Кинетични светлинни триъгълници EFM8BB1: 14 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Бях вдъхновен да ги направя, след като видях леките триъгълници Nanoleaf в магазина, но бях обезсърчен да видя, че всяка плочка струва двадесет долара! Реших да направя еквивалентен продукт, но да запазя цената на плочка около три до четири долара. Този проект не е завършен, тъй като все още трябва да направя печатни платки на контролера, но в момента има сглобени и работещи 50 плочки.

Виждал съм и други проекти, които се опитват да възпроизведат този продукт, но нито един, който съм виждал досега, не позволява свързването на всяка плочка във ВСЯКА посока, което позволява по -сложни дизайни и лесно пренареждане.

Това е първият ми Instructable, моля, оставете коментар, ако имате въпроси!

Консумативи

Всяка плочка изисква:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 микрочип (Digikey)
• 9x WS2812E светодиоди (LCSC)
• 1x AMS1117 5.0v регулатор на напрежение (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v регулатор на напрежение (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 диод (LCSC)
• 1x 10k резистор 8050 (LCSC)
• 11x 0.1uf 8050 керамичен кондензатор (LCSC)
• 2x 10uf 16v електролитни кондензатори за повърхностно монтиране (LCSC)
• 1x персонализирана печатна платка (JLCPCB)
• 12x TE Connectivity 2329497-2 PCB Пружинни пръсти за заграждение
• 1x линкерна платка

Контролерът (в процес на изпълнение) изисква:

• 1x ESP32 DevKit-C
• 1x 12V захранване
• 1x DC-DC понижаване (за захранване на ESP32)
• 1x 10K ом резистор
• 1x 1n4148 диод
• 2x SPST бутони (LCSC)

Инструменти:

• Поялник
• Презареждане на фурната
• 3D принтер (за кутия)
• J-link EDU програмист
• Машини за отстраняване на тел / фрези / различни телове (за направа на програмиране)
• Пинцет с фин накрайник за сглобяване
• Празна PVC карта за разпръскване на спойка
• Паста за спойка без олово или олово

Стъпка 1: Поръчайте печатни платки

ПХБ за плочки е проектиран в EasyEDA и е изпратен до JLCPCB за производство. Поръчах 50 печатни платки, защото всъщност беше по -евтино да поръчате 50, отколкото да поръчате само 10 от тях. ПХБ е разделена на 3 части, за да се намалят производствените разходи.

Използвах производствените възможности на

• Дебелина 1,6 мм
• Повърхностно покритие HASL
• 1oz мед
• Бяла спойка

Чувал съм, че можете да свържете вашите JLCPCB и LCSC поръчки, така че да плащате само веднъж, но не успях да го разбера. Използвах най -евтината опция за доставка и двата пакета дойдоха в рамките на две седмици от датата на поръчката.

Дизайнът е свързан тук

Стъпка 2: Подгответе работна зона

Поставете една от печатните платки за плочки на маса, която нямате нищо против да се замърсите, и залепете две други печатни платки до нея, за да я задържите на мястото, както е на снимката по -горе. След това залепете шаблона с Kapton лента и се уверете, че дупките са подравнени с откритите подложки на печатната платка.

Стъпка 3: Пайка за запояване

Добавете спояваща паста към горната част на шаблона. Използвах това. Разстелете припойната паста около шаблона, използвайки стара кредитна карта или нещо подобно. Уверете се, че малките дупки за микрочипа също се запълват.

Преди да вдигнете шаблона нагоре, опитайте да върнете колкото се може повече излишна паста обратно върху картата за разпръскване, за да използвате повторно, ако правите повече от една плочка (тези неща са скъпи $$$)

Повдигнете шаблона нагоре, като внимателно вземете единия ъгъл и отлепите лентата. След като повдигнете зона нагоре, опитайте се да не я поставяте обратно, тъй като тя може да размаже част от пастата.

Сега вашата печатна платка трябва да изглежда като на снимката по -горе.

Стъпка 4: Монтаж

След като презаредете печатната платка, отделете страните на плочката, като огънете и счупите езичетата, които държат различните страни на място. След това изстържете остатъците от печатни платки, които са останали, като счупите езичетата, така че да бъде по -лесно да се побере в отпечатаната кутия.

След това намерете двете страни с буквата "B" и запойте всичките 7 странични подложки заедно. Останалата страна може да върви само по един начин и да запоява и това.

Плочката трябва да изглежда като горните снимки.

