Базирани на браузъра печатни платки: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Докато поемате или създавате проекти, някои ще бъдат лесни, а други - трудни. Някои ще бъдат еднократни, а други ще трябва да бъдат направени в мащаб. В тази статия ще изследваме най-големия ми проект досега, Distributed Symphony и как микроконтролерът в основата му е вграден в браузър.

Стъпка 1: Приблизителността

Разпределената симфония е най -големият и най -сложният проект, който имах. Веднъж годишно имам уникалната възможност да внеса забавно преживяване в корпоративен офсайт за аудитория от 600 ръководители. През последните няколко вноски „забавлението“беше опаковано като предизвикателство за дизайна. Подканата за първата итерация беше да се създаде машина за топки, която изпраща топка по пътя си за точно две секунди. Всяка следваща година имаше нарастваща сложност и техническо присъствие. Тази година реших, че е време да създам опит, който вдъхва страхопочитание.

Стъпка 2: Разпределена симония

Проектът се състоеше от сто и двадесет комплекта, съдържащи всички съставки, необходими за екип от пет души да създаде ударен инструмент. Всеки комплект включваше следните елементи.

• Свързан микроконтролер
• Соленоиден капкомер
• Инструментиран резонатор от Glockenspiel
• Бутон за задействане
• Десет дървени топки
• Строителни материали
• Художествени елементи

Централен в този проект беше микроконтролерът. Добавянето на логика и облачна свързаност имаше за цел да подобри изживяването и да не пречи. Контролната платка имаше значителна функционалност, разкрита по възможно най -простия начин. Стойностите на резисторите, проблемите с мощността, диодите и кондензаторите бяха включени в дизайна на платката, така че участниците да бъдат свободни да се съсредоточат върху предизвикателството, а не върху технологията.

Стъпка 3: Вземете шансове

Този проект представи възможността за изграждане на набор от персонализирани SMT микроконтролерни платки. Това беше ново за мен, но изглеждаше като нещо, което си струва да се научи и голямо предизвикателство. За проектирането на дъските използвах Upverter. Това е много готино браузърно решение за проектиране и производство на печатни платки. След като свикнете да намирате компоненти в библиотеката им, той е лесен за използване. Платките бяха базирани на много способния микроконтролер ESP32. Дъските са проектирани да издържат този проект, тъй като са маркирани за дарение, за да помогнат на децата да научат кода и схемата. Всяка дъска има следните характеристики:

• Микроконтролер ESP32 - Възможност за Wi -Fi и Bluetooth
• Две PWM соленоидни/моторни заглавки
• Четири заземени 3.3V GPIO заглавия
• Два драйвера за Neopixel Strip
• Два капацитивни сензорни подложки и допълнителни заглавки
• Вграден LCD дисплей
• Вграден единичен неопиксел
• Вграден USB към UART програмист -
• 5V захранваща шина
• 3V захранваща шина

Проектът използва само един соленоиден драйвер, LCD дисплея, вграден Neopixel и три от заглавията GPIO. Допълнителната функционалност оттогава се използва като част от практически обучителни семинари за деца.

Стъпка 4: Планирайте го

Първата стъпка при създаването на персонализирани печатни платки е да ги планирате. Що се отнася до дизайна на веригата, това означава създаване на вашата схема. Използвах моята дъска за проектиране на всяка функция на по -големия проект. Тъй като всяка схема започна да работи, внимателно я преведох в инструмента Upverter Schematic. След това изчистих макета и започнах да работя върху следващия раздел, докато контролната платка логически завърши.

Стъпка 5: Поставете го

Следващата стъпка в производството на хардуер е оформлението на печатни платки. Това беше много по -забавно, отколкото си мислех, че ще бъде, беше като да играя SimCity с електричество. Инструментът за оформление Upverter е доста готин и забавен за използване. Колкото повече работех с него, толкова повече полирах дизайна и отивах за стилни точки, където е възможно. Вашата работа е да добавяте проводници между компонентите. Има зелени линии, които подчертават връзките, които не са проследени с мед. Най -вълнуващата част от оформлението на печатни платки е възможността да пропускате следи от земята. Всичко, което трябва да направят, е да докоснат долния слой и те са заземени, лесно! Докато говорим за долния слой, това е друго нещо за красота. Ако имате много следи, които ви пречат, всичко, което трябва да направите, е да се спуснете до долния слой, да заобиколите трафика и да изскочите обратно от другата страна.

Стъпка 6: Направете го реално

След като преминете към производство, нещата стават реални и наистина скъпи. Намерете производствена къща, с която се чувствате комфортно, или такава, която някой, когото познавате, е използвал преди. Ще им изпращате файлове за създаване на вашите дъски и по избор ще правите пълното сглобяване. По -голямата част от разходите са закупуването на частите и монтажа. Тъй като този проект изискваше много единици, както и използване на компоненти за повърхностен монтаж, аз избрах производствената къща да извърши монтажа.

Upverter има раздел за изтегляне, където можете да генерирате файловете, които са ви необходими, за да предадете на производство. За да спестите малко назад и четвърто, ето списъка с файловете, които експортирах:

• Gerber файлове
• NC бормашина (Excellon)
• XYRS (Избор и място)
• Сметка на материалите

Бъдете готови да направите един или два по -малки теста, преди да изпратите голямата си поръчка. Моят дизайн отиде на две малки производствени серии, всяка с грешки преди голямата поръчка от сто и тридесет парчета. Допълних поръчката с десет, само защото някои от дъските бяха произведени с грешки. Както можете да видите на второто изображение, трябваше да използвам зелени джъмперни проводници, за да фиксирам дъските от един от по -ранните производствени серии. Това е, сега сте горд собственик на 5 до 50 000 персонализирани контролни платки.

Стъпка 7: Разкриването

Това беше горчиво сладкият завършек на дълъг дълъг път. Комплектите бяха раздадени и бе даден подкана. Екипите се заеха с изграждането на ударен инструмент, който може надеждно да пусне топка върху резонатора с всяко натискане на бутон. Докато изграждането продължаваше, разкрихме, че проектите са свързани с облак и имат съответни мобилни табла за управление. Екипите използваха мобилното табло за управление, за да пуснат модели в своите устройства. „Запазване и подстригване“сега беше целта. След като по -голямата част от отборите успяха да играят „Shave an Haircut“, бяхме готови за рецитала.

Всички натовариха бункерите си и се отдръпнаха. Използвахме нашата административна конзола за изчисляване на отделни компенсации на машината и възпроизвеждане на песни на всички машини, сякаш са един инструмент. Тествахме с Guns and Roses и продължихме да свирим на Бах. Стаята се изпълни със слаба музика и постигна успех.

Продължавайте да изграждате и не позволявайте персонализирани проекти за печатни платки да ви плашат или пречат. Те са напълно изпълними и има цял свят на подкрепа там.