المثلثات الخفيفة الحركية EFM8BB1: 14 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

لقد ألهمتني صنع هذه بعد أن رأيت مثلثات Nanoleaf الخفيفة في المتجر ، لكنني شعرت بالإحباط لرؤية أن كل بلاطة تكلف عشرين دولارًا! لقد شرعت في صنع منتج مكافئ ، ولكن للحفاظ على السعر لكل بلاطة حوالي ثلاثة إلى أربعة دولارات. لم يكتمل هذا المشروع ، حيث ما زلت بحاجة إلى صنع وحدات تحكم PCBs ، لكن لدي حاليًا 50 بلاطة مجمعة وأعمل.

لقد رأيت مشاريع أخرى تحاول تكرار هذا المنتج ، لكن لم أره حتى الآن يسمح بتوصيل أي بلاطة في أي اتجاه ، مما يسمح بتصميمات أكثر تعقيدًا وإعادة ترتيب سهلة.

هذا هو أول Instructable لي ، يرجى ترك تعليق إذا كان لديك أي أسئلة!

اللوازم

كل بلاطة تتطلب:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 رقاقة دقيقة (Digikey)
• 9x WS2812E LEDs (LCSC)
• 1x AMS1117 5.0 فولت منظم جهد (LCSC)
• 1x AMS1117 منظم جهد 3.3 فولت (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 الصمام الثنائي (LCSC)
• 1x 10 كيلو 8050 المقاوم (LCSC)
• 11x 0.1 فائق التوهج 8050 مكثف سيراميك (LCSC)
• مكثفات إلكتروليتية مركّبة على السطح 2 × 10 فائق التوهج 16 فولت (LCSC)
• 1x مخصص ثنائي الفينيل متعدد الكلور (JLCPCB)
• 12x TE Connectivity 2329497-2 أصابع زنبركية PCB للغلاف
• 1x رابط ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تتطلب وحدة التحكم (قيد التقدم):

• عدد 1 ESP32 DevKit-C
• 1x 12 فولت امدادات الطاقة
• 1x DC-DC تنحى (لتشغيل ESP32)
• 1x 10 كيلو أوم المقاوم
• 1x 1n4148 ديود
• عدد 2 من أزرار الضغط SPST (LCSC)

أدوات:

• لحام حديد
• فرن إنحسر
• طابعة ثلاثية الأبعاد (للغلاف)
• مبرمج J-link EDU
• قواطع للأسلاك / قواطع / سلك متنوع (لتسخير البرمجة)
• ملاقط مائلة رفيعة للتجميع
• بطاقة فارغة PVC لنشر معجون اللحام
• معجون اللحام المحتوي على الرصاص أو الخالي من الرصاص

الخطوة 1: اطلب مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تم تصميم لوحة PCB للبلاط في EasyEDA وتم إرسالها إلى JLCPCB للتصنيع. لقد طلبت 50 ثنائي الفينيل متعدد الكلور لأنه كان في الواقع أرخص طلب 50 من طلب 10 منهم فقط. تم تقسيم ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى 3 قطع للحفاظ على انخفاض تكاليف الإنتاج.

لقد استخدمت خيارات الإنتاج لـ

• سمك 1.6 مم
• إنهاء سطح HASL
• 1 أوقية من النحاس
• قناع اللحام الأبيض

لقد سمعت أنه يمكنك ربط طلبات JLCPCB و LCSC الخاصة بك بحيث تدفع رسوم الشحن مرة واحدة فقط ، لكنني لم أتمكن من معرفة ذلك. لقد استخدمت أرخص خيار شحن وجاءتا كلا الحزمتين في غضون أسبوعين من تاريخ الطلب.

التصميم مرتبط هنا

الخطوة الثانية: تجهيز منطقة العمل

ضع أحد ألواح PCBs على طاولة لا تمانع في أن تتسخ وقم بلصق اثنين من PCBs الأخرى بجانبها لتثبيتها في مكانها مثل الصورة أعلاه. بعد ذلك ، قم بربط الاستنسل بشريط Kapton وتأكد من اصطفاف الثقوب مع الوسادات المكشوفة الموجودة على PCB.

الخطوة 3: لصق اللحام

أضف معجون اللحام إلى الجزء العلوي من الاستنسل. لقد استخدمت هذا. انشر معجون اللحام حول الاستنسل باستخدام بطاقة ائتمان قديمة أو شيء مشابه. تأكد من ملء الثقوب الصغيرة للرقاقة أيضًا.

قبل رفع الاستنسل لأعلى ، حاول إعادة أكبر قدر من المعجون الزائد على بطاقة الموزعة لإعادة استخدامه إذا كنت تصنع أكثر من بلاطة واحدة (هذه الأشياء باهظة الثمن $ $)

ارفع الاستنسل لأعلى عن طريق التقاط إحدى الزوايا بعناية وتقشير الشريط اللاصق. بمجرد رفع المنطقة ، حاول ألا تعيدها مرة أخرى لأنها قد تلطخ بعض المعجون.

يجب أن يبدو ثنائي الفينيل متعدد الكلور الآن مثل الصورة أعلاه.

الخطوة 4: التجميع

بعد إعادة تدفق ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، افصل جوانب البلاط عن طريق ثني وكسر الألسنة التي تثبت الجوانب المختلفة في مكانها. بعد ذلك ، قم بإزالة أي فائض من ثنائي الفينيل متعدد الكلور متبقي عن طريق كسر الألسنة بحيث يسهل وضعها في العلبة المطبوعة.

ثم ، ابحث عن الجانبين بالحرف "B" ولحام جميع الوسادات الجانبية السبعة معًا. لا يمكن للجانب المتبقي سوى الذهاب بطريقة واحدة ولحامها أيضًا.

