MagicCube - Vaihda väri napauttamalla: 6 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Fusion 360 -projektit »

Tervetuloa ensimmäiseen ohjeeseeni. Toivottavasti pystyt noudattamaan kaikkia vaiheita. Jos sinulla on kysyttävää, kysy ja lisään sisällön ohjeeseen.

Tämän projektin idea oli rakentaa ja kehittää pieni kuutio, jolla on erikoistehoste joululahjaksi. Kaikki perheeni jäsenet saivat yhden näistä ja he olivat todella iloisia saadessaan sellaisen.

Vaihe 1: Käsite ja materiaalit

Konsepti sai inspiraationsa toisesta projektista. Itse kuution pitäisi olla pieni, yhteensä 39 mm^3.

Asetukseni oli käytettävissä oleva käyttöliittymä kuution lataamiseen. Yleisin on nykyään mikro -USB.

Lisätty LIS3DH -anturi hanojen mittaamiseen (käytin sitä eri projektissa, joten olen perehtynyt siihen).

Haluan fyysisen ON/OFF -kytkimen.

Päätettiin myös käyttää joitain WS2812b -LED -valoja, ne ovat helppokäyttöisiä ja tuottavat mukavaa valoa.

Nyt sinulla on mahdollisuus hankkia täydellinen sarja tai koottu piirilevy Tindien päälle, jos sinulla ei ole taitoja tai

työkaluja tämän projektin juottamiseen ja tulostamiseen.

Reiänjäljet tulostetaan PLA: lla das Filamentista

Tulostimet ovat Ender 2 ja Ender 3 pro.

Materiaaliluettelo on pitkä, koska luetellaan kaikki vastukset. Lähes kaikki osat ovat SMD -osia.

Tarvittavat työkalut:

• juotin
• 3D tulostin
• tietokone, jossa on Arduino IDE
• USBTinyISP (Tämä tai tämä on testattu)
• Liima
• Kuumailmapistooli tai pieni reflow -uuni
• juotospasta

Materiaaliluettelo:

• 1x PCB PCBway tai koottu PCB
• 1x ATmega328P-AU Digikey
• 16 MHz Digikey -kide
• 1x LIS3DH Digikey
• 3x WS2812b Digikey
• 2x LED vihreä (0603) Digikey
• 1x LED oranssi (0603) Digikey
• 1x akku molex picoblade -liittimellä (503035 tai 303035 tai 603030)
• 1x TP5400 Aliexpress
• 1x TLV70233 Digikey
• 1x Micro USB -portti Digikey
• 1x Digikey -liukukytkin
• 1x molex 2p -liitin Digikey
• 1x Polyfuse 350mA Digikey
• 1x 4, 7uH -induktori (3015) Digikey
• 1x SS32 -diodi Digikey
• 2x BSS138 -transistori Digikey
• 7x 10k ohmin vastus (0603)
• 4x 1uF -korkki (0603)
• 7x 100nF korkki (0603)
• 4x 22uF -korkki (0805)
• 2x 10uF -korkki (0805)
• 1x 4, 7uF Tantalcap (3216A)
• 1x 330 ohmin vastus (0603)
• 1x 500k ohmin vastus (0603)
• 3x 5k ohmin vastus (0603)

Kun päätät käyttää ohjelmointisovitinta, tarvitset myös pogo-nastat.

Jotain tällaista: Pogo Pins

Halkaisijan tulee olla 2 mm ja pituuden 3 mm. Sitten ne mahtuvat reikien sisään ja liitetään PCB: hen täydellisesti.

Vaihe 2: 3D -tulostettu kotelo

Kotelo on suunniteltu Autodesk Fusion360: ssa. Tein kaikki vaiheet siellä, kotelon, sovittimen suunnittelun pogo -nastoille ja myös piirilevyn perusmuodon!

Fusion360: ssa ja Eaglessa on mukava vienti- ja yhteistyötoiminto, joten voit vetää ja siirtää piirilevyn muutoksia ohjelmasta toiseen.

Näin tämä toimii katsomalla YouTube -videon:

Fusion360 -piirilevyn muoto

Valitsen tulostusasetukseni, jotta koteloa tulostettaessa olisi vähemmän tekemistä. Kaikki on suunniteltu siten, että niillä ei ole paljon tukea ja tulostuslaatu on hyvä. Vain virtakytkin tarvitsee tukea, mutta se on todella pieni. On parempi tulostaa se Brimillä.

• Kerros 0,15
• Seinien paksuus 2
• Täyte 20%

Vaihe 3: PCB-asettelu

Piirilevyasettelu ei ole monimutkainen. Kaikki vaiheet on tehty Autodesk Eaglen avulla.

On olemassa muutamia perusmoduuleja, jotka perustuvat:

• ATmega328P perustuu Arduino Nanoon
• Kaksi BSS138 -transistoria tason vaihtamiseen
• Kolme WS2812b -LEDiä
• Akunhallinta ja virtapiiri
• kiihtyvyysmittari
• mahdollisuus juottaa 3x1 nastanpää levylle sarjaliitäntää varten

Vaihe 4: Juotos

Kun juotat tämän reflow -uunilla, on paljon helpompaa tehdä kaavain tai ostaa se. Muuten vietät paljon aikaa juotospastan asettamiseen tyynyille. On suositeltavaa käyttää uunia.

