PixelPad Indian: Програмчлагдах электрон тэмдэг: 11 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

PixelPad бол ATmega32U4 микроконтроллер дээр суурилсан цахим хөгжлийн тэмдэг бөгөөд олон тооны онцлог шинж чанартай байдаг. ПХБ -ийн урлаг нь Энэтхэгийн соёл, урлаг, зургаас урам зориг авдаг. PixelPad -ийг ашигласнаар та үүнийг Adafruit Playground Express эсвэл LilyPad гэх мэт зүүж болох хөгжлийн самбар болгон ашиглаж болно, эсвэл цахим тэмдэг болгон ашиглаж болно!

PixelPad -ийн онцлог шинж чанаруудыг доороос харж болно.

Би ПХБ -ийн урлаг, самбарын тоймыг гаргахын тулд Энэтхэгийн соёл, оюун санааны урлаг, уран зургийн олон дамжуулалтыг хийсэн. Нэлээд судалж, нягталсны эцэст би Adobe Illustrator ашиглан ПХБ -ийн урлаг зохион бүтээсэн.

Алхам 1: Санаа

Цахим энгэрийн тэмдэг бүтээхээр шийдсэн чинь олон санаа бодлыг туулсан. Энэ нь намайг ямар загвар зохион бүтээх ёстой талаар төөрөгдөлд хүргэж байна. Үүний оронд би санаагаа хурдан өөрчилж байна. Тиймээс би юу хийсэн бэ гэхээр би дизайн хийх гэж буй тэмдгийнхээ хүссэн онцлог шинж чанаруудыг жагсаасан болно. Тиймээс санааг өдөөх явцад би жагсаасан шалгуурууд энд байна.

• Минималист дизайн
• Авсаархан хэмжээтэй
• Энэхүү загвар нь өмсөхөд ээлтэй байх ёстой
• Хангалттай I/O pinouts -тэй байх
• Батерейгаар ажилладаг байх ёстой
• Ашигтай зүйлд програмчлагдах боломжтой сайн LED -тэй байх
• Соёл, урлагийг төлөөлөх

Бүдүүн жагсаалтыг судалсны дараа би Pixelpad -д ашиглах ёстой LED микроконтроллерыг хайж эхлэв. Урлагийн хувьд сайн сэдэв олох нь надад хэтэрхий төвөгтэй байдаг, та үүнийг сайн мэдэж байна уу? Надад тийм чадвар байхгүй!

Алхам 2: Микроконтроллер ба неопикселийн LED

Тэмдгийн дизайны хувьд би Atmega32U4 микроконтроллерийг ашиглахаар шийдсэн. Энэ нь USB дэмжлэгтэй бөгөөд 12Mbit/s ба 1.5Mbit/s хүртэлх өгөгдөл дамжуулах хурдыг дэмждэг. Үүнийг мөн HID төхөөрөмж болгон ашиглаж болно. Тиймээс би ATmega32U4 -тэй MCU -тэй үлдэв. Та энэ төсөлд хавсаргасан мэдээллийн хуудсыг заавал үзэх боломжтой.

Би 12 NeoPixel LED -ийг ашигласан, учир нь LED бүрийг хаяглах боломжтой бөгөөд RGB өнгийг хянахад нэг өгөгдлийн зүү хэрэгтэй. Тиймээс би NeoPixels -тэй үлдэхээр шийдсэн.

Алхам 3: Autodesk Eagle ашиглан зураг төсөл боловсруулах схем

Би бүх ПХБ -ийн загварыг гаргахдаа Autodesk Eagle CAD -ийг ашигласан. Би Eagle дахь схемийн схемийг боловсруулж эхлэв. Миний схемд ашигласан үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг доор тайлбарласан болно.

• MIC5219B нь микроконтроллерыг тэжээх 3.3V 500ma цахилгаан тэжээлийн хангамж юм
• Li-Po / Li-Ion батерейны удирдлагад зориулсан MCP73831
• I2C RTC -ийн хувьд DS1307Z
• WS2812 5050 RGB LED
• ATmega32U4 -ийг гаднаас нь харах 8Mhz резонатор
• ISP холболтод зориулсан 2 × 3 SMD зүү толгой
• SMD -ийг дахин тохируулах товчлуур

Алхам 4: ТУЗ -ийн дизайн

Схемийг боловсруулсны дараа би хэвлэмэл хэлхээний самбарыг (ПХБ) зохион бүтээж эхлэв. Нэгдүгээрт, би бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хүссэн дарааллаар байрлуулсан. Дараа нь агаарын утсыг гараар чиглүүлж эхлэв. Би ул мөрийг хамгийн багадаа 8 милийн өргөнтэй ашигласан. Самбарын загвар нь хоёр давхар ПХБ-д зориулагдсан болно. нийт хэмжээ 66 x 66 мм. Та энэ төслийн төгсгөлд хавсаргасан дизайны файлууд болон Gerber файлуудыг олж болно.

Алхам 5: ПХБ -ийн урлагийг самбар руу оруулах

ПХБ -ийн урлагийг ТУЗ -д оруулах

Би Adobe Illustrator дээр ПХБ -ийн урлагийг зохион бүтээсэн. Энэ хэсгийг хийхийн тулд та вектор дизайны програм хангамжийг ашиглаж болно. Та зураач ашиглаж эсвэл Inkscape шиг нээлттэй эх үүсвэртэй байж болно. Би маш их дизайныг туршиж үзсэн бөгөөд эцэст нь хүлээгдэж буй загвартаа хүрсэн. Урлагийг зохиосны дараа та үүнийг 8 битийн BMP форматаар хадгалах боломжтой. Дараа нь Eagle дээр та урлагийг торгон дэлгэцийн аль ч давхаргад оруулах хэрэгтэй. Би нэрийн давхаргыг ашигласан. Би бүрэлдэхүүн хэсгийн давхаргыг хүсэхгүй байгаа тул нэрийг нь устгаад дизайныг байрлуулахдаа давхаргыг ашигласан. Дизайныг импортлохын тулд дараах алхмуудыг дагана уу.