يجب أن يبدو البلاط مثل الصور أعلاه.

الخطوة 7: قم بتوصيل البلاط المُجمَّع بالمبرمج

قبل توصيل البلاط بـ JLINK ، افتح JLINK COMMANDER واكتب "power on perm" لتمكين الإخراج 5V

يتم تضمين J-Link Commander في حزمة البرامج والوثائق المتوفرة هنا

يحتوي كل بلاطة على رأس غير مأهول فوق الشريحة الدقيقة المسمى تصحيح الأخطاء. يعرض هذا الرأس واجهة برمجة C2 المتوافقة مع Segger J-Link. أستخدم إصدار EDU لأنه مطابق للإصدارات الأعلى سعرًا ، لكن لا يمكن استخدامه للمنتجات التجارية ، والتي لا تندرج ضمنها. لقد طلبت منجم من SparkFun مقابل 72 دولارًا بما في ذلك الشحن.

الدبوس 1 في الموصل هو الوحيد الذي يحتوي على وسادة مربعة على PCB.

الخطوة 8: قم بإعداد IDE وإنشاء برنامج ثنائي للبرامج الثابتة

قم بتنزيل Simplicity Studio 4 من هنا وقم بتثبيته. قم بتسجيل الدخول أو التسجيل للحصول على حساب Silicon Labs للوصول إلى سلسلة أدوات EFM8. ثم قم بتنزيل كود المشروع من هنا واستورده إلى IDE. ثم انقر فوق رمز المطرقة في شريط الأدوات وقم ببناء المشروع.

يجب أن تحصل على رسالة تم الانتهاء من البناء. إذا ظهرت رسالة تطلب منك إدخال مفتاح ترخيص لمجمع Keil ، فما عليك سوى النقر فوق تخطي (أو يمكنك تنشيطه إذا أردت ، فهو مجاني)

الخطوة 9: تحميل البرامج الثابتة

انقر فوق الزر الموجود في شريط الأدوات الذي يشبه الختم فوق شريحة "Flash Programmer". ثم تصفح للوصول إلى ملف.hex المدمج وحدد ذلك. انقر فوق "برنامج" واقبل شروط ترخيص J-Link EDU. بعد ذلك ، تأكد من عدم ظهور رسالة خطأ وأن المصابيح الموجودة على اللوحة يجب أن تضيء باللون الأبيض الخافت لإعلامك بأنه تمت برمجتها بنجاح.

الخطوة 10: (اختياري) اختبار ثنائي الفينيل متعدد الكلور

في هذه الخطوة ، ستحتاج إلى تمكين منفذ COM الظاهري على J-Link الخاص بك عن طريق فتح J-Link Configurator واختيار المبرمج المرفق.

قم بتوصيل خط "DAT" من أحد جوانب البلاط إلى الدائرة المرفقة في الصور أعلاه.

افتح شاشة تسلسلية مع 112500 باود 8N1 واستخدم هذه الأوامر

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 هو أمر "تعيين اللون"
  • 0xFF هي "كافة المربعات"
  • 0xFF 0x00 0xFF هي اللون
  • 0x0A هي حرف سطر جديد

يجب أن يكون البلاط الآن أرجواني. إذا لم يكن كذلك ، تحقق جيدًا من توصيل الصمام الثنائي بشكل صحيح وحاول مرة أخرى.

الخطوة 11: ضميمة الطباعة ثلاثية الأبعاد

لقد صممت العلبة لتكون في الأصل مصبوبة بالحقن لتوفير الوقت بدلاً من الطباعة ثلاثية الأبعاد لكل بلاطة ، ولكن عندما وصلت تكلفة 50 حاوية فقط إلى 6000 دولار ، قررت ضد هذه الفكرة. تم تصميم العلبة في Inventor 2021 وتتكون من جزأين ، قاعدة والناشر العلوي. تحتوي القاعدة على فتحات في الجوانب للسماح للبلاط بالاتصال بموصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور (مرتبط أدناه) أو الأسلاك. إذا ذهبت في طريق استخدام موصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فستحتاج إلى 12 منها لكل بلاطة للسماح لثنائي الفينيل متعدد الكلور بالاتصال معًا.

إذا لم يكن لديك إمكانية الوصول إلى طابعة ثلاثية الأبعاد ، فيمكنك التباهي بالهندسة الكامنة وراء هذا البلاط عن طريق صنع منحوتة حركية وربط البلاط معًا بأسلاك نحاسية. فقط تأكد من أن الأسلاك لا تقصر!

لقد قمت بطباعة 20 حاوية ووجدت أن هذه المربعات تطبع بدقة تصل إلى 150 مم / ثانية دون تدهور كبير في الجودة ، مما يسمح بتقليل وقت الطباعة بنسبة 60٪.

لقد نسيت التقاط صور لهذه الخطوة ، لكنك فقط تضع PCB المكتمل في القاعدة وتثبّت الجزء العلوي.

الخطوة 12: توصيل البلاط

وصلة البلاط PCB متوفرة هنا. هذه الفتحة في العبوات وتستخدم هذه الموصلات. تأكد من محاذاة الجانبين.

الخطوة 13: تحكم

برنامج وحدة التحكم قيد العمل وسيتم تحديثه هنا. اتبع الرسم التخطيطي لتوصيل ESP32 بأحد المربعات. قم بتحميل البرنامج باستخدام PlatformIO والاتصال بنقطة اتصال WiFi لتوصيل البلاط بشبكة WiFi.

الخطوة 14: تم

قم بتركيب البلاط بأي طريقة تختارها ، لقد وضعت دوائر على الجزء الخلفي من العلبة لوضع شريط لاصق عليها.

يتمتع! اترك تعليق إذا كان لديك أسئلة.

الوصيف في تحدي الإضاءة