Segitiga Cahaya Kinetik EFM8BB1: 14 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Saya terinspirasi untuk membuat ini setelah saya melihat segitiga cahaya Nanoleaf di kedai, tetapi saya kecewa melihat bahawa setiap jubin berharga dua puluh dolar! Saya bertekad untuk membuat produk yang setara, tetapi untuk mengekalkan harga setiap jubin sekitar tiga hingga empat dolar. Projek ini tidak lengkap, kerana saya masih perlu membuat PCB pengawal, tetapi saya mempunyai 50 jubin yang dipasang dan berfungsi.

Saya telah melihat projek lain yang cuba meniru produk ini, tetapi tidak ada yang saya lihat setakat ini yang membolehkan jubin disambungkan ke mana-mana arah, yang membolehkan reka bentuk yang lebih kompleks dan penyusunan semula yang mudah.

Ini adalah Instructable pertama saya, sila tinggalkan komen jika anda mempunyai sebarang pertanyaan!

Bekalan

Setiap jubin memerlukan:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 mikrocip (Digikey)
• LED 9x WS2812E (LCSC)
• Pengatur voltan 1x AMS1117 5.0v (LCSC)
• Pengatur voltan 1x AMS1117 3.3v (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 dioda (LCSC)
• 1x 10k 8050 perintang (LCSC)
• Kapasitor seramik 11x 0.1uf 8050 (LCSC)
• Kapasitor elektrolitik permukaan 2x 10uf 16v (LCSC)
• 1x PCB tersuai (JLCPCB)
• 12x TE Connectivity 2329497-2 PCB Spring Fingers for enclosure
• 1x Linker PCB

Pengawal (sedang berjalan) memerlukan:

• 1x ESP32 DevKit-C
• Bekalan kuasa 1x 12V
• Langkah turun 1x DC-DC (untuk mengaktifkan ESP32)
• Perintang 1x 10K ohm
• 1x 1n4148 diod
• Tombol tekan 2x SPST (LCSC)

Alat:

• Besi pematerian
• Alihkan ketuhar
• Pencetak 3D (untuk lampiran)
• Pengaturcara ED-J-link
• Pelucut wayar / pemotong / wayar pelbagai (untuk membuat pengaturcaraan)
• Pinset hujung halus untuk pemasangan
• Kad PVC kosong untuk menyebarkan pes pateri
• Pasta pateri tanpa plumbum atau tanpa plumbum

Langkah 1: Pesan PCB

PCB jubin dirancang dalam EasyEDA dan dihantar ke JLCPCB untuk fabrikasi. Saya memesan 50 PCB kerana sebenarnya lebih murah untuk memesan 50 berbanding hanya 10 daripadanya. PCB dibahagikan kepada 3 bahagian untuk mengurangkan kos pengeluaran.

Saya menggunakan pilihan pengeluaran

• Ketebalan 1.6mm
• Kemasan permukaan HASL
• 1oz tembaga
• Soldermask putih

Saya telah mendengar bahawa anda boleh menghubungkan pesanan JLCPCB dan LCSC anda sehingga anda hanya membayar penghantaran sekali sahaja, tetapi saya tidak dapat mengetahuinya. Saya menggunakan pilihan penghantaran termurah dan kedua-dua bungkusan datang dalam masa dua minggu dari tarikh pesanan.

Reka bentuknya dihubungkan di sini

Langkah 2: Sediakan Kawasan Kerja

Letakkan salah satu PCB Ubin di atas meja yang anda tidak keberatan menjadi kotor dan pita dua PCB lain di sebelahnya untuk menahannya seperti gambar di atas. Kemudian, tempelkan stensil ke bawah dengan pita Kapton dan pastikan lubang disusun dengan pad yang terdedah pada PCB.

Langkah 3: Solder Paste

Masukkan pes pateri ke bahagian atas stensil. Saya menggunakan ini. Sebarkan solder paste di sekitar stensil menggunakan kad kredit lama atau yang serupa. Pastikan lubang kecil untuk microchip juga diisi.

Sebelum menaikkan stensil, cuba masukkan lebihan pasta ke kad penyebar untuk digunakan semula jika anda membuat lebih daripada satu jubin (barang ini mahal $$$)

Angkat stensil dengan mengambil satu sudut dengan teliti dan kupas pita. Sebaik sahaja anda mengangkat kawasan itu, cubalah untuk tidak meletakkannya kembali ke bawah kerana ia dapat melumurkan beberapa pes.

PCB anda sekarang semestinya seperti gambar di atas.

Langkah 4: Perhimpunan

Setelah memasang semula PCB, pisahkan sisi jubin dengan membongkok dan memecahkan tab yang memegang sisi yang berlainan di tempatnya. Kemudian, pasangkan lebihan PCB yang tersisa dengan memecahkan tab sehingga lebih mudah dimasukkan ke dalam cetakan.

Kemudian, cari kedua-dua sisi dengan huruf "B" dan pasangkan semua 7 pad sisi. Selebihnya satu bahagian hanya boleh dilakukan dengan satu cara dan menyelesaikannya juga.

Jubin hendaklah seperti gambar di atas.

