WIFI ба гироскоптой зургаан талт ПХБ -ийн LED шоо - PIKOCUBE: 7 алхам (зурагтай)

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

Сайн байна уу үйлдвэрлэгчид, энэ бол moekoe үйлдвэрлэгч юм!

Өнөөдөр би зургаан ПХБ, 54 LED дээр суурилсан жинхэнэ LED шоо хэрхэн бүтээхийг танд үзүүлэхийг хүсч байна. Хөдөлгөөн, шоо байрлалыг илрүүлж чаддаг дотоод гироскоп мэдрэгчийн хажууд энэ шоо нь ESP8285-01F-тэй хамт ирдэг бөгөөд энэ нь миний мэдэх хамгийн жижиг WiFi MCU юм. MCU -ийн хэмжээ нь ердөө 10-12 миллиметр юм. ПХБ бүр 25-аас 25 миллиметр хэмжээтэй бөгөөд есөн WS2812-2020 мини LED пиксел агуулдаг. Хянагчийн хажууд 150mAh Lipo зай, шоо дотор цэнэглэх хэлхээ байдаг. Гэхдээ энэ тухай дараа дэлгэрэнгүй …

Хэрэв та үүнээс ч жижиг шоо хайж байгаа бол миний вэбсайт дээр бүтээсэн анхны хувилбарыг үзээрэй. Энэ нь эпокси давирхайгаар хийгдсэн байдаг!

Pikocube хувилбар 1

Алхам 1: Урам зориг аваарай

Видеог сайхан өнгөрүүлээрэй!

Энэ видеоноос та кубын бараг бүх зүйлийг олох болно. Нэмэлт мэдээлэл, дизайн, ПХБ болон кодын файлуудын талаар та дараах алхмуудыг шалгаж үзэх боломжтой.

Алхам 2: ПХБ -ийн дизайн

Миний мэдэж байгаачлан миний дуртай ПХБ -ийн дизайны програм бол Autodesk EAGLE юм. Тийм ч учраас би үүнийг энэ төсөлд бас ашигласан.

Би хоёр өөр ПХБ -ийн загварыг ашиглаж эхэлсэн, учир нь би кубыг том хэмжээтэй болгохыг хүсэхгүй байна. ПХБ -ийн гаднах хэлбэр нь 25х25 миллиметр хэмжээтэй дөрвөлжин хэлбэртэй байдаг. Эдгээр ПХБ -ийн гол онцлог нь тал бүр дээр гурван дохио +5V, GND, LED дохиог бүх куб дээр тарааж өгдөг. ПХБ -ийн дарааллыг дээрх схемийн аль нэгэнд үзүүлэв. Шоо шоо болгон нугалсны дараа өнгөт талууд хоорондоо холбоотой болно гэж та төсөөлж байна гэж найдаж байна. Сумнууд WS2812 дохионы шугамыг тэмдэглэж байна.

ПХБ -ийн хоёулангийнх нь схем, самбар, Монголбанкуудыг энэ алхамд хавсаргасан болно.

Алхам 3: ПХБ ба бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Бүхэл бүтэн шоо нь хоёр өөр төрлийн ПХБ -ээс бүрдэнэ. Эхнийх нь цэнэглэх хэлхээ, Lipo батерейны залгууртай ирдэг, хоёр дахь нь MCU, мэдрэгч, тэжээлийн түгжээний хэлхээг агуулдаг. Мэдээжийн хэрэг ПХБ -ийг тус бүр нэг л удаа тоноглосон байдаг. Бусад бүх зүйл нь кубын гадна талд есөн LED -ийг агуулдаг.

ПХБ -ийн онцгой зүйл бол бүх талдаа цутгамал нүх юм. Нэг талаас эдгээр нүх/гагнуурын дэвсгэр нь шоо дөрвөлжин хэлбэртэй болж, бүх зүйлийг байрандаа байлгадаг бол нөгөө талаас LED болон WS2812 дохиог дамжуулдаг. Хожим нь илүү нарийн төвөгтэй байдаг, учир нь энэ нь тодорхой дарааллаар байх ёстой. ПХБ бүр яг нэг оролт, нэг гаралтын дохиотой байдаг бөгөөд нэг дохиог тасалдуулахын тулд би хэдэн SMD гагнуурын холбогч дэвсгэр нэмсэн.

