EFM8BB1 Kineettiset valokolmiot: 14 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Innostuin tekemään nämä sen jälkeen, kun näin kaupassa Nanoleaf -valokolmioita, mutta olin pettynyt nähdessäni, että jokainen laatta maksoi kaksikymmentä dollaria! Päätin tehdä vastaavan tuotteen, mutta pitää laattahinnan noin kolmesta neljään dollariin. Tämä projekti ei ole valmis, koska minun on vielä valmistettava ohjaimen piirilevyt, mutta minulla on tällä hetkellä 50 laattaa koottu ja toimiva.

Olen nähnyt muita projekteja, jotka yrittävät jäljitellä tätä tuotetta, mutta yksikään toistaiseksi näkemäni ei mahdollista minkä tahansa laatan yhdistämistä MITÄÄN suuntaan, mikä mahdollistaa monimutkaisempien mallien ja helpon uudelleenjärjestelyn.

Tämä on ensimmäinen Instructable, jätä kommentti, jos sinulla on kysyttävää!

Tarvikkeet

Jokainen laatta vaatii:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 mikrosiru (Digikey)
• 9x WS2812E LEDit (LCSC)
• 1x AMS1117 5,0 voltin jännitesäädin (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v jännitesäädin (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148-diodi (LCSC)
• 1x 10k 8050 vastus (LCSC)
• 11x 0,1uf 8050 keraaminen kondensaattori (LCSC)
• 2x 10uf 16v pinta -asennettava elektrolyyttikondensaattori (LCSC)
• 1x mukautettu piirilevy (JLCPCB)
• 12x TE-liitäntä 2329497-2 PCB-jousisormet kotelolle
• 1x Linker -piirilevy

Ohjain (käynnissä) vaatii:

• 1x ESP32 DevKit-C
• 1x 12V virtalähde
• 1x DC-DC-sammutus (ESP32: n virransyöttö)
• 1x 10K ohmin vastus
• 1x 1n4148 diodi
• 2x SPST -painiketta (LCSC)

Työkalut:

• Juotin
• Reflow -uuni
• 3D -tulostin (koteloon)
• J-link EDU ohjelmoija
• Langanpoistimet / leikkurit / valikoitu lanka (ohjelmointivaljaiden valmistukseen)
• Hieno kärki pinsetit kokoonpanoa varten
• Tyhjä PVC -kortti juotospastan levittämiseen
• Lyijytön tai lyijytön juotospasta

Vaihe 1: Tilaa piirilevyt

Laattapiirilevy on suunniteltu EasyEDA: ssa ja lähetettiin JLCPCB: lle valmistusta varten. Tilasin 50 piirilevyä, koska 50 oli halvempaa tilata kuin vain 10 niistä. Piirilevy jaettiin kolmeen osaan tuotantokustannusten alentamiseksi.

Käytin tuotantovaihtoehtoja

• 1,6 mm paksuus
• HASL -pintakäsittely
• 1 oz kuparia
• Valkoinen naamio

Olen kuullut, että voit linkittää JLCPCB- ja LCSC -tilauksesi, jotta maksat lähetyksen vain kerran, mutta en pystynyt selvittämään sitä. Käytin halvinta toimitusvaihtoehtoa ja molemmat paketit saapuivat kahden viikon kuluessa tilauspäivästä.

Suunnittelu on linkitetty tähän

Vaihe 2: Valmistele työalue

Aseta yksi laattapiirilevy pöydälle, josta et halua likaantua, ja teippaa sen viereen kaksi muuta piirilevyä pitämään se paikallaan kuten yllä oleva kuva. Teippaa sitten kaavain alas Kapton -teipillä ja varmista, että reiät ovat linjassa piirilevyn paljaiden tyynyjen kanssa.

Vaihe 3: Juotospasta

Lisää juotospasta kaavaimen yläosaan. Käytin tätä. Levitä juotospasta kaavaimen ympärille käyttämällä vanhaa luottokorttia tai jotain vastaavaa. Varmista, että myös mikrosirun pienet reiät täyttyvät.

Ennen kuin nostat kaavaimen ylös, yritä saada niin paljon ylimääräistä tahnaa levityskortille uudelleenkäyttöä varten, jos teet useamman kuin yhden laatan (tämä tavara on kallista $$$)

Nosta kaavain ylös nostamalla varovasti yksi kulma ja irrottamalla teippi. Kun nostat alueen ylös, yritä olla asettamatta sitä takaisin alas, koska se voi tahrata osan tahmasta.

Piirilevyn pitäisi nyt näyttää yllä olevan kuvan kaltaiselta.

Vaihe 4: Kokoonpano

Kun piirilevy on täytetty uudelleen, erota laatan sivut taivuttamalla ja rikkomalla kielekkeet, jotka pitävät eri puolet paikallaan. Hio sitten ylimääräinen PCB pois rikkomalla kielekkeet, jotta se on helpompi sovittaa painettuun koteloon.

Etsi sitten molemmat sivut, joissa on kirjain "B", ja juota kaikki 7 sivutyynyä yhteen. Jäljellä oleva toinen puoli voi mennä vain yhteen suuntaan ja juottaa myös sen.

Laatan pitäisi näyttää yllä olevista kuvista.

