EFM8BB1 Kinetiese ligdriehoeke: 14 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Ek was geïnspireer om dit te maak nadat ek die Nanoleaf -ligte driehoeke in die winkel gesien het, maar ek was moedeloos om te sien dat elke teël twintig dollar kos! Ek was van plan om 'n ekwivalente produk te maak, maar om die prys per teël ongeveer drie tot vier dollar te hou. Hierdie projek is nie voltooi nie, want ek moet nog die kontroleerder -PCB's laat maak, maar ek het tans 50 teëls bymekaargemaak en werk.

Ek het ander projekte gesien wat hierdie produk probeer herhaal, maar geen wat ek tot dusver gesien het, laat toe dat enige teël in enige rigting verbind kan word nie, wat meer ingewikkelde ontwerpe en maklike herrangskikking moontlik maak.

Dit is my eerste instruksie, laat asseblief 'n opmerking as u enige vrae het!

Voorrade

Elke teël benodig:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 mikroskyfie (Digikey)
• 9x WS2812E LED's (LCSC)
• 1x AMS1117 5.0v spanningsreguleerder (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v spanningsreguleerder (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 diode (LCSC)
• 1x 10k 8050 weerstand (LCSC)
• 11x 0.1uf 8050 keramiek kondensator (LCSC)
• 2x 10uf 16v elektrolitiese kapasitors (LCSC) op die oppervlak
• 1x persoonlike PCB (JLCPCB)
• 12x TE Connectivity 2329497-2 PCB veervingers vir omhulsel
• 1x Linker PCB

Die beheerder (aan die gang) vereis:

• 1x ESP32 DevKit-C
• 1x 12V kragtoevoer
• 1x DC-DC stepdown (om die ESP32 aan te dryf)
• 1x 10K ohm weerstand
• 1x 1n4148 diode
• 2x SPST drukknoppies (LCSC)

Gereedskap:

• Soldeerbout
• Herlaai oond
• 3D -drukker (vir omhulsel)
• J-link EDU programmeerder
• Draadstroppers / snyers / diverse draad (om programmeertuig te maak)
• Pincet met fyn punt vir montering
• Leë PVC -kaart om soldeerpasta te versprei
• Loodvrye of loodvrye soldeerpasta

Stap 1: Bestel PCB's

Die teël -PCB is ontwerp in EasyEDA en is na JLCPCB gestuur vir vervaardiging. Ek het 50 PCB's bestel omdat dit eintlik goedkoper was om 50 te bestel as om slegs 10 daarvan te bestel. Die PCB is in 3 stukke verdeel om die produksiekoste laag te hou.

Ek het die produksie -opsies van

• 1,6 mm dikte
• HASL -oppervlakafwerking
• 1 oz koper
• Wit soldeermasker

Ek het gehoor dat u u JLCPCB- en LCSC -bestellings kan koppel, sodat u slegs een keer aflewering kan betaal, maar ek kon dit nie agterkom nie. Ek het die goedkoopste afleweringsopsie gebruik, en albei pakkette het binne twee weke na die bestellingsdatum gekom.

Die ontwerp is hier gekoppel

Stap 2: Berei die werkarea voor

Plaas een van die Tile PCB's op 'n tafel waar u nie omgee om vuil te word nie en plak twee ander PCB's langs dit vas om dit vas te hou, soos op die foto hierbo. Plak dan die stensil met Kapton -band vas en maak seker dat die gate in lyn is met die blootgestelde pads op die PCB.

Stap 3: Soldeerpasta

Voeg soldeerpasta bo -op die stensil. Ek het dit gebruik. Smeer die soldeerpasta met 'n ou kredietkaart of iets soortgelyks om die stensil. Maak seker dat die klein gaatjies vir die mikroskyfie ook gevul word.

Voordat u die stensil ophef, probeer om soveel oortollige pasta terug te plaas op die strooikaart om dit te hergebruik as u meer as een teël maak (dit is duur $$$)

Lig die stensil op deur die een hoek versigtig op te tel en die band af te trek. Sodra u 'n gebied opgehef het, probeer om dit nie weer neer te sit nie, aangesien dit 'n bietjie pasta kan vlek.

Jou PCB moet nou soos die prentjie hierbo lyk.

Stap 4: Montering

Nadat u die printplaat teruggevloei het, skei die kante van die teël deur die buig en breek die oortjies wat die verskillende kante in plek hou. Skuur dan die oortollige PCB wat oorbly deur die oortjies te breek, sodat dit makliker in die gedrukte omhulsel kan pas.

Soek dan die twee kante met die letter "B" en soldeer al 7 syblokkies saam. Die oorblywende een kant kan slegs op een manier loop en dit ook soldeer.

Die teël moet soos die foto's hierbo lyk.