MCU самбар дээр танд хэрэгтэй хэсгүүд:

• ESP8285-01F WiFi MCU
• ADXL345 гироскоп
• SMD конденсатор 0603 (100n, 1µ, 10µ)
• SMD эсэргүүцэл 0603 (600, 1k, 5k, 10k, 47k, 100k, 190k, 1M)
• SMD диод SOD123 1N4148
• SMD LED 0805
• SMD Mosfet (IRLML2244, IRLML2502)
• SMD LDO MCP1700
• SMD 90 градусын товчлуур
• WS2812 2020 LED

Цахилгаан самбарт танд хэрэгтэй эд ангиуд:

• MCP73831 цэнэглэгч IC
• SMD конденсатор 0603 (100n, 1µ, 10µ)
• SMD эсэргүүцэл 0603 (1k, 5k, 10k)
• SMD диод MBR0530
• SMD LED 0805
• SMD Mosfet (IRLML2244)
• JST 1.25mm 2P холбогч
• WS2812 2020 LED

Алхам 4: Шоо угсрах

Шоо угсрах бүх нарийн ширийн зүйлийг та дээрх видеоноос үзэх хэрэгтэй.

Шоо угсрах нь хамгийн хялбар ажил биш, гэхдээ арай хялбар болгохын тулд би зургаан ширхэг ПХБ -аас дор хаяж гурвыг нь гагнах боломжтой жижиг гагнуурын хэрэгсэл зохион бүтээсэн. Үүнийг хоёр удаа хийснээр бүх ПХБ -ийн ирмэгүүд гарч ирэх бөгөөд бүх зүйл ажиллаж дууссаны дараа тэдгээрийг холбох шаардлагатай болно. Тийм ээ, бүх зүйл хийж байгаа эсэхийг шалгаарай. Би үүнийг одоогоор туршиж үзээгүй байгаа боловч нэг ПХБ -ийг кубаас салгах нь хэцүү байж магадгүй юм.

Зайны үүрийг залгахаасаа өмнө гурван ПХБ -ийг гагнах хэрэгтэй. Үгүй бол та.stl файлыг үүрэнд тохирох жижиг нүхтэйгээр өөрчлөх хэрэгтэй болно.

Алхам 5: Arduino код

Куб нь идэвхгүй болсон WiFi -ээр эхэлж, модемийн унтах гэж нэрлэгддэг хүчийг хэмнэх болно. ESP -ийн мэдээллийн хүснэгтийн хувьд MCU нь модем унтах үед ердөө 15 мА зарцуулдаг бол ердийн горимд 70 мА орчим шаардлагатай байдаг. Ийм батерейгаар ажилладаг төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой. Үүнийг хийхийн тулд тохиргооны функцийг дуудахаас өмнө танд дараах кодын хэсэг хэрэгтэй болно.

void preinit () {

ESP8266WiFiClass:: preinitWiFiOff (); }

Өөр товчлуур дээр дарахад та WiFi -ийг сэрээх боломжтой бөгөөд стандарт WiFi.begin () функцийг дуудаж болно, эсвэл энэ тохиолдолд миний удирдахыг сонгосон APP -ийн тохиргооны дуудлага болох Blynk.begin ().

Зарим хөдөлгөөнт дүрсүүдийг куб болгон хөрвүүлэх нь математикийн хувьд л бага зэрэг юм. Тодорхой гаднах ханан дээрх матрицыг пиксел болгон хувиргах ажлыг энэхүү туслах туслах функцээр гүйцэтгэдэг.

int get_pixel (int mat, int px, int py) {

// зүүн дээд булангаас эхлэн буцах (px + py * 3) + mat * 9; }

2 -р алхам дахь ПХБ -ийн пикселийн тоймыг авч үзвэл эхний матриц нь дээд, хоёр дахь нь урд талдаа, дараагийнх нь шоо эргэн тойронд зөв чиглэлд, сүүлчийн матриц нь доод талд байна.

Хавсаргасан кодыг ашиглахдаа та сүлжээнийхээ тохиргоонд нийцүүлэн WiFi -ийн итгэмжлэлийг засах ёстой. Blynk APP -ийг зөв ашиглахын тулд ноорог нээхээсээ өмнө файлуудыг (BLYNK.ino, нөгөө нь Blynk -тэй) хоёуланг нь нэг хавтсанд хийж байрлуулна уу. Ноорог нь хоёр өөр табаас бүрдэнэ. Нөгөө файл нь юу ч хийдэггүй, өөр табаар тоноглогдсон байх шаардлагагүй. Энэ нь товчлуур дарагдаагүй байхад кубыг унтуулахад зориулагдсан болно. Үгүй бол куб унтахгүй бөгөөд үргэлж гүйдэл татах болно.

