MagicCube - Dodirnite za promjenu boje: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Fusion 360 projekti »

Dobrodošli u moju prvu instrukciju. Nadam se da ste mogli slijediti sve korake. Ako imate pitanja, pitajte i ja ću dodati sadržaj u uputstva.

Ideja ovog projekta bila je izgraditi i razviti malu kocku sa posebnim efektom kao poklon za Božić. Svi članovi moje porodice su dobili ovo i bili su sretni što su ga dobili.

Korak 1: Koncept i materijali

Koncept je inspiriran drugim projektom. Sama kocka bi trebala imati malu veličinu, ukupno je 39 mm^3.

Moje podešavanje je bilo dostupno sučelje za ponovno punjenje kocke. Danas je najčešći mikro USB.

Dodao sam LIS3DH senzor za mjerenje slavina (koristio sam ga u drugom projektu pa sam s njim upoznat).

Želim imati fizički prekidač za uključivanje/isključivanje.

Također smo odlučili koristiti neke LED diode WS2812b, jednostavne su za upotrebu i daju lijepo svjetlo.

Sada postoji mogućnost da nabavite kompletan komplet ili sklopljenu ploču preko Tindie, ako nemate vještine ili

alati za lemljenje i štampanje ovog projekta.

Otisci rupa štampani su PLA iz das Filament

Štampači su Ender 2 i Ender 3 pro.

Lista materijala je duga, jer nabrajam svaki otpornik. Gotovo svi dijelovi su SMD dijelovi.

Alati koji su vam potrebni:

• lemilica
• 3D štampač
• računalo sa Arduino IDE
• USBTinyISP (ovo ili ovo je testirano)
• Ljepilo
• Pištolj na vrući zrak ili mala pećnica za ponovno punjenje
• lemna pasta

Opis materijala:

• 1x PCB PCBway ili sastavljena PCB
• 1x ATmega328P-AU Digikey
• 16 MHz kristalni Digikey
• 1x LIS3DH Digikey
• 3x WS2812b Digikey
• 2x LED zelena (0603) Digikey
• 1x LED narandžasta (0603) Digikey
• 1x baterija sa molex picoblade konektorom (503035 ili 303035 ili 603030)
• 1x TP5400 Aliexpress
• 1x TLV70233 Digikey
• 1x Micro USB port Digikey
• 1x klizni prekidač Digikey
• 1x molex 2p konektor Digikey
• 1x Polyfuse 350mA Digikey
• 1x 4, 7uH induktor (3015) Digikey
• 1x SS32 dioda Digikey
• 2x BSS138 tranzistor Digikey
• 7x 10k Ohm otpornik (0603)
• 4x 1uF kapa (0603)
• 7x 100nF kapa (0603)
• 4x 22uF kapa (0805)
• 2x 10uF kapa (0805)
• 1x 4, 7uF Tantalcap (3216A)
• 1x otpornik od 330 ohma (0603)
• 1x otpornik od 500 k Ohma (0603)
• 3x 5k Ohm otpornik (0603)

Kad odlučite koristiti programski adapter, potrebni su vam i pogo-pinovi.

Nešto ovako: Pogo Pins

Prečnik treba da bude 2 mm, a dužina 3 mm. Zatim se uklapaju u rupe i savršeno se spajaju na PCB.

Korak 2: 3D štampana futrola

Kućište je dizajnirano u Autodesk Fusion360. Uradio sam sve korake unutra, kućište, dizajn adaptera za pogo pinove i osnovni oblik PCB -a!

U Fusion360 i Eagle postoji lijepa funkcija izvoza i suradnje, tako da možete povući i gurnuti svoje promjene na PCB -u iz jednog programa u drugi.

Kako to funkcionira, saznali ste gledajući YouTube video:

Fusion360 PCB Oblik

Biram svoje postavke štampanja kako bih imao manje posla kada se kućište štampa. Sve je dizajnirano tako da nema mnogo podrške i kvalitetan ispis. Samo prekidaču za napajanje je potrebna podrška, ali on je zaista mali. Bolje ga je odštampati sa Brimom.

• Sloj 0.15
• Debljina zidova 2
• Ispuni 20%

Korak 3: Raspored PCB-a

Raspored PCB -a nema veliku složenost. Svi koraci su napravljeni pomoću Autodesk Eagle -a.

Postoji nekoliko osnovnih modula zasnovanih na:

• ATmega328P zasnovan na Arduino Nano -u
• Dva BSS138 tranzistora za prebacivanje nivoa
• Tri LED diode WS2812b
• Upravljanje baterijom i krug napajanja
• akcelerometar
• mogućnost lemljenja 3x1 pin pinhera na ploču za serijsko povezivanje

Korak 4: Lemljenje

Kada ovo lemite s pećnicom za reflow, mnogo je lakše napraviti šablon ili ga kupiti. Inače ćete potrošiti puno vremena stavljajući pastu za lemljenje na jastučiće. Preporučuje se upotreba pećnice s reflowom.