Дээд талд та ULP дүрсийг олох боломжтой бөгөөд дүрс дээр дарснаар ULP -ийг сонгох цонх гарч ирнэ. Дараа нь импорт-BMP хайх нь импорт-Bmp ULP-ийг нээдэг.

Дараа нь танд хэрэгтэй BMP файл, хэмжих хэмжээс гэх мэт давхаргыг сонгоод OK дарна уу. Үүний дараа та дизайныг ПХБ -ийн дизайнд хүссэн газраа байрлуулах хэрэгтэй.

Жич: Дизайн нь хар цагаан өнгөтэй байх ёстой

Би ПХБ -ийн 3D загварыг үзэхийн тулд Autodesk Fusion 360 -ийг ашигласан, мөн Fusion 360 -ийг ашиглан хэмжээсийн давхаргын хавтангийн тоймыг боловсруулсан. Та Fusion 360 болон Eagle интеграцийн давуу талыг ашиглах нь гарцаагүй.

Алхам 6: Gerber файлыг үйлдвэрлэх зорилгоор экспортлох

Дэлхийн аль ч үйлдвэрлэгчээс ПХБ -ийг үйлдвэрлэхийн тулд танд илгээсэн Gerber файл хэрэгтэй болно. Eagle дээр Gerber файл үүсгэх нь маш хялбар юм. Та доорх алхмуудыг дагаж болно.

Eagle -ийн баруун талд та Үйлдвэрлэлийн табыг олох боломжтой. Үйлдвэрлэлийн таб дээр дарж үйлдвэрлэх зориулалттай ПХБ -ийн дүрсийг харах боломжтой. Үүнтэй ижил цонхонд CAM товчийг дарна уу.

Давхарга бүрийг фолдерт хадгалаад фолдерыг zip формат руу шахна.

Алхам 7: ПХБ -ийн үйлдвэрлэл

Хятадад 10 ПХБ -ийг 5 доллараар хямд үнээр ПХБ үйлдвэрлэх маш олон үйлчилгээ байдаг. Би хувьдаа PCBWAY -ийг санал болгож байна. Тэд сайн чанарын ПХБ хүргэж өгдөг бөгөөд хэрэглэгчийн тусламж үйлчилгээ үнэхээр гайхалтай юм.

Алхам 8: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цуглуулах

ПХБ -ийг хүргэх аргын дагуу хоёр долоо хоног ирдэг. Үүний зэрэгцээ би төслийн шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цуглуулж эхлэв. Надад зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүд байгаа тул үлдсэн хэсгүүдийг өөр эх сурвалжаас худалдаж авсан. Гэхдээ би бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дэлгүүрт холбох линкийг өгсөн.

Алхам 9: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнах

ПХБ болон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ирсний дараа. Би бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнах ажлыг эхлүүлсэн. гагнуурын зориулалттай бичил үзүүр бүхий weller we51 гагнуурын станц ашиглах. 0805 SMD багц нь шинээр ирж буй хүмүүст гагнуур хийхэд жаахан хэцүү боловч хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнаж дууссаны дараа та үүнд дасах болно. Би мөн халуун агаарыг дахин боловсруулах станц ашигласан боловч энэ шаардлагагүй. Микроконтроллерийг гагнахдаа болгоомжтой байгаарай, бусад IC нь IC -ийг хэт халааж болохгүй.

Би бас ПХБ -ийн цэвэрлэгээний уусмалыг ашиглан ПХБ -ийг илүүдэл гагнуурын урсгалаас цэвэрлэв.

Алхам 10: Pixelpad Энэтхэгийн самбарыг програмчлах

Би ПХБ дээрх бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнасан. Самбарыг Arduino IDE ашиглан програмчлахын тулд эхлээд тохирох Atmega32u4 ачаалагчийг самбар дээр шарах хэрэгтэй. Би самбар дээрээ Sparkfun pro micro board -ийн ачаалагчийг ашигласан. Ачаалагчийг шатаахын тулд танд ISP програмист хэрэгтэй эсвэл та Arduino самбарыг ISP програмист болгон ашиглаж болно. Би өөрөө USBTiny ISP програмист бүтээдэг бөгөөд USBTinyISP програмистын хуудсанд зочилно уу.

Pixelpad Indian -ийг холбох үед цахилгаан LED асах болно. Би самбар менежерээс Sparkfun Pro Micro самбарыг сонгож, програмистын цонхноос USBTiny ISP -ийг програмист болгон сонгосон. Дараа нь шарах bootloader дээр дарна уу. Шатаахад бага зэрэг хугацаа шаардагдана. Ачаалагчийг шатаасны дараа микро USB кабелиар програмчлахад бэлэн болно. Би NeoPixel LED ба RTC ашиглан аналог цагны цагийг харуулах үндсэн тоймыг хийсэн. Улаан LED нь цагийг, цэнхэр LED нь минутыг харуулдаг.

Алхам 11: Ажлын видео

Энэ төсөл танд таалагдсан гэж найдаж байна!

GITHUB ХУУДАСААС ТӨСЛИЙН ФАЙЛЫГ ТАТАХ