PixelPad индийски: Програмируема електронна значка: 11 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

PixelPad е значка за електронна разработка, базирана на микроконтролер ATmega32U4 и се предлага с много вградени функции. Изкуството на печатни платки е вдъхновено от индийската култура, изкуства и рисунки. Използвайки PixelPad, можете или да го използвате като носима дъска за развитие като Adafruit Playground Express или LilyPad, или можете да го използвате като електронна значка!

Характеристиките на PixelPad могат да се видят по -долу!

Преминах през много индийски културни и духовни изкуства и картини, за да проектирам изкуството и платката на печатни платки. След много изследвания и опити, аз проектирах PCB изкуство, използвайки Adobe Illustrator.

Стъпка 1: Идеята

Когато реших да създам електронна значка, минах през много идеи. Това ме доведе до объркване относно това кое трябва да проектирам, буквално не се придържам към идея. вместо бързо променям идеите. Така че това, което направих, е, че изброих функциите, които исках в значката, която проектирам. Ето критериите, които изброих в процеса на разпалване на идеята.

• Минималистичен дизайн
• Компактен по размер
• Дизайнът трябва да е удобен за носене
• Имайте достатъчно входно/изходни изводи
• Трябва да се захранва от батерии
• Имайте добри светодиоди, които могат да бъдат програмируеми за нещо полезно
• Представлява култура или изкуство

След като прегледах грубия списък, започнах да търся кой микроконтролер, светодиоди, които трябва да използвам за Pixelpad. Намирането на добра тема за изкуството е твърде сложно за мен, нали го знаете? Нямам това умение!

Стъпка 2: Микроконтролерът и неопикселовите светодиоди

Реших да използвам микроконтролера Atmega32U4 за дизайна на значката. Той идва с USB поддръжка и поддържа скорост на пренос на данни до 12Mbit/s и 1.5Mbit/s. Може да се използва и като HID устройство. Така че останах с ATmega32U4 като MCU. Определено можете да проверите листа с данни, който прикачих към този проект.

Използвах 12 светодиода NeoPixel, тъй като всеки светодиод може да бъде адресиран и един пин за данни е необходим за контрол на RGB цветовете. Така че реших да се придържам към NeoPixels.

Стъпка 3: Проектиране на схеми с помощта на Autodesk Eagle

Използвах Autodesk Eagle CAD за проектиране на всички мои печатни платки. Започнах да проектирам схеми на схеми в Eagle. Основните компоненти, които използвах в схемите, са обяснени по -долу.

• MIC5219B за захранване 3.3V 500ma за захранване на микроконтролера
• MCP73831 за управление на Li-Po / Li-Ion батерии
• DS1307Z за I2C RTC
• WS2812 5050 RGB светодиоди
• 8Mhz резонатор за часовник на ATmega32U4 външно
• 2 × 3 SMD пинов заглавие за ISP връзка
• Бутон за нулиране на SMD

Стъпка 4: Проектиране на борда

След проектирането на схеми започнах да проектирам печатната платка (PCB). Първо поставих всички компоненти в ред, който исках. След това започна да прокарва въздушните проводници ръчно. Използвах минимална ширина на следите от 8 мили за следите. Дизайнът на дъската е за двуслойна печатна платка. общият размер е 66 x 66 mm. Можете да намерите файловете за дизайн и файловете на Gerber, приложени в края на този проект.

Стъпка 5: Импортирайте PCB Art към борда

Импортирайте PCB Art към борда

Проектирах изкуството за печатни платки в Adobe Illustrator. Можете да използвате всеки софтуер за векторно проектиране, за да направите тази част. Можете или да използвате илюстратор, или да се придържате към такъв с отворен код като Inkscape. Опитах много дизайн и в крайна сметка стигнах до очаквания дизайн. След като проектирате изкуството, можете да го запишете като 8-битов BMP формат. След това в Eagle трябва да импортирате изкуството във всеки слой от копринено сито. Използвах слоя с имена. Не искам компонентния слой, затова изтрих имената и използвах слоя за поставяне на дизайна. за да импортирате дизайна, следвайте стъпките по -долу:

Най -отгоре можете да намерите иконата на ULP, като щракнете върху иконата, получавате изскачащия прозорец, за да изберете ULP. Търсенето на import-BMP след това отваря import-Bmp ULP.

