PixelPad Indian: programmeerbare elektroniese kenteken: 11 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

PixelPad is 'n elektroniese ontwikkelingsbadge wat gebaseer is op 'n ATmega32U4-mikrobeheerder en bevat baie ingeboude funksies. Die PCB -kuns is geïnspireer deur die Indiese kultuur, kuns en tekeninge. Met PixelPad kan u dit óf gebruik as 'n draagbare ontwikkelbord soos die Adafruit Playground Express of LilyPad, óf u kan dit as 'n elektroniese kenteken gebruik!

Die funksies van PixelPad kan hieronder gesien word!

Ek het deur baie Indiese kulturele en geestelike kunste en skilderye gegaan om die PCB -kuns en bordskets te ontwerp. Na baie navorsing en leunings het ek 'n PCB -kuns ontwerp met Adobe Illustrator.

Stap 1: Die idee

Toe ek besluit om 'n elektroniese kenteken te bou, het ek baie idees gehad. Dit lei my tot verwarring oor watter een ek moet ontwerp, letterlik hou ek nie by 'n idee nie. in plaas daarvan verander ek vinnig die idees. Wat ek dus gedoen het, is dat ek die funksies wat ek wil hê, in die kenteken wat ek ontwerp, gelys het. Hier is die kriteria wat ek in die idee -vonkproses genoem het.

• Minimalistiese ontwerp
• Kompak in grootte
• Die ontwerp moet drabaar wees
• Het genoeg I/O -pinouts
• Moet battery aangedryf word
• Het goeie LED's wat programmeerbaar is vir iets nuttigs
• Stel 'n kultuur of kuns voor

Nadat ek deur die rowwe lys gegaan het, het ek begin soek na watter mikrokontroleerder, LED's wat ek vir die Pixelpad moet gebruik. Om 'n goeie tema vir die kuns te vind, is vir my te ingewikkeld, jy weet dit reg? Ek het nie daardie vaardigheid nie!

Stap 2: Die mikrokontroleerder en Neopixel LED's

Ek het besluit om die Atmega32U4 -mikrokontroleerder vir die kentekenontwerp te gebruik. Dit word voorsien van USB -ondersteuning en ondersteun data -oordragkoerse tot 12Mbit/s en 1.5Mbit/s. Dit kan ook as 'n HID -toestel gebruik word. Dus het ek vasgehou met ATmega32U4 as die MCU. U kan beslis die datablad wat ek by hierdie projek aangeheg het, kyk.

Ek het 12 NeoPixel LED's gebruik, want elke LED -blik kan aangespreek word en 'n enkele data -pen is nodig om die RGB -kleure te beheer. Ek het dus besluit om by NeoPixels te bly.

Stap 3: Skematiese ontwerp met behulp van Autodesk Eagle

Ek het Autodesk Eagle CAD gebruik om al my PCB's te ontwerp. Ek het begin om die kringskema in Eagle te ontwerp. Die belangrikste komponente wat ek in die skemas gebruik het, word hieronder verduidelik.

• MIC5219B vir 'n 3.3V 500ma kragtoevoer om die mikrobeheerder aan te dryf
• MCP73831 vir Li-Po / Li-Ion battery bestuur
• DS1307Z vir 'n I2C RTC
• WS2812 5050 RGB LED's
• 8Mhz Resonator om die ATmega32U4 ekstern te klok
• 2 × 3 SMD -penkop vir ISP -verbinding
• Drukknoppie vir herstel van SMD

Stap 4: Bordontwerp

Na die ontwerp van die skema het ek begin met die ontwerp van die printplaat (PCB). Eerstens het ek al die komponente in die gewenste volgorde geplaas. Toe begin om die lugdrade met die hand te lei. Ek het 'n minimum spoorwydte van 8mil vir die spore gebruik. Die ontwerp van die bord is vir 'n tweelaagse PCB. die totale afmeting is 66 x 66 mm. U kan die ontwerplêers en Gerber -lêers aan die einde van hierdie projek vind.

