MagicCube - Докоснете, за да промените цвета: 6 стъпки (със снимки)

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

Проекти на Fusion 360 »

Добре дошли в първата ми инструкция. Надявам се, че можете да следвате всички стъпки. Ако има въпроси, попитайте и аз ще добавя съдържанието към инструкциите.

Идеята на този проект беше да се изгради и развие малък куб със специален ефект като подарък за Коледа. Всички членове на семейството ми получиха един от тях и бяха наистина щастливи да го получат.

Стъпка 1: Концепция и материали

Концепцията е вдъхновена от друг проект. Самият куб трябва да има малък размер, общо 39 мм^3.

Моята настройка беше наличен интерфейс за презареждане на куба. Най -разпространеният днес е микро USB.

Добавен е LIS3DH сензор за измерване на крановете (използвах го в различен проект, така че съм запознат с него).

Искам да имам физически ключ за включване/изключване.

Също така реших да използвам някои светодиоди WS2812b, те са лесни за използване и правят приятна светлина.

Вече има възможност да получите пълен комплект или сглобена печатна платка над Tindie, ако нямате умения или

инструменти за запояване и отпечатване на този проект.

Отпечатъците на дупките са отпечатани с PLA от das Filament

Принтерите са Ender 2 и Ender 3 pro.

Списъкът с материали е дълъг, защото изброявам всеки резистор. Почти всички части са SMD части.

Инструменти, от които се нуждаете:

• поялник
• 3D принтер
• компютър с Arduino IDE
• USBTinyISP (Това или това са тествани)
• Лепило
• Пистолет с горещ въздух или малка фурна за повторно нагряване
• спойка паста

Сметка на материалите:

• 1x PCB PCBway или сглобена PCB
• 1x ATmega328P-AU Digikey
• 16 MHz кристал Digikey
• 1x LIS3DH Digikey
• 3x WS2812b Digikey
• 2x LED зелен (0603) Digikey
• 1x LED оранжев (0603) Digikey
• 1x батерия с конектор molex picoblade (503035 или 303035 или 603030)
• 1x TP5400 Aliexpress
• 1x TLV70233 Digikey
• 1x Micro USB порт Digikey
• 1x плъзгащ превключвател Digikey
• 1x molex 2p конектор Digikey
• 1x Polyfuse 350mA Digikey
• 1x 4, 7uH индуктор (3015) Digikey
• 1x SS32 диод Digikey
• 2x BSS138 транзистор Digikey
• 7x 10k Ohm резистор (0603)
• 4x 1uF капачка (0603)
• 7x 100nF капачка (0603)
• 4x 22uF капачка (0805)
• 2x 10uF капачка (0805)
• 1x 4, 7uF Tantalcap (3216A)
• 1x 330 Ohm резистор (0603)
• 1x 500k Ohm резистор (0603)
• 3x 5k Ohm резистор (0603)

Когато решите да използвате адаптера за програмиране, тогава имате нужда и от pogo-пинове.

Нещо подобно: Pogo Pins

Диаметърът трябва да бъде 2 мм и дължина 3 мм. След това те се вписват в отворите и се свързват перфектно с печатната платка.

Стъпка 2: 3D печатна кутия

Калъфът е проектиран в Autodesk Fusion360. Направих всички стъпки там, корпуса, дизайна на адаптера за пого щифтовете, а също и основната форма на печатната платка!

В Fusion360 и Eagle има хубава функция за експортиране и сътрудничество, така че можете да изтеглите и натиснете промените на печатната платка от една програма в другата.

Разбрахте как работи това, като гледате видеоклип в YouTube:

Fusion360 PCB форма

Избирам настройките си за печат, за да имам по -малко работа при отпечатване на кутията. Всичко е проектирано да няма много поддръжка и качествен печат. Само превключвателят на захранването се нуждае от поддръжка, но той е наистина малък. По -добре е да го отпечатате с Brim.

• Слой 0.15
• Дебелина на стените 2
• Напълнете 20%

Стъпка 3: Разположение на печатни платки

Разположението на печатни платки няма голяма сложност. Всички стъпки са направени с Autodesk Eagle.

Има няколко основни модула, базирани на:

• ATmega328P на базата на Arduino Nano
• Два BSS138 транзистора за промяна на нивото
• Три светодиода WS2812b
• Управление на батерията и захранваща верига
• акселерометъра
• възможност за запояване на щифт 3x1 на платката за серийна връзка

Стъпка 4: Запояване

Когато запоявате това с фурна за презареждане, е много по -лесно да направите шаблон или да го купите. В противен случай ще отделите много време за поставяне на спояващата паста върху подложките. Препоръчително е да използвате фурна за повторно нагряване.