Стъпка 7: Свържете сглобената плочка към програмиста

ПРЕДИ СВЪРЗВАНЕ НА ПЛОЧКАТА КЪМ JLINK, ОТВОРЕТЕ КОМАНДЪР НА JLINK И ВИД "включване на пермьора", ЗА ДА АКТИВИРАТЕ 5V ИЗХОД

J-Link Commander е включен в пакета за софтуер и документация, достъпен тук

Всяка плочка има незаселен заглавие точно над микрочипа с надпис Debug. Тази заглавка разкрива интерфейса за програмиране C2, който е съвместим със Segger J-Link. Използвам EDU версията, защото е идентична с по -високите цени, но не може да се използва за търговски продукти, които не попадат в това. Поръчах моя от SparkFun за 72 долара, включително доставка.

Пин 1 на конектора е единственият с квадратна подложка на печатната платка.

Стъпка 8: Подгответе IDE и изградете двоичен файл на фърмуера

Изтеглете Simplicity Studio 4 от тук и го инсталирайте. Влезте или се регистрирайте за акаунт в Silicon Labs, за да получите достъп до веригата с инструменти EFM8. След това изтеглете кода на проекта оттук и го импортирайте в IDE. След това щракнете върху иконата на чук в лентата с инструменти и изградете проекта.

Трябва да получите съобщение Build Finished. Ако се появи съобщение с молба да въведете лицензен ключ за компилатора Keil, просто щракнете върху skip (или можете да го активирате, ако искате, безплатно е)

Стъпка 9: Качете фърмуера

Щракнете върху бутона в лентата с инструменти, който прилича на печат върху чип „Flash Programmer“. След това потърсете вградения.hex файл и го изберете. Щракнете върху „Програма“и приемете условията на лиценза J-Link EDU. След това се уверете, че не получавате съобщение за грешка и светодиодите на дъската трябва да светят тъмно бяло, за да ви уведомят, че са били програмирани успешно.

Стъпка 10: (По избор) PCB тест

За тази стъпка ще трябва да активирате виртуалния COM порт на вашия J-Link, като отворите J-Link Configurator и изберете прикачения програмист.

Свържете линията "DAT" от едната страна на плочката към веригата, прикрепена на снимките по -горе.

Отворете сериен монитор с 112500 бод 8N1 и използвайте тези команди

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 е командата "set color"
  • 0xFF е "всички плочки"
  • 0xFF 0x00 0xFF е цветът
  • 0x0A е символ от нов ред

Сега плочката трябва да е лилава. Ако не, проверете отново дали диодът е свързан правилно и опитайте отново.

Стъпка 11: Приложение за 3D печат

Проектирах корпуса да бъде първоначално формован чрез инжектиране, за да се спести време, вместо 3D отпечатване на всяка плочка, но когато цената само за 50 кутии достигна $ 6000, реших против тази идея. Корпусът е проектиран в Inventor 2021 и има две части, основа и горен дифузьор. Основата има отвори отстрани, за да позволи на плочките да бъдат свързани с печатни платки на конектора (свързани по -долу) или проводници. Ако тръгнете по пътя на използване на съединителните платки, ще ви трябват 12 от тях на плочка, за да позволите на печатните платки да се свързват заедно.

Ако нямате достъп до 3D принтер, можете да покажете инженерството зад тези плочки, като направите кинетична скулптура и свържете плочките заедно с медна тел. Просто се уверете, че проводниците не прекъсват!

Отпечатах 20 кутии и установих, че тези плочки печатат добре до 150 мм/сек без значително влошаване на качеството, което позволява намаляване на времето за печат с около 60%.

Забравих да направя снимки на тази стъпка, но просто поставяте завършената печатна платка в основата и щраквате отгоре.

Стъпка 12: Свързване на плочки

ПХБ за свързване на плочки е достъпно тук. Те се вкарват в кутиите и използват тези конектори. Уверете се, че двете страни се подреждат.

Стъпка 13: Контролер

Софтуерът на контролера е в процес на работа и ще бъде актуализиран тук. Следвайте схематичната диаграма, за да свържете вашия ESP32 към една от плочките. Качете софтуера с помощта на PlatformIO и се свържете с WiFi горещата точка, за да се свържат плочките с вашата WiFi.

Стъпка 14: Готово

Монтирайте плочките по какъвто и да е начин, поставил съм кръгове от задната страна на кутията, за да се постави лепкава лента.

Наслади се! Оставете коментар, ако имате въпроси.

Вицешампион в осветлението