Stap 7: Koppel die gemonteerde teël aan die programmeerder

Voordat u die teël aan die JLINK AANSLUIT, maak JLINK -Bevelvoerder OPEN EN TIPE "power on perm" OM DIE 5V -UITGANG IN TE SKAKEL

J-Link Commander is ingesluit in die sagteware- en dokumentasiepakket wat hier beskikbaar is

Elke teël het 'n onbevolkte kop reg bo die mikroskyfie met die naam Debug. Hierdie kop onthul die C2-programmeerkoppelvlak wat verenigbaar is met die Segger J-Link. Ek gebruik die EDU -weergawe omdat dit identies is aan die duurdere weergawes, maar dit kan nie gebruik word vir kommersiële produkte nie, waaronder dit nie val nie. Ek het myne by SparkFun bestel vir $ 72, insluitend gestuur.

Speld 1 op die aansluiting is die enigste met 'n vierkantige blok op die printplaat.

Stap 8: Berei IDE voor en bou Firmware Binary

Laai Simplicity Studio 4 hier af en installeer dit. Meld aan of teken aan vir 'n Silicon Labs -rekening om toegang tot die EFM8 -werktuigketting te kry. Laai dan die projekkode hier af en voer dit na die IDE in. Klik dan op die hamerikoon in die werkbalk en bou die projek.

U moet 'n Boodskap voltooi kry -boodskap. As 'n boodskap verskyn waarin u gevra word om 'n lisensiesleutel vir die Keil -samesteller in te voer, klik eenvoudig op oorslaan (of u kan dit aktiveer as u wil, dit is gratis)

Stap 9: Laai firmware op

Klik op die knoppie in die werkbalk wat lyk soos 'n seël oor 'n chip "Flash Programmer". Soek dan na die ingeboude.hex -lêer en kies dit. Klik op "Program" en aanvaar die bepalings van die J-Link EDU-lisensie. Maak dan seker dat u nie 'n foutboodskap kry nie, en die LED's op die bord moet liggies brand om u te laat weet dat dit suksesvol geprogrammeer is.

Stap 10: (opsioneel) PCB -toets

Vir hierdie stap moet u die Virtual COM-poort op u J-Link aktiveer deur J-Link Configurator oop te maak en die aangehegte programmeerder te kies.

Draai die "DAT" -lyn van een van die teël se sye na die stroombaan wat op die foto's hierbo aangeheg is.

Maak 'n seriële monitor met 112500 baud 8N1 oop en gebruik hierdie opdragte

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 is die opdrag "stel kleur"
  • 0xFF is "alle teëls"
  • 0xFF 0x00 0xFF is die kleur
  • 0x0A is 'n nuwe lyn karakter

Die teël moet nou pers wees. As dit nie die geval is nie, moet u seker maak dat die diode korrek is aangeskakel en probeer weer.

Stap 11: Behuizing vir 3D -druk

Ek het die omhulsel ontwerp om oorspronklik spuitgegiet te word om tyd te bespaar in plaas van om elke teël 3D te druk, maar toe die koste vir slegs 50 omhulsels $ 6000 beloop, besluit ek teen die idee. Die omhulsel is ontwerp in Inventor 2021 en het twee dele, 'n basis en die boonste diffuser. Die basis het gate aan die kante om teëls aan te sluit op die PCB's (hieronder gekoppel) of drade. As u die verbindings -PCB's gebruik, benodig u 12 hiervan per teël om die PCB's aan te sluit.

As u nie toegang tot 'n 3D -drukker het nie, kan u die tegniek agter hierdie teëls wys deur 'n kinetiese beeldhouwerk te maak en die teëls met koperdraad te verbind. Maak seker dat die drade nie kortkom nie!

Ek het 20 omhulsels gedruk en ek het gevind dat hierdie teëls fyn tot 150 mm/sek druk sonder beduidende kwaliteit agteruitgang, wat die afdruktyd van ongeveer 60% moontlik maak.

Ek het vergeet om hierdie stap af te neem, maar jy plaas die voltooide PCB in die basis en klik die bokant vas.

Stap 12: Verbind teëls

Die PCB -teëlskakelaar is hier beskikbaar. Hierdie steek in die omhulsels en gebruik hierdie verbindings. Maak seker dat die twee kante in lyn is.

Stap 13: Beheerder

Die beheerdersagteware is aan die gang en sal hier opgedateer word. Volg die skematiese diagram om u ESP32 aan een van die teëls te koppel. Laai die sagteware op met PlatformIO en maak verbinding met die WiFi -hotspot sodat die teëls met u WiFi verbind kan word.

Stap 14: Klaar

Monteer die teëls op enige manier wat u wil; ek het sirkels agter op die omhulsel aangebring om kleeflint te plaas.

Geniet dit! Gee 'n opmerking as u vrae het.

Naaswenner in die Lighting Challenge