(CRC) bietjie, oop mikrobit-agtige kenteken: 10 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Ons het ongeveer 'n jaar gelede die mikrobit -kenteken gebruik om robotika te leer. Dit is 'n uitstekende hulpmiddel vir opvoeding.

Een van die waardevolste kenmerke daarvan is dat dit met die hand gehou word. En hierdie buigsaamheid bied 'n goeie insig in die opvoedkundige gemeenskap.

Vier maande gelede het ons 'n model vir ontwerpers begin ontwerp. As u dink dat dit 'n oop produk vir onderwysers kan word as dit suksesvol is.

Watter eienskappe wil ons by die kenteken voeg:

• ESP32 verwerker (Arduino versoenbaar)
• IMU 6-as
• Matrix van Neopixels RGB, 8 x 5
• Klankluidspreker via DAC
• Twee drukknoppies
• GPIO -uitbreidingspoort (5V verdraagsaam)

Gedurende hierdie instruksies sal ons die stappe om dit te bou verduidelik.

Stap 1: Skematiese ontwerp

Ons heg die skematika van die eerste weergawe van crcbit aan. Ons moes verskillende toetse op die protobord doen om die komponente aan te pas.

In die skema kan ons die hart van die bord, 'n ESP32, waardeer. Ons sien ook die 6-as IMU, 'n klein luidsprekerversterkerkring en twee tweerigting logiese vlak-omvormerborde.

Laastens is daar die hele Neopixels -bestuurskring, met 6 stroke neopixels van 8 LED's elk. Saam met 'n 3V3 volt -stroombaan met 'n MOSFET vir verbinding en ontkoppeling deur 'n sagteware -beheerde GPIO.

Vir die kragtoevoer het ons 'n JST -aansluiting gekies wat sterker is as die mikro -USB -aansluiting, as dit beweeg.

Stap 2: Kragstelsel

Aangesien die bord 40 neopixels, 'n ESP32 en 'n luidspreker het; Amp verbruik is baie hoog.

As ons die 40 neopixels tot die maksimum helderheid aanskakel, is ons naby 1,5 ampère.

Ons het besluit om die bord teen 5V aan te dryf. Dit is maklik om enige kragbank te gebruik. Die 5V's word gebruik om die ESP32, wat reeds 'n 3V3 -reguleerder het, aan te dryf. Dit maak dit ook moontlik om 5V-verdraagsame seine te maak, danksy die tweerigtingvlakverskuiwers.

Vir die neopixels gebruik ons 'n stroomonderbreking- en afskakelingskring by 3V3. Ons verminder dus die verbruik tot 250 milliamp en ons kan die krag van neopixels deur sagteware beheer.

Stap 3: Wat het ons nodig

Laat ons eers 'n paar dinge voorberei.

In alle gevalle het ons gesoek na komponente wat maklik is om te sweis en maklik te koop is by plaaslike elektroniese winkels.

Tog is sommige komponente nie maklik om te vind nie, en dit is beter om dit geduldig te bestel in die Chinese mark.

Die lys van die nodige komponente is:

• 1 x ESP32 mini -formaat
• 2 x tweerigting logiese vlak omsetters
• 1 x 6-as IMU
• 1 x luidspreker
• 1 x krag MOSFET
• 1 x 3V3 spanningsval
• 2 x drukknoppies
• 1 x LDR
• 6 x repies van 8 Neopixels

… en 'n paar tipiese diskrete komponente

Stap 4: Hack in Neopixels Strips om soldeer te vergemaklik (I)

Die moeilikste deel om te monteer en te soldeer, is die Neopixels -stroke.

Hiervoor het ons 'n 3D -gedrukte instrument gemaak wat die 5 stroke neopixels in die regte posisie hou. Op hierdie manier is hulle korrek in lyn.

Terselfdertyd kan die instrument klein metaalstroke laat sweis om soldeerbaarheid te vergemaklik, aangesien die stroke omgekeer is.

Dit word aanbeveel om voor te oefen, aangesien hierdie proses moeilik is.

Stap 5: Hackin Neopixels Strips om soldeer te vergemaklik (II)

Ons heg die lêers in STL -formaat aan, sodat ons die herstelinstrument kan druk.

Geen spesiale konfigurasie is nodig om die dele in 3D te druk nie. Hulle is maklik om af te druk, maar baie nuttig.

Stap 6: Pasgemaakte PCB

As gevolg van die aantal komponente en hul grootte, migreer ons van die prototipe in 'n universele PCB om 'n persoonlike PCB te skep.

Ons het die ontwerp van die PCB na PCBWay opgelaai om dit te deel met die gemeenskap en die vervaardigers wat dit wil saamstel.

Ons heg ook die Gerber -lêers aan vir groter buigsaamheid.

Stap 7: Hardewareverbinding (pasgemaakte PCB)

As ons die pasgemaakte PCB het, word die res van die komponente maklik gesoldeer, aangesien dit almal 2,54 mm penstroke bevat.

Die aangehegte beelde het 'n goeie resolusie om die posisie van die komponente te sien.

Stap 8: sagteware en firmware

Die bord benodig geen spesifieke sagteware nie, aangesien dit direk met die Arduino IDE werk. Ons moet net die Arduino IDE instel om met ESP32 te werk, 'n goeie handleiding om stap vir stap te volg is:

www.instructables.com/id/ESP32-With-Arduin…

En vir die randapparatuur om te werk, moet ons hierdie Arduino -biblioteke byvoeg:

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

github.com/adafruit/Adafruit_NeoMatrix

github.com/sparkfun/MPU-9250_Breakout

Die eerste toets wat ons gedoen het om te sien dat alles korrek werk, is die pixel -mikrobit -hart.

Stap 9: Om pret te hê

Stap 10: Volgende …

Dit is 'n oop projek.

Tot dusver (CRC) bit is nog steeds eenvoudig en ru. Ons glo dat dit met die hulp van die gemeenskap beter en beter sal groei.

En dit is hoekom mense van open source en die gemeenskap hou.

As u 'n beter idee kry, of as u verbetering aangebring het, deel dit asseblief!

Cheers