PixelPad Indian: პროგრამირებადი ელექტრონული სამკერდე ნიშანი: 11 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

PixelPad არის ელექტრონული განვითარების სამკერდე ნიშანი, რომელიც დაფუძნებულია ATmega32U4 მიკროკონტროლერზე და გააჩნია ბევრი ჩაშენებული ფუნქცია. PCB ხელოვნება შთაგონებულია ინდური კულტურით, ხელოვნებითა და ნახატებით. PixelPad– ის გამოყენებით, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ როგორც ტარებადი განვითარების დაფა, როგორიცაა Adafruit Playground Express ან LilyPad, ან შეგიძლიათ გამოიყენოთ როგორც ელექტრონული სამკერდე ნიშანი!

PixelPad– ის მახასიათებლები შეგიძლიათ ნახოთ ქვემოთ!

მე გავიარე ბევრი ინდური კულტურული და სულიერი ხელოვნება და ფერწერა, რათა შემექმნა PCB ხელოვნება და დაფა. ბევრი კვლევისა და მიდგომის შემდეგ, მე შევქმენი PCB ხელოვნება Adobe Illustrator– ის გამოყენებით.

ნაბიჯი 1: იდეა

როდესაც გადავწყვიტე ელექტრონული სამკერდე აშენება, ბევრი იდეა გამიჩნდა. ეს მიბიძგებს იმ გაუგებრობაში, თუ რომელი უნდა შევქმნა, ფაქტიურად მე არ ვრჩები იდეასთან. იმის ნაცვლად, რომ მე სწრაფად ვცვლი იდეებს. ასე რომ, რაც მე გავაკეთე, მე ჩამოვთვალე ის მახასიათებლები, რაც მინდოდა იმ სამკერდე ნიშანში, რომელსაც მე ვაპროექტებ. ასე რომ, აქ არის კრიტერიუმები, რომლებიც ჩამოვთვალე იდეის გამომწვევ პროცესში.

• მინიმალისტური დიზაინი
• კომპაქტური ზომით
• დიზაინი უნდა იყოს ტარება მეგობრული
• აქვს საკმარისი I/O pinouts
• უნდა იყოს ბატარეაზე მომუშავე
• აქვს კარგი LED- ები, რომელთა პროგრამირება შესაძლებელია რაიმე სასარგებლოზე
• წარმოადგენს კულტურას ან ხელოვნებას

უხეში ჩამონათვალის გავლის შემდეგ დავიწყე რომელი მიკროკონტროლერის ძიება, რა LED- ები უნდა გამოვიყენო Pixelpad– ისთვის. ხელოვნებისთვის კარგი თემის პოვნა ჩემთვის ძალიან რთულია, თქვენ იცით ეს? მე არ მაქვს ეს უნარი!

ნაბიჯი 2: მიკროკონტროლერი და ნეოპიქსელის ები

მე გადავწყვიტე გამოვიყენო Atmega32U4 მიკროკონტროლერი სამკერდე დიზაინისთვის. მას გააჩნია USB მხარდაჭერა და მხარს უჭერს მონაცემთა გადაცემის სიჩქარეს 12Mbit/s და 1.5Mbit/s– მდე. ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც HID მოწყობილობა. ასე რომ, მე დავრჩი ATmega32U4– ით, როგორც MCU. თქვენ ნამდვილად შეგიძლიათ გაეცნოთ ამ პროექტს მიმაგრებულ მონაცემთა ცხრილს.

მე გამოვიყენე 12 NeoPixel LED- ები, რადგან ყველა led შეიძლება იყოს მიმართული და ერთი მონაცემთა პინი საჭიროა RGB ფერების გასაკონტროლებლად. ასე რომ, მე გადავწყვიტე გამყარებაში NeoPixels.

ნაბიჯი 3: სქემების დიზაინი Autodesk Eagle– ის გამოყენებით

მე გამოვიყენე Autodesk Eagle CAD ყველა ჩემი PCB- ის დიზაინის შესაქმნელად. დავიწყე სქემის არწივის დიზაინი. ძირითადი კომპონენტები, რომლებიც მე გამოვიყენე სქემაში, განმარტებულია ქვემოთ.