Vaihe 7: Yhdistä koottu laatta ohjelmoijaan

ENNEN LAATAN KYTKEMISTÄ JLINKIIN, AVAA JLINK -KOMMANDERI JA TYYPPI "virta päällä", jotta 5 V: n LÄHTÖ voidaan ottaa käyttöön

J-Link Commander sisältyy ohjelmisto- ja käyttöoppaaseen, joka on saatavana täältä

Jokaisella laatalla on asuttamaton otsikko suoraan mikrosirun yläpuolella, joka on merkitty Debug. Tämä otsikko paljastaa C2-ohjelmointirajapinnan, joka on yhteensopiva Segger J-Linkin kanssa. Käytän EDU -versiota, koska se on identtinen kalliimpien versioiden kanssa, mutta sitä ei voida käyttää kaupallisiin tuotteisiin, joihin tämä ei kuulu. Tilasin omani SparkFunilta hintaan 72 dollaria sisältäen postikulut.

Liittimen nasta 1 on ainoa, jonka piirilevyssä on nelikulmainen tyyny.

Vaihe 8: Valmistele IDE ja rakenna laiteohjelmiston binaari

Lataa Simplicity Studio 4 täältä ja asenna se. Kirjaudu sisään tai rekisteröidy Silicon Labs -tilille, niin saat käyttöösi EFM8 -työkaluketjun. Lataa sitten projektikoodi täältä ja tuo se IDE: hen. Napsauta sitten työkalurivin vasarakuvaketta ja luo projekti.

Sinun pitäisi saada Build Finished -viesti. Jos näyttöön tulee viesti, jossa sinua pyydetään antamaan Keil -kääntäjän lisenssiavain, napsauta ohita (tai voit aktivoida sen haluttaessa, se on ilmainen)

Vaihe 9: Lataa laiteohjelmisto

Napsauta työkalurivin painiketta, joka näyttää leimalta sirun "Flash Programmer" päälle. Selaa sitten rakennettu.hex -tiedosto ja valitse se. Napsauta "Ohjelma" ja hyväksy J-Link EDU -lisenssin ehdot. Varmista sitten, että et saa virheilmoitusta ja että taululla olevien merkkivalojen pitäisi palaa himmeänä valkoisena, jotta voit tietää, että se on ohjelmoitu onnistuneesti.

Vaihe 10: (Valinnainen) PCB -testi

Tässä vaiheessa sinun on otettava Virtual COM -portti käyttöön J-Linkissä avaamalla J-Link Configurator ja valitsemalla liitettävä ohjelmoija.

Johda "DAT" -linja yhdeltä laatan puolelta yllä olevissa kuvissa olevaan piiriin.

Avaa sarjamonitori, jossa on 112500 baud 8N1, ja käytä näitä komentoja

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 on "Aseta väri" -komento
  • 0xFF on "kaikki laatat"
  • 0xFF 0x00 0xFF on väri
  • 0x0A on uuden rivin merkki

Laatan pitäisi nyt olla violetti. Jos ei, tarkista, että diodi on kytketty oikein ja yritä uudelleen.

Vaihe 11: 3D -tulostuskotelo

Suunnittelin kotelon alun perin ruiskupuristetuksi säästääkseni aikaa sen sijaan, että tulostaisin jokaisen laatan 3D -tulostuksen, mutta kun vain 50 kotelon hinta oli 6000 dollaria, päätin vastustaa tätä ajatusta. Kotelo on suunniteltu Inventor 2021: ssä ja siinä on kaksi osaa, pohja ja ylähajotin. Pohjassa on reikiä sivuilla, jotta laatat voidaan liittää liittimien piirilevyihin (linkki alla) tai johtoihin. Jos käytät liittimen piirilevyjä, tarvitset 12 näistä laattaa kohden, jotta piirilevyt voivat muodostaa yhteyden.

Jos sinulla ei ole pääsyä 3D -tulostimeen, voit esitellä näiden laattojen takana olevaa suunnittelua tekemällä kineettisen veistoksen ja yhdistämällä laatat yhteen kuparilangan kanssa. Varmista vain, että johdot eivät oikosulje!

Tulostin 20 koteloa ja huomasin, että nämä laatat tulostavat hienosti jopa 150 mm/s ilman laadun heikkenemistä merkittävästi, mikä mahdollistaa noin 60% lyhyemmän tulostusajan.

Unohdin ottaa kuvia tästä vaiheesta, mutta laitat vain valmistetun piirilevyn pohjaan ja napsautat sen päälle.

Vaihe 12: Laattojen liittäminen

Laattakytkimen piirilevy on saatavilla täältä. Nämä liitetään koteloihin ja käyttävät näitä liittimiä. Varmista, että molemmat puolet ovat linjassa.

Vaihe 13: Ohjain

Ohjainohjelmisto on käynnissä ja päivitetään täällä. Liitä ESP32 johonkin laatasta kaavion mukaisesti. Lataa ohjelmisto PlatformIO: n avulla ja muodosta yhteys WiFi -hotspotiin saadaksesi laatat muodostamaan yhteyden WiFi -verkkoon.

Vaihe 14: Valmis

Asenna laatat haluamallasi tavalla, olen asettanut ympyröitä kotelon takaosaan teipin asettamista varten.

Nauttia! Jätä kommentti, jos sinulla on kysyttävää.

Toinen sija Lighting Challengessa