Molimo koristite pastu za lemljenje pri niskim temperaturama jer LED diode mogu oštetiti visoke temperature. Ovo mi je bila teška lekcija i ponovno lemljenje ovih LED dioda nije zabavno.

Kako nanijeti lemljivu pastu na štampane ploče?

Ovdje je i koristan video sa youtube -a: Kako nanijeti pastu za lemljenje

Nakon nanošenja lemne paste morate postaviti dijelove na pravo mjesto. Primijetio sam da je mnogo lakše postaviti dijelove s rasporedom s vrijednostima dijelova. Tako sam napravio PCB s vrijednostima dijelova i možete ga preuzeti. Dopustite mi sada kada dio nije jasan.

LED7 = zelena

LED3 = zelena

LED4 = narandžasta

Prilikom postavljanja IC -a vodite računa o oznakama pakovanja! Nepravilno lemljenje može oštetiti vašu ploču i komponente!

U3 = LIS3DH

U4 = TLV70233

IC2 = TP5400

Nakon lemljenja u pećnici s ponovnim punjenjem, morate lemiti 4 točke pričvršćivanja mikro USB priključka, u protivnom će se slomiti i oštetiti tragove vaše PCB -a.

Korak 5: Programiranje ploče

Za ovaj korak potrebno vam je:

• USBTinyISP
• Žice i lemilica
• Pogo igle (opcionalno)
• 3D štampani adapter za programiranje (opcionalno)
• Arduino IDE

Za programiranje Atmege na PCB -u potreban vam je USBTinyISP programator. Moguće je programirati samo mikrokontroler sa ISP sučeljem. Na PCB -u nema USB -serijskog pretvarača, pa programiranje s mikro USB portom nije moguće.

Na donjoj strani PCB -a možete vidjeti testne ploče s različitim oznakama za ISP sučelje. Sada postoje dvije mogućnosti, lemljenje žica na ove jastučiće ili korištenje pogo-pinova za spajanje na njih.

U mom slučaju koristio sam neke pogo pinove jer gradim više od jedne. Adapter koji možete pronaći kao.stl datoteku za ispis i dobivanje odgovarajućih položaja za pogo pinove.

Nakon povezivanja programera putem ISP sučelja na PCB možete pokrenuti Arduino IDE.

NAPOMENA: Mikrokontroler se neće pojavljivati kao serijski port u Arduino IDE -u

Izmijenite postavke vaše ploče pomoću alata:

• Odaberite "Arduino Nano" kao svoju Arduino ploču
• Ne birajte nijedan port!
• Promijenite programer u "USBtinyISP"

Pogledajte slike.

Sada ste spremni za programiranje ATmege!

1. Burning Bootloader
2. Programiranje

Prvo morate snimiti pokretački program. Ovaj korak će izgorjeti osigurače i omogućiti mikrokontroleru da se sjeti o kome se radi. Za to odaberite u Arduino IDE -u pod "Tools" -> "Burn Bootloader".

Dok je to slučaj, LED7 na PCB -u bi trebao pokazati trepćuće ponašanje. Nakon uspješnog sagorijevanja LED dioda treperi s fiksnom frekvencijom. Čestitamo, vaša tabla je spremna.

Korak 6: Sklapanje i funkcije

Sklapanje

Kad se svi dijelovi odštampaju i PCB programira uspješno, možete sastaviti kocku. Za ovaj korak vam je potrebno ljepilo. Zbog male veličine eksperimentirao je sa spojevima koji se pričvršćuju, ali nisam imao dovoljno vremena do Božića. Odluka o lijepljenju je također bila dobra.

Za sastavljanje, pogledajte slike. Oni takođe prikazuju svaki korak.

1.) Spojite bateriju sa PCB -om, ponekad je lakše umetnuti bateriju prvo u bazu.

2.) Umetnite PCB u bazu. PCB se uklapa samo u jedan položaj, pa ne postoji mogućnost postavljanja na pogrešan način. PCB možete popraviti vrućim ljepilom jer akcelerometar radi bolje jer nema zveckanja PCB -a.

3.) Stavite klizni prekidač. Da biste provjerili je li prekidač pravilno postavljen, možete ga uključiti i isključiti.

4.) Uzmite malo ljepila na rub baze, koja će biti unutar kocke. Pazite da ne zalijepite klizni prekidač. Ne treba vam puno ljepila.

5.) Spojite bazu i Lightcube zajedno i dok se ljepilo suši, stavite na njega nešto teško.

6.) Kad se ljepilo osuši, napunite bateriju i uživajte:)

Funkcije

Kad se ljepilo osuši i možete koristiti svoju kocku, evo osnovnih funkcija:

• Punjenje - narandžasta LED lampica tokom punjenja
• Punjenje - zelena LED dioda po završetku punjenja
• Pomaknite prekidač za uključivanje/isključivanje MagicCube -a
• Dodirnite jednom za promjenu boje
• Dodirnite dvaput za isključivanje LED dioda
• Možete dodirnuti stol ili stol na kojem stoji MagicCube
• Zabavi se

Drugoplasirani na takmičenju Make it Glow 2018