PixelPad Indian: شارة إلكترونية قابلة للبرمجة: 11 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

PixelPad هي شارة تطوير إلكترونية تعتمد على متحكم ATmega32U4 وتأتي مع الكثير من الميزات المضمنة. فن PCB مستوحى من الثقافة والفنون والرسومات الهندية. باستخدام PixelPad ، يمكنك إما استخدامه كلوحة تطوير يمكن ارتداؤها مثل Adafruit Playground Express أو LilyPad ، أو يمكنك استخدامها كشارة إلكترونية!

يمكن رؤية ميزات PixelPad أدناه!

لقد مررت بالعديد من الفنون واللوحات الثقافية والروحية الهندية لتصميم فن ومخطط لوحة PCB. بعد الكثير من البحث والتوجهات ، قمت بتصميم فن ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام Adobe Illustrator.

الخطوة 1: الفكرة

عندما قررت إنشاء شارة إلكترونية ، مررت بالعديد من الأفكار. هذا يقودني إلى الارتباك بشأن أي واحد أحتاج إلى تصميمه ، حرفيًا لا ألتزم بفكرة. بدلاً من تغيير الأفكار بسرعة. ما فعلته هو ، سرد الميزات التي أريدها في الشارة التي أقوم بتصميمها. إذن هذه هي المعايير التي أدرجتها في عملية إطلاق الفكرة.

• تصميم بسيط
• مدمجة الحجم
• يجب أن يكون التصميم سهل الارتداء
• لديك عدد كافٍ من منافذ الإدخال / الإخراج
• يجب أن يعمل بالبطارية
• احصل على مصابيح LED جيدة يمكن برمجتها إلى شيء مفيد
• تمثل ثقافة أو فنًا

بعد الاطلاع على القائمة التقريبية ، بدأت في البحث عن متحكم دقيق ، ومصابيح LED أحتاج إلى استخدامها في Pixelpad. إن العثور على موضوع جيد للفن معقد للغاية بالنسبة لي ، هل تعرف ذلك بشكل صحيح؟ لا أمتلك تلك المهارة!

الخطوة 2: المتحكم الدقيق و Neopixel LEDs

قررت استخدام متحكم Atmega32U4 لتصميم الشارة. يأتي مع دعم USB ويدعم معدلات نقل البيانات حتى 12 ميجابت / ثانية و 1.5 ميجابت / ثانية. يمكن استخدامه أيضًا كجهاز HID. لذلك ، تمسكت بـ ATmega32U4 مثل MCU. يمكنك بالتأكيد التحقق من ورقة البيانات التي أرفقتها بهذا المشروع.

لقد استخدمت 12 مصباحًا من نوع NeoPixel LED لأن كل مصباح يمكن معالجته وهناك حاجة إلى دبوس بيانات واحد للتحكم في ألوان RGB. لذلك ، قررت التمسك بـ NeoPixels.

الخطوة 3: تصميم المخططات باستخدام Autodesk Eagle

لقد استخدمت Autodesk Eagle CAD لتصميم جميع أجهزة ثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاصة بي. بدأت في تصميم مخططات الدوائر في Eagle. يتم شرح المكونات الرئيسية التي استخدمتها في الخطط أدناه.

• MIC5219B لإمداد طاقة 3.3 فولت 500 مللي أمبير لتشغيل متحكم
• MCP73831 لإدارة بطارية Li-Po / Li-Ion
• DS1307Z لـ I2C RTC
• WS2812 5050 RGB LEDs
• 8 ميجاهرتز مرنان لساعة ATmega32U4 خارجيًا
• 2 × 3 رأس دبوس SMD لاتصال ISP
• زر إعادة ضبط SMD

الخطوة 4: تصميم اللوحة

بعد تصميم المخططات ، بدأت في تصميم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). أولاً ، لقد وضعت جميع المكونات بالترتيب الذي أريده. ثم بدأت في توجيه أسلاك الهواء يدويًا. لقد استخدمت حدًا أدنى لعرض التتبع يبلغ 8 أميال للآثار. تصميم اللوحة لثنائي الفينيل متعدد الكلور من طبقتين. البعد الكلي 66 × 66 ملم. يمكنك العثور على ملفات التصميم وملفات Gerber المرفقة في نهاية هذا المشروع.

الخطوة 5: استيراد PCB Art إلى اللوحة

استيراد PCB Art إلى اللوحة

لقد صممت فن PCB في Adobe Illustrator. يمكنك استخدام أي برنامج تصميم متجه للقيام بهذا الجزء. يمكنك إما استخدام رسام أو التمسك بواحد مفتوح المصدر مثل Inkscape. لقد جربت الكثير من التصميم وفي النهاية وصلت إلى التصميم المتوقع. بعد تصميم الفن يمكنك حفظه بتنسيق BMP 8 بت. ثم في Eagle ، تحتاج إلى استيراد الفن إلى أي طبقة بالشاشة الحريرية. لقد استخدمت طبقة الاسم. لا أريد الطبقة المكونة لذلك قمت بحذف الأسماء واستخدمت الطبقة لوضع التصميم. لاستيراد التصميم ، اتبع الخطوات التالية:

في الجزء العلوي ، يمكنك العثور على رمز ULP ، بالنقر فوق الرمز ، تحصل على النافذة المنبثقة لتحديد ULP. عند البحث عن import-BMP ، يفتح import-Bmp ULP.