След това изберете BMP файла, от който се нуждаете, и слоя, който искате да поставите и мащабирате измерванията и т.н. … и щракнете върху OK. След това трябва да поставите дизайна в дизайна на печатни платки, където искате.

NB: Дизайнът трябва да бъде в черно -бял цвят

Използвах Autodesk Fusion 360, за да разгледам 3D модела на печатната платка, използвах и Fusion 360, за да проектирам контура на платката за слоя с размерите. Определено можете да използвате предимството на интеграцията на Fusion 360 и Eagle.

Стъпка 6: Експортиране на Gerber файл за производство

За производството на печатни платки от всякакви производители по света, имате нужда от файла Gerber, изпратен до тях. Генерирането на Gerber файл в Eagle е супер лесно. Можете да следвате стъпките по -долу.

От дясната страна на Eagle можете да намерите раздела Производство. Щракнете върху раздела за производство, за да видите изобразеното изображение на печатната платка за производство. В същия прозорец кликнете върху бутона CAM.

Запазете всеки слой в папка и компресирайте папката във формат zip.

Стъпка 7: Производство на печатни платки

В Китай има много услуги за производство на печатни платки на евтини цени като 5 долара за 10 печатни платки. Аз лично препоръчвам PCBWAY Те доставят печатни платки с добро качество и поддръжката за обслужване на клиенти е страхотна.

Стъпка 8: Събиране на компоненти

ПХБ отнемат две седмици, за да пристигнат според начина на доставка. Междувременно започнах да събирам необходимите компоненти за проекта. Вече имам някои от компонентите, затова купих останалите компоненти от различни източници. Но аз дадох всички компоненти връзка към магазина.

Стъпка 9: Запояване на компонентите

След пристигането както на печатните платки, така и на компонентите. Започнах да запоявам компонентите. с помощта на станция за запояване weller we51 с микро накрайник за запояване. SMD пакетът 0805 е малко труден за запояване за новодошлите, но вие ще свикнете с него след няколко споени компонента. Използвах и станция за преработка на горещ въздух, но не е необходимо. Бъдете внимателни, докато запоявате микроконтролера и другите интегрални схеми не прегряват интегралните схеми.

Използвах и разтвор за почистване на печатни платки, за да почистя печатната платка от излишния поток на спойка.

Стъпка 10: Програмиране на Pixelpad Indian Board

Запоях всички компоненти на печатната платка. За да програмираме платката с помощта на Arduino IDE, първо трябва да запишем подходящ буутлоудър Atmega32u4 към платката. Използвах буутлоудъра на микро платката Sparkfun pro за моята платка. За да запишете буутлоудъра, от който се нуждаете, е ISP програмист или можете да използвате дъска Arduino като ISP програмист. Аз самият изграждам USBTiny ISP програмист, посетете моята страница за програмисти на USBTinyISP.

Когато свързвате Pixelpad Indian, светодиодът за захранване ще светне. Избрах дъската Sparkfun Pro Micro от мениджъра на платката и избрах USBTiny ISP като програмист от прозореца на програмиста. След това щракнете върху зареждащия буутлоудър. Ще отнеме малко време, за да изгори. След изгаряне на буутлоудъра, той е готов за програмиране чрез микро USB кабел. Направих основна скица за показване на аналогово време, използвайки светодиодите NeoPixel и RTC. Червените светодиоди показват часовете, а синият светодиод показва минутите.

Стъпка 11: Работно видео

Надявам се, че харесвате този проект!

ИЗТЕГЛЕТЕ ПРОЕКТЕН ФАЙЛ ОТ МОЯТА ГИТУБСКА СТРАНИЦА