Алхам 6: APP

Өмнө нь хэлсэнчлэн куб нь ганц товчлуур дарахад л эхэлдэг. Гэхдээ энэ нь WiFi функцээс огт эхлэхгүй. Кубыг асааж байх үед өөр нэг дарахад WiFi асах бөгөөд урьдчилан тодорхойлсон сүлжээнд холбогдох болно. Хожим нь та BlynkAPP -ийг ашиглан кубыг хянах боломжтой. Мэдээжийн хэрэг та функцийг өргөжүүлж чадна, үүнд маш олон боломж бий …

Blynk APP доторх энгийн загварыг энд харуулав. Энэ нь хоёр SLIDER (тод байдал, хөдөлгөөнт хурд), хоёр STYLED товчлуур (хөдөлгөөнт загварыг өөрчлөх, кубыг унтраах), кубын горимыг өөрчлөх нэг алхам, аль шоо нь дээшээ дээшээ үргэлжлэхийг харуулах LED -ээс бүрдэнэ. батерейны статусыг харуулж байна. Эдгээр бүх виджетүүд нь APP-MCU холболтын виртуал тээглүүрийг ашигладаг. MCU -ээр дамжуулан виртуал тээглүүрийг унших зүйл бол энэ функцийг дуудах явдал юм, харин V1 нь ашигласан виртуал зүүг хэлдэг бөгөөд param.asInt () нь зүүний одоогийн утгыг агуулдаг. Хязгаарлах функц нь зөвхөн ирж буй утгыг хязгаарлахад зориулагдсан болно (эхлээд аюулгүй байдал: D).

BLYNK_WRITE (V1) {

// StepH t = millis (); current_mode = constrain (param.asInt (), 0, n_modes - 1); }

Blynk APP руу виртуал зүү бичихийн тулд та дараах функцийг ашиглаж болно.

int өгөгдөл = getBatteryVoltage ();

Blynk.virtualWrite (V2, өгөгдөл);

Та Arduino ноорог дээр энэ талаар илүү их мэдээлэл авах болно!

Алхам 7: Хөгжилтэй байгаарай

Кубыг зохион бүтээх, бүтээх нь надад маш хөгжилтэй байсан! Гэсэн хэдий ч надад үүнтэй холбоотой зарим асуудал тулгарсан. Нэгдүгээрт, WS2812 LED нь 5 В -т ажиллах болно гэдгийг баталгаажуулахын тулд би кубын эхний хувилбарт хурдасгуур хөрвүүлэгч хэлхээг ашиглахыг хүссэн юм. Аз болоход тэд ойролцоогоор 3, 7V хүчдэлтэй Lipo хүчдэлд ажиллах болно, учир нь өргөлтийн хөрвүүлэгч нь хэт чимээ шуугиантай байсан бөгөөд LED дохиог алдагдуулж, улмаар хүсээгүй анивчсан куб үүсгэдэг.

Хоёрдахь том асуудал бол би хоёр дахь хувилбарт ч гэсэн утасгүй цэнэглэх боломжийг ашиглахыг хүссэн юм. Аз болоход би ПХБ болон эд ангиудын GND хавтгайуудаар индуктив чадал алдагдах тул кубын гаднаас авах боломжтой цэнэглэгч дэвсгэр нэмсэн. Тиймээс би 3D хэвлэсэн цэнэглэгчийг бий болгох ёстой бөгөөд ингэснээр шоог хийж, зарим харилцагчдыг куб дээр дарах болно.

Энэхүү зааварчилгааг унших танд таалагдсан гэж найдаж байна, мөн өөрийн шоо хийх аргыг олсон гэж найдаж байна!

Шоо болон бусад гайхалтай төслүүдийн талаар илүү их мэдээлэл авахыг хүсвэл миний Инстаграм, Вэбсайт болон Youtube сувгийг үзээрэй.

Хэрэв танд асуулт байгаа эсвэл ямар нэгэн зүйл дутуу байгаа бол доорх сэтгэгдлүүдэд надад мэдэгдээрэй!

Бүтээлээ хөгжилтэй өнгөрүүлээрэй!:)

ПХБ -ийн дизайны сорилтын анхны шагнал