд тасрахгүй байхыг анхаараарай!

Би 20 хашлага хэвлэсэн бөгөөд эдгээр хавтангууд нь чанарын хувьд доройтолгүйгээр 150мм/сек хүртэл нарийн хэвлэдэг болохыг олж мэдсэн бөгөөд энэ нь хэвлэх хугацааг ойролцоогоор 60% бууруулах боломжийг олгодог.

Би энэ алхамыг зураг авахаа мартсан боловч та дууссан ПХБ -ийг сууринд байрлуулж, дээрээс нь бэхлээрэй.

Алхам 12: Хавтанг холбох

Хавтанцар холбогч ПХБ -ийг эндээс авах боломжтой. Эдгээрийг хашлага дотор оруулдаг бөгөөд эдгээр холбогчийг ашигладаг. Хоёр тал эгнээд байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 13: Хянагч

Хянагчийн програм хангамжийн ажил хийгдэж байгаа бөгөөд энд шинэчлэгдэх болно. ESP32 -ийг хавтангийн аль нэгэнд холбохын тулд схемийг дагаж мөрдөөрэй. PlatformIO ашиглан програмыг байршуулж, WiFi сүлжээнд холбогдоорой.

Алхам 14: Дууссан

Плитагаа өөрийн хүссэн хэлбэрээр холбоно уу.

Зугаацаарай! Асуух зүйл байвал сэтгэгдлээ үлдээгээрэй.

Гэрэлтүүлгийн тэмцээнд хоёрдугаар байр эзэлсэн