Käytä matalan lämpötilan juotospastaa, koska LEDit voivat vaurioitua korkeissa lämpötiloissa. Tämä oli minulle vaikea oppitunti, eikä näiden LEDien uudelleenasentaminen ole kovin hauskaa.

Kuinka levittää juotospastaa piirilevyille?

Tässä on myös hyödyllinen video YouTubesta: Juotostahnan levittäminen

Juotospastan levittämisen jälkeen sinun on asetettava osat oikeaan paikkaan. Huomasin, että osien sijoittaminen on paljon helpompaa, jos niillä on ulkoasu, joka sisältää osan arvot. Joten tein piirilevyn osien arvoilla ja voit ladata sen. Jos osa ei ole selvä, anna minun nyt.

LED7 = vihreä

LED3 = vihreä

LED4 = oranssi

Kun sijoitat IC: itä, ota huomioon pakkauksen merkinnät! Väärä juotos voi vahingoittaa levyäsi ja sen osia!

U3 = LIS3DH

U4 = TLV70233

IC2 = TP5400

Kun olet juottanut reflow -uunissa, sinun on juotettava mikro -USB -portin 4 kiinnityspistettä, muuten se rikkoutuu ja voi vahingoittaa piirilevyn jälkiä.

Vaihe 5: Hallituksen ohjelmointi

Tätä vaihetta varten tarvitset:

• USBTinyISP
• Johdot ja juotin
• Pogo -nastat (valinnainen)
• 3D -tulostettu sovitin ohjelmointia varten (valinnainen)
• Arduino IDE

Ohjelmoidaksesi Atmegan piirilevylle, tarvitset USBTinyISP -ohjelmointilaitteen. Mikro -ohjain on mahdollista ohjelmoida vain ISP -liitännällä. Piirilevyssä ei ole USB -sarja -muunninta, joten ohjelmointi mikro -USB -portilla ei ole mahdollista.

Piirilevyn alaosassa on testialustoja, joissa on eri merkinnät Internet -palveluntarjoajan liittymälle. Nyt on kaksi vaihtoehtoa: juottaa johdot tähän tyynyyn tai käyttää pogo-nastoja niiden liittämiseen.

Minun tapauksessani käytin joitain pogo -nastoja, koska rakennan enemmän kuin yhden. Sovitin, joka löytyy.stl -tiedostona tulostaaksesi ja saadaksesi oikeat paikat pogo -nastoille.

Kun olet yhdistänyt ohjelmoijan ISP -liitännän kautta piirilevyyn, voit käynnistää Arduino IDE: n.

HUOMAUTUS: Mikrokontrolleri ei näy sarjaporttina Arduino IDE: ssä

Muokkaa levyn asetuksia työkalujen alla:

• Valitse Arduino -kortiksi "Arduino Nano"
• Älä valitse mitään porttia!
• Vaihda ohjelmoijaksi "USBtinyISP"

Katsokaa kuvia.

Nyt olet valmis ohjelmoimaan ATmega!

1. Palava käynnistyslatain
2. Ohjelmointi

Ensin sinun on poltettava käynnistyslatain. Tämä vaihe polttaa sulakkeet ja antaa mikro -ohjaimen muistaa kuka se on. Valitse tämä Arduino IDE: ssä kohdasta "tools" -> "Burn Bootloader".

PCB: n LED7: n pitäisi kuitenkin vilkkua. Onnistuneen polttamisen jälkeen LED vilkkuu kiinteällä taajuudella. Onnittelut, taulusi on valmis.

Vaihe 6: Kokoaminen ja toiminnot

Kokoaminen

Kun kaikki osat on tulostettu ja piirilevy on ohjelmoitu onnistuneesti, voit koota kuution. Tässä vaiheessa tarvitset liimaa. Pienen koon vuoksi se kokeili pikaliittimiä, mutta minulla ei ollut tarpeeksi aikaa jouluun. Päätös liimata se yhteen oli myös hyvä.

Kokoonpanoa varten katso kuvia. He näyttävät myös jokaisen askeleen.

1.) Liitä akku piirilevyyn, joskus on helpompaa asettaa akku ensin jalustaan.

2.) Aseta PCB pohjaan. Piirilevy mahtuu vain yhteen asentoon, joten sitä ei voi asettaa väärin. Voit korjata piirilevyn kuumalla liimalla, koska kiihtyvyysmittari toimii paremmin, koska piirilevyä ei ole.

3.) Aseta liukukytkin sisään. Voit tarkistaa, onko kytkin asennettu oikein, kytkemällä se päälle ja pois.

4.) Ota liimaa pohjan reunaan, joka on kuution sisällä. Varo liimaamasta liukukytkintä. Et tarvitse paljon liimaa.

5.) Liitä pohja ja Lightcube yhteen ja laita liiman kuivumisen aikana siihen jotain painavaa.

6.) Kun liima on kuivunut, lataa akku ja nauti:)

Toiminnot

Kun liima on kuivunut ja voit käyttää kuutiotasi, tässä on perustoiminnot:

• Lataus - Oranssi LED latauksen aikana
• Lataus - Vihreä LED, kun lataus on valmis
• Kytke MagicCube päälle/pois liukusäätimellä
• Napauta kerran vaihtaaksesi väriä
• Napauta kahdesti sammuttaaksesi LED -valot
• Voit napauttaa pöytää tai pöytää, jossa MagicCube seisoo
• Pidä hauskaa

Make to Glow Contest 2018 -kilpailun toinen sija