• MIC5219B 3.3V 500m დენის წყაროს მიკროკონტროლერის კვებისათვის
• MCP73831 Li-Po / Li-Ion ბატარეის მართვისთვის
• DS1307Z I2C RTC– სთვის
• WS2812 5050 RGB ები
• 8Mhz რეზონანტი ATmega32U4– ის გარედან დასაყენებლად
• 2 × 3 SMD pin სათაური ISP კავშირისთვის
• SMD გადატვირთვის ღილაკი

ნაბიჯი 4: დაფის დიზაინი

სქემატური დიზაინის შემდგომ დავიწყე ბეჭდური მიკროსქემის დაფის (PCB) დიზაინი. პირველ რიგში, მე განვათავსე ყველა კომპონენტი ისე, როგორც მინდოდა. შემდეგ ხელით დაიწყო საჰაერო ხაზების მარშრუტი. მე გამოვიყენე კვალის მინიმალური სიგანე 8mils ამისთვის. დაფის დიზაინი არის ორი ფენის PCB. საერთო განზომილებაა 66 x 66 მმ. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ დიზაინის ფაილები და გერბერის ფაილები, რომლებიც თან ერთვის ამ პროექტის ბოლოს.

ნაბიჯი 5: დაფის PCB ხელოვნების იმპორტი

PCB ხელოვნების იმპორტი დაფაზე

მე შევქმენი PCB ხელოვნება Adobe Illustrator– ში. ამ ნაწილის გასაკეთებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ვექტორული დიზაინის პროგრამა. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ილუსტრატორი ან გამოიყენოთ ღია წყარო, როგორიცაა Inkscape. მე შევეცადე ბევრი დიზაინი და საბოლოოდ, მივაღწიე მოსალოდნელ დიზაინს. ხელოვნების შემუშავების შემდეგ შეგიძლიათ შეინახოთ იგი 8 ბიტიანი BMP ფორმატით. შემდეგ არწივში, თქვენ უნდა შემოიტანოთ ხელოვნება აბრეშუმის ეკრანის ნებისმიერ ფენაში. მე გამოვიყენე სახელის ფენა. მე არ მინდა კომპონენტის ფენა, ამიტომ სახელები წავშალე და ფენა გამოვიყენე დიზაინის განთავსებისთვის. დიზაინის იმპორტისთვის მიჰყევით ქვემოთ მოცემულ ნაბიჯებს:

ზემოთ, თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ULP ხატი, ხატის დაჭერით თქვენ მიიღებთ ამომხტარ ფანჯარას ULP- ის შესარჩევად. იმპორტ-BMP- ის ძიება შემდეგ ხსნის იმპორტი-Bmp ULP- ს.

შემდეგ შეარჩიეთ თქვენთვის საჭირო BMP ფაილი და ფენა, რომლის განთავსებაც გსურთ და გაზომეთ და ა.შ.… და დააწკაპუნეთ OK. ამის შემდეგ, თქვენ უნდა განათავსოთ დიზაინი PCB დიზაინში, სადაც გსურთ.

შენიშვნა: დიზაინი უნდა იყოს შავი და თეთრი

მე გამოვიყენე Autodesk Fusion 360 PCB– ის 3D მოდელის სანახავად, ასევე Fusion 360 გამოვიყენე დაფის მონახაზი განზომილების ფენისთვის. თქვენ ნამდვილად შეგიძლიათ გამოიყენოთ Fusion 360 და Eagle ინტეგრაციის უპირატესობა.

ნაბიჯი 6: გერბერის ფაილის ექსპორტი წარმოებისთვის

მსოფლიოს ნებისმიერი მწარმოებლისგან PCB წარმოებისათვის, თქვენ გჭირდებათ გერბერის ფაილი, რომელიც მათ გაუგზავნეს. გერბერის ფაილის გენერირება არწივში ძალიან მარტივია. თქვენ შეგიძლიათ მიყევით ქვემოთ მოცემულ ნაბიჯებს.