ثم حدد ملف BMP الذي تحتاجه والطبقة التي تريد وضعها وقياس القياسات وما إلى ذلك … وانقر فوق موافق. بعد ذلك ، تحتاج إلى وضع التصميم في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور حيث تريد.

ملحوظة: يجب أن يكون التصميم باللونين الأبيض والأسود

لقد استخدمت Autodesk Fusion 360 لعرض النموذج ثلاثي الأبعاد لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، كما استخدمت Fusion 360 لتصميم مخطط اللوحة لطبقة الأبعاد. يمكنك بالتأكيد استخدام ميزة دمج Fusion 360 و Eagle.

الخطوة 6: تصدير ملف جربر للتصنيع

لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور من أي مصنع حول العالم ، تحتاج إلى إرسال ملف جربر إليهم. يعد إنشاء ملف جربر في Eagle أمرًا سهلاً للغاية. يمكنك اتباع الخطوات أدناه.

على الجانب الأيمن من Eagle ، يمكنك العثور على علامة تبويب التصنيع. انقر فوق علامة تبويب التصنيع ، يمكنك رؤية الصورة المعروضة لثنائي الفينيل متعدد الكلور للتصنيع. في نفس النافذة اضغط على زر CAM.

احفظ كل طبقة في مجلد واضغط المجلد في تنسيق مضغوط.

الخطوة 7: تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

هناك الكثير من خدمات تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الصين مقابل 5 دولارات مقابل 10 مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. أنا شخصياً أوصي بـ PCBWAY فهم يقدمون مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات نوعية جيدة ودعم خدمة العملاء رائع.

الخطوة 8: تجميع المكونات

تستغرق مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أسبوعين للوصول وفقًا لطريقة التسليم. في غضون ذلك ، بدأت في جمع المكونات المطلوبة للمشروع. لدي بالفعل بعض المكونات ، لذلك اشتريت المكونات المتبقية من مصادر مختلفة. لكنني أعطيت رابط جميع المكونات إلى المتجر.

الخطوة 9: لحام المكونات

بعد وصول كل من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمكونات. لقد بدأت في لحام المكونات. باستخدام محطة لحام ويلر we51 مع طرف ميكرو للحام. تعتبر حزمة 0805 SMD صعبة بعض الشيء في اللحام للقادمين الجدد ولكنكم ستعتادون عليها بعد لحام بعض المكونات. لقد استخدمت أيضًا محطة إعادة عمل تعمل بالهواء الساخن ولكنها ليست ضرورية. كن حذرًا أثناء لحام الميكروكونترولر ولا تسخن الدوائر المتكاملة الأخرى.

لقد استخدمت أيضًا محلول تنظيف ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتنظيف ثنائي الفينيل متعدد الكلور من تدفق اللحام الزائد.

الخطوة 10: برمجة Pixelpad Indian Board

لقد قمت بلحام جميع المكونات الموجودة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. لبرمجة اللوحة باستخدام Arduino IDE ، نحتاج أولاً إلى نسخ أداة تحميل الإقلاع Atmega32u4 المناسبة على اللوحة. لقد استخدمت أداة تحميل الإقلاع للوحة Sparkfun pro micro للوح الخاص بي. لنسخ أداة تحميل التشغيل التي تحتاجها هو مبرمج ISP أو يمكنك استخدام لوحة Arduino كمبرمج ISP. أقوم بإنشاء مبرمج USBTiny ISP بنفسي ، وقم بزيارة صفحة مبرمج USBTinyISP.

عند توصيل Pixelpad Indian ، سيضيء مؤشر الطاقة. اخترت لوحة Sparkfun Pro Micro من مدير اللوحة واخترت USBTiny ISP كمبرمج من نافذة المبرمج. ثم انقر فوق محمل حرق. سوف يستغرق بعض الوقت ليحترق. بعد حرق محمل الإقلاع ، يصبح جاهزًا للبرمجة عبر كابل micro USB. لقد قمت بعمل رسم أساسي لإظهار وقت الساعة التناظرية باستخدام NeoPixel LEDs و RTC. تظهر المصابيح الحمراء الساعات ويظهر المصباح الأزرق الدقائق.

الخطوة 11: فيديو العمل

أتمنى أن يعجبكم هذا المشروع يا رفاق!

قم بتنزيل ملف المشروع من صفحة Github الخاصة بي