Langkah 7: Sambungkan Assembled Tile ke Programmer

SEBELUM MENGHUBUNGI JENIS KE JLINK, BUKA PEMANDU JLINK DAN JENIS "power on perm" UNTUK MENGAKTIFKAN OUTPUT 5V

J-Link Commander termasuk dalam pek Perisian dan Dokumentasi yang terdapat di sini

Setiap jubin mempunyai tajuk yang tidak dihuni tepat di atas mikrocip berlabel Debug. Header ini memperlihatkan antara muka pengaturcaraan C2 yang serasi dengan Segger J-Link. Saya menggunakan versi EDU kerana identik dengan versi dengan harga yang lebih tinggi, tetapi tidak dapat digunakan untuk produk komersial, yang tidak termasuk di dalamnya. Saya memesan tambang dari SparkFun dengan harga $ 72 termasuk penghantaran.

Pin 1 pada penyambung adalah satu-satunya yang mempunyai pad persegi pada PCB.

Langkah 8: Sediakan IDE & Binary Firmware Binary

Muat turun Simplicity Studio 4 dari sini dan pasangkannya. Log masuk atau daftar ke akaun Silicon Labs untuk mendapatkan akses ke rantai alat EFM8. Kemudian, muat turun kod projek dari sini dan import ke IDE. Kemudian, klik ikon tukul di bar alat dan bina projek.

Anda harus mendapat mesej Build Selesai. Sekiranya mesej muncul yang meminta anda memasukkan kunci lesen untuk penyusun Keil, cukup klik langkau (atau anda boleh mengaktifkannya jika anda mahu, percuma)

Langkah 9: Muat naik Firmware

Klik butang di bar alat yang kelihatan seperti cap di atas cip "Flash Programmer." Kemudian, cari fail.hex yang dibina dan pilih. Klik "Program" dan terima syarat-syarat Lesen EDU J-Link. Kemudian, pastikan anda tidak mendapat mesej ralat dan lampu led di papan harus berwarna putih redup untuk memberitahu anda bahawa ia berjaya diprogramkan.

Langkah 10: (Pilihan) Ujian PCB

Untuk langkah ini, anda perlu mengaktifkan port COM Maya pada J-Link anda dengan membuka J-Link Configurator dan memilih programmer yang dilampirkan.

Kawat garis "DAT" dari salah satu sisi jubin ke litar yang terpasang pada gambar di atas.

Buka monitor bersiri dengan 112500 baud 8N1 dan gunakan arahan ini

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 adalah arahan "set warna"
  • 0xFF adalah "semua jubin"
  • 0xFF 0x00 0xFF adalah warnanya
  • 0x0A adalah watak barisan baru

Jubin sekarang harus berwarna ungu. Sekiranya tidak, periksa semula bahawa diod itu dikabelkan dengan betul dan cuba lagi.

Langkah 11: Kandang Percetakan 3D

Saya merancang kandang pada asalnya dicetak suntikan untuk menjimatkan masa dan bukannya mencetak 3D setiap jubin, tetapi apabila kos hanya 50 kandang menjadi $ 6000, saya memutuskan untuk menolak idea itu. Kandang ini dirancang pada Inventor 2021 dan mempunyai dua bahagian, satu pangkalan dan penyebar atas. Pangkalan mempunyai lubang di sisi untuk membolehkan jubin disambungkan dengan penyambung PCB (dihubungkan di bawah) atau wayar. Sekiranya anda menggunakan jalan menggunakan PCB penyambung, anda memerlukan 12 dari setiap jubin untuk membolehkan PCB bersambung bersama.

Sekiranya anda tidak mempunyai akses ke pencetak 3D, anda boleh memamerkan teknik di belakang jubin ini dengan membuat patung kinetik dan menghubungkan jubin itu dengan wayar tembaga. Pastikan wayar tidak kekurangan!

Saya mencetak 20 lampiran dan saya mendapati bahawa jubin ini mencetak dengan baik hingga 150mm / saat tanpa penurunan kualiti yang ketara, yang memungkinkan pengurangan masa cetakan sekitar 60%.

Saya lupa mengambil gambar langkah ini, tetapi anda meletakkan PCB yang sudah siap di pangkalan dan memasang bahagian atasnya.

Langkah 12: Menyambung Jubin

PCB penghubung jubin boleh didapati di sini. Slot ini ke dalam kandang dan gunakan penyambung ini. Pastikan kedua-dua belah pihak berbaris.

Langkah 13: Pengawal

Perisian pengawal sedang dijalankan dan akan dikemas kini di sini. Ikuti rajah skematik untuk menyambungkan ESP32 anda ke salah satu jubin. Muat naik perisian menggunakan PlatformIO dan sambungkan ke hotspot WiFi agar jubin tersambung ke WiFi anda.

Langkah 14: Selesai

Pasang jubin dengan cara yang anda pilih, saya telah meletakkan bulatan di bahagian belakang kandang agar pita melekit diletakkan.

Selamat mencuba! Tinggalkan komen jika anda mempunyai soalan.

Naib Johan dalam Cabaran Pencahayaan