არწივის მარჯვენა მხარეს შეგიძლიათ ნახოთ წარმოების ჩანართი. დააწკაპუნეთ წარმოების ჩანართზე, თქვენ ნახავთ წარმოებისათვის PCB- ის გაწეულ სურათს. იმავე ფანჯარაში დააწკაპუნეთ CAM ღილაკზე.

შეინახეთ თითოეული ფენა საქაღალდეში და შეკუმშეთ საქაღალდე zip ფორმატში.

ნაბიჯი 7: PCB წარმოება

ჩინეთში არსებობს ბევრი PCB წარმოების სერვისი იაფად 5 დოლარად 10 PCB– ზე. მე პირადად ვურჩევ PCBWAY– ს ისინი აწვდიან კარგი ხარისხის PCB– ებს და მომხმარებელთა მოვლის სერვისი გასაოცარია.

ნაბიჯი 8: კომპონენტების შეგროვება

PCB– ებს ორი კვირა სჭირდება ჩამოსვლის მეთოდის მიხედვით. იმავდროულად, მე დავიწყე პროექტისთვის საჭირო კომპონენტების შეგროვება. მე უკვე მაქვს ზოგიერთი კომპონენტი, ამიტომ შევიძინე დანარჩენი კომპონენტები სხვადასხვა წყაროდან. მაგრამ მე მივეცი ყველა კომპონენტის ბმული მაღაზიას.

ნაბიჯი 9: კომპონენტების შედუღება

ჩამოსვლის შემდეგ ორივე PCB და კომპონენტები. დავიწყე კომპონენტების შედუღება. weller we51 soldering station with micro tip for soldering. 0805 SMD პაკეტი ცოტა რთულია ახალბედებისთვის, მაგრამ თქვენ შეეგუებით მას რამდენიმე კომპონენტის შედუღების შემდეგ. მე ასევე გამოვიყენე ცხელი ჰაერის გადამამუშავებელი სადგური, მაგრამ ეს არ არის აუცილებელი. ფრთხილად იყავით მიკროკონტროლერის შედუღების დროს და სხვა IC არ გაათბოთ IC– ები.

მე ასევე გამოვიყენე PCB საწმენდი ხსნარი PCB– ის გასაწმენდად ჭარბი შედუღების ნაკადისგან.

ნაბიჯი 10: პროგრამირება Pixelpad Indian Board

მე გავყიდე ყველა კომპონენტი PCB- ზე. Arduino IDE გამოყენებით დაფის დასაპროგრამებლად, ჩვენ ჯერ უნდა დავწეროთ შესაბამისი Atmega32u4 ჩამტვირთავი დაფა. მე გამოვიყენე Sparkfun pro მიკრო დაფის ჩამტვირთავი ჩემი დაფისთვის. ჩატვირთვის დასაწვავად გჭირდებათ პროვაიდერი პროგრამისტი ან შეგიძლიათ გამოიყენოთ Arduino დაფა როგორც პროვაიდერის პროგრამისტი. მე თვითონ ვქმნი USBTiny ISP პროგრამისტს, ეწვიეთ ჩემს USBTinyISP პროგრამისტის გვერდს.

Pixelpad Indian– ის შეერთებისას ენერგიის LED ნათდება. მე ავირჩიე Sparkfun Pro Micro დაფა დაფის მენეჯერისგან და პროგრამისტის ფანჯრიდან შევარჩიე USBTiny ISP როგორც პროგრამისტი. შემდეგ დააჭირეთ დაწვის ჩამტვირთველს. ცოტა დრო დასჭირდება დაწვას. ჩამტვირთველის დაწვის შემდეგ, ის მზადაა პროგრამირებისათვის მიკრო USB კაბელის საშუალებით. მე გავაკეთე ძირითადი ესკიზი, რათა მეჩვენებინა ანალოგური საათის დრო NeoPixel LED- ების და RTC გამოყენებით. წითელი LED- ები აჩვენებენ საათებს, ხოლო ლურჯი LED - წუთებს.

ნაბიჯი 11: სამუშაო ვიდეო

ვიმედოვნებ, რომ მოგწონთ ეს პროექტი!

ჩამოტვირთეთ პროექტის ფაილი ჩემი GITHUB გვერდიდან