Моля, използвайте нискотемпературна паста за запояване, тъй като светодиодите могат да повредят при високи температури. Това беше труден урок за мен и повторното запояване на тези светодиоди не е много забавно.

Как да нанесете спойка паста върху платките?

Също така ето полезен видеоклип от youtube: Как да нанасяте паста за спойка

След като нанесете спояващата паста, трябва да поставите частите на правилното място. Забелязах, че е много по -лесно да поставите частите, като имате оформление със стойностите на частите. Затова направих печатната платка със стойностите на частите и можете да я изтеглите. Когато частта не е ясна, моля, позволете ми сега.

LED7 = зелен

LED3 = зелен

LED4 = оранжево

При поставянето на интегралните схеми се грижете за маркировката на опаковката! Неправилно запоеното може да повреди вашата платка и компоненти!

U3 = LIS3DH

U4 = TLV70233

IC2 = TP5400

След запояване в пещ за повторно нагряване, трябва да запоите 4 -те точки за монтаж на микро USB порта, в противен случай той ще се счупи и може да повреди следите на вашата печатна платка.

Стъпка 5: Програмиране на вашия съвет

За тази стъпка се нуждаете от:

• USBTinyISP
• Проводници и поялник
• Pogo Pins (по избор)
• 3D отпечатан адаптер за програмиране (по избор)
• Arduino IDE

За да програмирате Atmega на печатната платка, имате нужда от USBTinyISP програмист. Възможно е само да се програмира микроконтролера с ISP интерфейс. На печатната платка няма USB към сериен конвертор, така че програмирането с микро USB порта не е възможно.

От долната страна на печатната платка можете да видите тестови подложки с различни маркировки за ISP интерфейса. Сега има две възможности, запояване на проводници към тези подложки или използване на pogo-щифтове за свързване към тях.

В моя случай използвах някои pogo пинове, защото изграждам повече от един. Адаптерът, в който можете да намерите като.stl файл за отпечатване и получаване на правилните позиции за щифтовете pogo.

След като свържете програмиста чрез ISP интерфейса към печатната платка, можете да стартирате Arduino IDE.

ЗАБЕЛЕЖКА: Микроконтролерът няма да се показва като сериен порт в Arduino IDE

Променете настройките на дъската си под инструменти:

• Изберете „Arduino Nano“като дъска на Arduino
• Не избирайте никакъв порт!
• Променете програмиста на "USBtinyISP"

Разгледайте снимките.

Сега сте готови да програмирате ATmega!

1. Burning Bootloader
2. Програмиране

Първо трябва да запишете буутлоудъра. Тази стъпка ще изгори предпазителите и ще позволи на микроконтролера да си спомни кой е. За това изберете в IDE на Arduino под "инструменти" -> "Записване на зареждащ файл".

Докато това, LED7 на печатната платка трябва да показва мигащо поведение. След успешно изгаряне светодиодът мига с фиксирана честота. Поздравления, дъската ви е готова.

Стъпка 6: Сглобяване и функции

Сглобяване

Когато всички части са отпечатани и печатната платка е програмирана успешно, можете да сглобите куба. За тази стъпка се нуждаете от лепило. Поради малкия размер, той експериментираше със закрепващи фуги, но нямах достатъчно време до Коледа. Решението да го залепим също беше добро.

За сглобяване, моля, разгледайте снимките. Те също показват всяка стъпка.

1.) Свържете батерията с печатната платка, понякога е по -лесно да поставите батерията първо в основата.

2.) Поставете платката в основата. ПХБ се побира само в една позиция, така че няма възможност да се постави по грешен начин. Можете да фиксирате печатната платка с малко горещо лепило, отколкото акселерометърът работи по -добре, защото няма тропот на печатната платка.

3.) Поставете плъзгащия превключвател. За да проверите дали превключвателят е монтиран правилно, можете да го включите и изключите.

4.) Вземете малко лепило до ръба на основата, който ще бъде вътре в куба. Внимавайте да не залепите плъзгащия превключвател. Не се нуждаете от много лепило.

5.) Свържете основата и Lightcube заедно и докато лепилото изсъхне, поставете върху него нещо тежко.

6.) Когато лепилото изсъхне, заредете батерията и се наслаждавайте:)

Функции

Когато лепилото изсъхне и можете да използвате вашия Cube, ето основните функции:

• Зареждане - оранжев светодиод по време на зареждане
• Зареждане - Зелен светодиод, когато зареждането приключи
• Плъзнете превключвателя, за да включите/изключите MagicCube
• Докоснете веднъж за промяна на цвета
• Докоснете два пъти, за да изключите светодиодите
• Можете да докоснете маса или бюро, където стои MagicCube
• Забавлявай се

Вицешампион в конкурса Make it Glow 2018