EFM8BB1 Kinetički svjetlosni trokuti: 14 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Bio sam inspiriran da ih napravim nakon što sam u trgovini vidio Nanoleaf lagane trokute, ali sam se obeshrabrio kad sam vidio da svaka pločica košta dvadeset dolara! Odlučio sam napraviti ekvivalentan proizvod, ali zadržati cijenu po pločici oko tri do četiri dolara. Ovaj projekt nije dovršen jer mi je još potrebno napraviti PCB -ove kontrolera, ali trenutno imam 50 montiranih pločica koje rade.

Vidio sam druge projekte koji pokušavaju replicirati ovaj proizvod, ali nijedan koji sam do sada vidio ne dopušta povezivanje bilo koje pločice u BILO KOJEM smjeru, omogućavajući složenije dizajne i jednostavno preuređivanje.

Ovo je moj prvi Instructable, ostavite komentar ako imate pitanja!

Supplies

Svaka pločica zahtijeva:

• 1x mikročip EFM8BB10F8G-A-QFN20 (Digikey)
• 9x WS2812E LED diode (LCSC)
• 1x regulator napona AMS1117 5.0v (LCSC)
• 1x regulator napona AMS1117 3.3V (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 dioda (LCSC)
• 1x 10k 8050 otpornik (LCSC)
• 11x 0,1uf 8050 keramički kondenzator (LCSC)
• 2x 10uf 16v elektrolitski kondenzatori za površinsko postavljanje (LCSC)
• 1x prilagođena PCB (JLCPCB)
• 12x TE Connectivity 2329497-2 PCB opružni prsti za kućište
• 1x PCB za povezivanje

Kontroler (u toku) zahtijeva:

• 1x ESP32 DevKit-C
• 1x 12V napajanje
• 1x DC-DC stepdown (za napajanje ESP32)
• 1x 10K ohmski otpornik
• 1x 1n4148 dioda
• 2x SPST tasteri (LCSC)

Alati:

• Lemilica
• Reflow peć
• 3D štampač (za kućište)
• J-link EDU programer
• Skidači žica / rezači / razna žica (za izradu programskog pojasa)
• Pinceta sa finim vrhom za montažu
• Prazna PVC kartica za nanošenje paste za lemljenje
• Lepilo za lemljenje bez olova ili olova

Korak 1: Naručite PCB -ove

PCB pločica je dizajniran u EasyEDA -i i poslan je u JLCPCB na proizvodnju. Naručio sam 50 PCB -a jer je zapravo bilo jeftinije naručiti 50 nego naručiti samo 10 od njih. PCB je podijeljen na 3 dijela kako bi se smanjili troškovi proizvodnje.

Koristio sam proizvodne mogućnosti

• 1,6 mm debljine
• HASL površinska obrada
• 1oz bakra
• Bijela maska za lemljenje

Čuo sam da možete povezati svoje JLCPCB i LCSC narudžbe tako da samo jednom platite dostavu, ali nisam uspio to shvatiti. Koristio sam najjeftiniju opciju dostave i oba paketa su stigla u roku od dvije sedmice od datuma narudžbe.

Dizajn je povezan ovdje

Korak 2: Pripremite radno područje

Postavite jednu od pločica na ploču na koju vam ne smeta da se zaprljate i zalijepite dvije druge pločice pored nje da ih drže na mjestu kao na gornjoj slici. Zatim zalijepite matricu ljepljivom trakom Kapton i provjerite jesu li rupe poravnate s izloženim jastučićima na PCB -u.

Korak 3: Lepljiva pasta

Dodajte pastu za lemljenje na vrh šablone. Koristio sam ovo. Rasporedite pastu za lemljenje po šabloni koristeći staru kreditnu karticu ili nešto slično. Pazite da se ispune i male rupice za mikročip.

Prije nego podignete šablon, pokušajte vratiti što više viška paste na karticu za rasipanje kako biste je ponovo upotrijebili ako pravite više pločica (ove stvari su skupe $$$)

Podignite šablon tako što ćete pažljivo podići jedan ugao i odlijepiti traku. Kada podignete područje prema gore, pokušajte ga ne spuštati jer bi moglo razmazati dio paste.

Vaš PCB bi sada trebao izgledati kao na gornjoj slici.

Korak 4: Montaža

Nakon ponovnog punjenja PCB -a, odvojite stranice pločice savijanjem i lomljenjem jezičaka koji drže različite strane na mjestu. Zatim izbrusite sav višak PCB -a koji je preostao lomljenjem jezičaka kako biste ga lakše uklopili u štampano kućište.

Zatim pronađite dvije strane sa slovom "B" i lemite svih 7 bočnih jastučića zajedno. Preostala jedna strana može ići samo na jedan način i to takođe zalemiti.

Pločica bi trebala izgledati kao na gornjim slikama.