Stap 5: Voer PCB Art in op die bord

Voer PCB Art in op die bord

Ek het die PCB -kuns ontwerp in Adobe Illustrator. U kan enige sagteware vir die ontwerp van vektore gebruik om hierdie deel te doen. U kan 'n illustreerder gebruik, of u kan 'n open source -bron soos die Inkscape gebruik. Ek het baie ontwerp probeer, en uiteindelik het ek die verwagte ontwerp bereik. Nadat u die kuns ontwerp het, kan u dit as 'n 8-bis BMP-formaat stoor. In Eagle moet u die kuns na enige seeskermlaag invoer. Ek het die naamlaag gebruik. Ek wil nie die komponentlaag hê nie, so ek het die name verwyder en die laag gebruik om die ontwerp te plaas. Volg die onderstaande stappe om die ontwerp in te voer:

Bo -aan kan u die ULP -ikoon vind, deur op die ikoon te klik, verskyn die opspringvenster om die ULP te kies. Die soektog na import-BMP maak dan die import-Bmp ULP oop.

Kies dan die BMP -lêer wat u benodig en die laag wat u wou plaas, en skaalmetings, ens … en klik op OK. Daarna moet u die ontwerp in die PCB -ontwerp plaas waar u wou.

Let wel: die ontwerp moet in swart en wit kleur wees

Ek het Autodesk Fusion 360 gebruik om die 3D -model van die PCB te sien, ek het ook Fusion 360 gebruik om die buitelyn van die bord vir die afmetingslaag te ontwerp. U kan beslis die voordeel van Fusion 360 en Eagle -integrasie gebruik.

Stap 6: Uitvoer van die Gerber -lêer vir vervaardiging

Vir die vervaardiging van die PCB van enige vervaardiger regoor die wêreld, benodig u die Gerber -lêer. Dit is baie maklik om die Gerber -lêer in Eagle te genereer. U kan die onderstaande stappe volg.

Aan die regterkant van Eagle kan u die blad Manufacturing vind. As u op die vervaardigingsoortjie klik, kan u die weergawe van die PCB vir vervaardiging sien. Klik in dieselfde venster op die CAM -knoppie.

Stoor elke laag in 'n gids en druk die gids saam in 'n zip -formaat.

Stap 7: PCB -vervaardiging

Daar is baie PCB -vervaardigingsdienste in China vir $ 5 per 10 PCB. Ek beveel persoonlik PCBWAY aan. Hulle lewer PCB's van goeie gehalte en die ondersteuning van kliënte is wonderlik.

Stap 8: Versameling van komponente

Die PCB's neem twee weke om volgens die afleweringsmetode aan te kom. Intussen het ek die nodige komponente vir die projek begin versamel. Ek het reeds 'n paar komponente, so ek het die oorblywende komponente uit verskillende bronne gekoop. Maar ek het al die komponente se skakel na die winkel gegee.

Stap 9: Soldeer die komponente

Nadat u die PCB's en die komponente aangekom het. Ek het begin om die komponente te soldeer. met behulp van 'n weller we51 soldeerstasie met 'n mikro punt vir soldeer. die 0805 SMD -pakket is 'n bietjie moeilik vir soldeer vir nuwelinge, maar julle sal daaraan gewoond wees nadat 'n paar komponente gesoldeer is. Ek het ook 'n warm -lug herwerkstasie gebruik, maar dit is nie nodig nie. Wees versigtig terwyl u die mikrobeheerder soldeer en ander IC's nie die IC's oorverhit nie.

Ek het ook 'n PCB -skoonmaakoplossing gebruik om die PCB skoon te maak van die oortollige soldeervloei.

Stap 10: Programmering van die Pixelpad Indian Board

Ek het al die komponente op die PCB gesoldeer. Om die bord met Arduino IDE eers te programmeer, moet ons 'n geskikte Atmega32u4 selflaaiprogram op die bord verbrand. Ek het die bootloader van die Sparkfun pro micro board gebruik vir my bord. Om die bootloader wat u benodig, te verbrand, is die ISP -programmeerder, of u kan 'n Arduino -bord as 'n ISP -programmeerder gebruik. Ek bou self 'n USBTiny ISP programmeerder, besoek my USBTinyISP programmeerder bladsy.

As u die Pixelpad Indian verbind, brand die krag -LED. Ek het die Sparkfun Pro Micro -bord van die bordbestuurder gekies en die USBTiny ISP as die programmeerder uit die programmeerdervenster gekies. Klik dan op die verbrandingslaaiprogram. Dit sal 'n rukkie neem om te brand. Na die verbranding van die selflaaiprogram is dit gereed om te programmeer via die mikro -USB -kabel. Ek het 'n basiese skets gemaak om 'n analoog kloktyd aan te toon met behulp van die NeoPixel LED's en RTC. Die rooi LED's wys die ure en die blou LED wys minute.

Stap 11: Werkvideo

Ek hoop julle hou van hierdie projek!

LAAI PROJEKLêER AF VAN MY GITHUB -BLADSY