Korak 7: Spojite sklopljenu pločicu na programator

PRE PRIKLJUČIVANJA PLOČICE NA JLINK, OTVORITE KOMANDER JLINK -a I TIP "uključi perm" za UKLJUČIVANJE 5V IZLAZA

J-Link Commander je uključen u paket softvera i dokumentacije koji je dostupan ovdje

Svaka pločica ima nenaseljeno zaglavlje odmah iznad mikročipa sa oznakom Otklanjanje grešaka. Ovo zaglavlje otkriva C2 programsko sučelje koje je kompatibilno sa Segger J-Link. Koristim EDU verziju jer je identična verzijama sa višim cijenama, ali se ne može koristiti za komercijalne proizvode, na što to ne spada. Ja sam svoj naručio od SparkFuna za 72 USD uključujući dostavu.

Pin 1 na konektoru je jedini sa kvadratnom pločom na PCB -u.

Korak 8: Pripremite IDE i sastavite binarni softver firmvera

Preuzmite Simplicity Studio 4 odavde i instalirajte ga. Prijavite se ili se prijavite za račun Silicon Labs da biste dobili pristup EFM8 lancu alata. Zatim preuzmite kod projekta odavde i uvezite ga u IDE. Zatim kliknite ikonu čekića na alatnoj traci i izgradite projekt.

Trebali biste dobiti poruku Build Finished. Ako se pojavi poruka koja traži od vas da unesete licencni ključ za kompajler Keil, jednostavno kliknite preskoči (ili ga možete aktivirati ako želite, besplatno je)

Korak 9: Otpremite firmver

Pritisnite dugme na traci sa alatkama koje izgleda kao pečat preko čipa "Flash Programmer". Zatim potražite izgrađenu.hex datoteku i odaberite je. Kliknite na "Program" i prihvatite uslove J-Link EDU licence. Zatim pazite da ne dobijete poruku o grešci i da LED diode na ploči trebaju biti osvijetljene tamno bijelom bojom kako biste znali da je uspješno programiran.

Korak 10: (Opcionalno) Test PCB -a

Za ovaj korak morat ćete omogućiti Virtual COM port na svom J-Linku otvaranjem J-Link konfiguratora i odabirom priključenog programatora.

Ožičite "DAT" liniju s jedne od strana pločice na kolo pričvršćeno na gornjim fotografijama.

Otvorite serijski monitor sa 112500 baud 8N1 i koristite ove naredbe

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 je naredba "set color"
  • 0xFF je "sve pločice"
  • 0xFF 0x00 0xFF je boja
  • 0x0A je znak novog reda

Pločica bi sada trebala biti ljubičasta. U suprotnom, provjerite je li dioda ispravno ožičena i pokušajte ponovo.

Korak 11: Kućište za 3D štampanje

Dizajnirao sam kućište tako da se prvotno brizga kako bi se uštedjelo vrijeme umjesto 3D štampanja svake pločice, ali kada je cijena za samo 50 kućišta iznosila 6000 dolara, odlučio sam se protiv te ideje. Kućište je dizajnirano u Inventoru 2021. i ima dva dijela, bazu i gornji difuzor. Baza ima rupe sa strane koje omogućuju povezivanje pločica s PCB -ovima konektora (dolje povezano) ili žicama. Ako krenete putem korištenja PCB -ova konektora, trebat će vam 12 njih po pločici da biste omogućili povezivanje PCB -a.

Ako nemate pristup 3D štampaču, možete pokazati inženjering iza ovih pločica tako što ćete napraviti kinetičku skulpturu i povezati pločice zajedno sa bakarnom žicom. Samo pazite da žice ne nestanu!

Odštampao sam 20 kućišta i otkrio sam da se ove pločice dobro štampaju do 150 mm/sek bez značajnog pogoršanja kvaliteta, što omogućava smanjenje vremena štampanja za oko 60%.

Zaboravio sam snimiti ovaj korak, ali samo stavite završeni PCB u bazu i pričvrstite vrh.

Korak 12: Povezivanje pločica

PCB pločica za povezivanje pločica dostupna je ovdje. Oni se ubacuju u kućišta i koriste ove konektore. Pazite da se dvije strane poravnaju.

Korak 13: Kontroler

Softver kontrolera je u toku i biće ažuriran ovdje. Slijedite shematski dijagram za povezivanje vašeg ESP32 na jednu od pločica. Prenesite softver koristeći PlatformIO i povežite se na WiFi pristupnu točku kako bi se pločice spojile na vašu WiFi.

Korak 14: Gotovo

Montirajte pločice na bilo koji način koji ste odabrali, stavio sam krugove na stražnju stranu kućišta radi postavljanja ljepljive trake.

Uživajte! Ostavite komentar ako imate pitanja.

Drugoplasirani u izazovu osvjetljenja