RGB LED pikselli soyalar: 17 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Hammaga salom, bu ko'rsatmada men sizga LED pikselli soyalarni qanday yasashni ko'rsataman. Dastlab men ularni Rojdestvo / Yangi yil uyida kiyinish uchun uyali bezak sifatida yaratdim, lekin ular men kutganimdan ko'ra ko'proq kiberpunk bo'lib qoldi, shuning uchun ular boshqa tadbirlarda ham kiyinish uchun qiziqarli bo'lishi kerak edi!

Soyalarda 76 ta WS2812b LED (neopixel) ishlatiladi. LEDlar o'z nurlarini faqat bitta yo'nalishda aks ettiradi, shuning uchun siz o'zingizni ko'r qilmasdan soyalar orqali ko'rishingiz mumkin. WS2812b -ga alohida -alohida murojaat qilish mumkin, ya'ni siz har bir LEDning rangini boshqarasiz. Bu sizga tasavvur qilishingiz mumkin bo'lgan deyarli har qanday effektni yaratishga imkon beradi (agar siz uni kodlay olsangiz). Agar sizga qanday effektlar yoqishi mumkinligiga ishonchingiz komil bo'lmasa yoki kod yozishni xohlamasangiz, xavotir olmang; Men soyalarni boshqarish uchun kod yozdim, shu jumladan 40 xil effekt. Soyalar, shuningdek, MAX4466 mikrofoni (audio reaktiv effektlar uchun) va HC-05 Bluetooth uzilish taxtasi uchun ulanishlarni o'z ichiga oladi, lekin hozirda mening kodim ularning hech birini o'z ichiga olmaydi.

LEDlar boshqariladi Wemos D1 Mini, protsessor sifatida ESP8266 o'rnatilgan Arduino bilan mos keladigan mikro-kontroller. Bu sizga kerakli effektlarni ishga tushirish uchun ko'p joy va kuch beradi. Shuningdek, u sizga Wi -Fi funksiyasidan foydalanish imkoniyatini beradi (garchi hozirda mening kodimda qo'llanilmagan bo'lsa ham). Ranglar har qanday umumiy 5V quvvat bankiga ulangan USB -kabelga 3,5 mm doimiy raz'em orqali tashqi tomondan quvvatlanadi.

Svetodiodlar ham, Wemos ham maxsus PCB -larga o'rnatiladi, ular ham soyalar ramkasini tashkil qiladi. 76 ta LEDning har birini (va ularning ajratuvchi kondansatkichlarini) lehimlash juda katta ish. Xuddi shunday, WS2812b qo'l lehim bilan osonlikcha shikastlanishi mumkin. Ikkala muammo ham oldini olish uchun men sizga LED va kondansatkichlar bilan oldindan o'rnatilgan tenglikni qanday buyurtma qilish mumkinligini ko'rsataman.

E'tibor bering, faqat PCB soyalari oldindan yig'ish uchun mo'ljallangan. Hali ham komponentlarni O'ng Ma'bad PCB (quloq bilagi) ga lehimlashingiz kerak bo'ladi. Buning uchun bir oz SMD lehim kerak bo'ladi, lekin hech bo'lmaganda 0805 dan kichik bo'lmagan, uni qo'lda ingichka temir bilan lehimlash mumkin.

Nihoyat, bir nechta mexanik komponentlarni yaratish uchun sizga 3D printerdan foydalanish kerak bo'ladi.

Siz barcha kerakli fayllarni bu erda topishingiz mumkin:

Agar sizda biron bir savol bo'lsa, sharh qoldiring, men sizga javob qaytaraman.

Ta'minotlar

(Ko'p qismlarni Aliexpress, Ebay, Banggood va boshqalarda arzon narxda topishingiz mumkin)

PCBlar:

Har bir juft soyaga uchta tenglikni kerak bo'ladi: Chap ma'bad, O'ng ma'bad va Shades PCB. Ziplangan Gerber PCB fayllarini yuqorida bog'langan Github depozitariyidan topishingiz mumkin. Men PCB -larni qanday buyurtma qilish haqida keyinroq ushbu qo'llanmada ko'rib chiqaman.

Elektron qismlar:

Quyidagi havola sizni bir juft soyalar uchun zarur bo'lgan barcha qismlarni o'z ichiga olgan oldindan to'ldirilgan materiallar ro'yxatiga (BOM) olib borishi kerak. Men yig'ish paytida baxtsiz hodisalarni hisobga olish uchun har bir qismga qo'shimcha buyurtma berishni maslahat beraman. BOMga kirish uchun sizga Digikey hisobi kerak bo'ladi.

www.digikey.com/BOM/Create/CreateSharedBom…

Agar havola ishlamasa, quyidagi qismlar ro'yxatini, shu jumladan qism raqamlarini ko'ring:

• Bir 3,3 voltli chiziqli regulyator: MCP1755ST-3302E/DB
• Bitta 22 Ohmli rezistor, 1/4 Vt, 1206 o'lchami: RC1206JR-0722RL
• 3,5 mmli bitta ayol DC Jek: PJ-040DH
• Bitta SOT-23-3 NPN tranzistorli: MMBT2222A-7-F
• Beshta 1µf, 0805, 25V kondansatör: CL21B105KAFNNNE
• To'rtta 1K, 0805 qarshilik: RNCP0805FTD1K00
• Bir burchakli, 3 pinli, 2,50 mm JST ulagichi: S3B-XH-A (LF) (SN)
• Uchta 100K, 0805 qarshilik: RMCF0805FT100K
• 4,5 x 4,5 x 5 mm o'lchamdagi uchta tugma: PTS 647 SM50 SMTR2 LFS
• Bitta 3 pinli, 2,50 mmli ayol JST ulagichi: XHP-3
• Uchta JST qisqichli ulagichi: SXH-001T-P0.6

Mikrokontroller:

One Wemos D1 Mini v3.1.0 havolasi

Agar siz PCB soyalarini o'zingiz lehimlashni tanlasangiz, sizga ham kerak bo'ladi:

• 76 WS2812b LED: havola (ularni boshqa joydan topishingiz mumkin: Aliexpress, Ebay va boshqalar)
• Bitta 1N4148W, SOT-123 diodi: 1N4148W-TP
• 71 0.1µF, 0402, kondansatörler: CL05B104KO5NNNC

Agar siz Bluetooth yoki mikrofon kirishini ishlatmoqchi bo'lsangiz:

• MAX4466 uzilishi
• HC-05 (siz sarlavhalarni olib tashlashingiz kerak)

Boshqa qismlar:

• 10 mm diametrli 130 mm. qora issiqlik qisqaruvchi havola
• ~ 5 mm diametrli 3 mm. issiqlik qisqarishi (qora rangdan boshqa har qanday rang, ixtiyoriy)
• Bir omar tirnoqli marjon taqa Link
• Bitta 1 dyuymli "kalit halqali halqa" havolasi
• 22Ga silikon simli aloqa (takroriy egilish uchun)
• 5 mm M2 o'lchamdagi ikkita vint
• Oltita 4 mm M2 vint
• Bitta USB quvvat banki (deyarli hamma ishlaydi, minimal 1A bo'lishi kerak)
• Bir USB - 3,5 mm DC raz'emli kabelga ulanish
• Bitta burni qo'llab -quvvatlovchi qism
• 76 1/4 dyuymli dumaloq oq stikerlar havolasi (ular diametri 4 mm bo'lsa kerak, lekin men topa olmayapman) (ixtiyoriy)

Asboblar:

• 3D printer + 1,75 mm filaman
• Tel -chiziqlar
• Tel kesgichlar
• JST terminallari uchun simi burmasi
• Issiq qurol
• Nozik uchli lehimli temir
• PH0 tornavida
• Qaychi
• Kichkina igna pense (boncuk ishi kabi)
• Cımbızlar (SMD joylashtirish/lehimlash uchun)

1 -qadam: PCB yozuvlari

Bu qadamni o'qish ixtiyoriydir. PCB va umumiy soyalar dizayni haqida ba'zi eslatmalar:

• Agar siz PCB -larni sozlashni yoki tekshirishni xohlasangiz, ularni bu erda topishingiz mumkin.
• Men soyalarni konturlarini Fusion 360 yordamida ishlab chiqdim, ularni xavfsizlik ko'zoynaklaridan keyin modellashtirdim. Keyin ularni mosligini tekshirish uchun 3D formatida chop etdim. Men baxtli bo'lganimdan so'ng, men har bir qismning DXF -ni eksport qildim va keyin EasyEDA -ga taxtaning konturi sifatida import qildim.
• EasyEDA -dan foydalanish biroz zerikarli edi, chunki uning qismlarini naqsh bilan joylashtirishning iloji yo'q, shuning uchun men barcha LED va kondansatkichlarni qo'lda joylashtirishim kerak edi. Xuddi shunday, men ham birinchi tartibda foydalanuvchining LED izidan foydalanganman, uni BOM va almashtirish va ishlash uchun almashtirish kerak edi. Bu va shunga o'xshash bir nechta xatolar meni tartibni bir necha bor qayta tuzishga majbur qildi.

• Men uchta sababga ko'ra mikro-boshqaruvchi sifatida Wemos D1 Mini ni tanladim:

  1. Naqshlarni saqlash va ishga tushirish uchun juda ko'p xotira va ishlov berish kuchi bor.
  2. Bu juda kichik va arzon.
  3. Siz uni Arduino IDE yordamida dasturlashingiz mumkin.

WIFIdan foydalanish mumkinligi - bu bonus.

• Afsuski, Wemos 3.3v mantiq darajasidan foydalanadi, WS2812 LEDlari esa 5v. Ushbu qo'llanmadan foydalanib, men mantiqiy darajadagi konvertorni ishlatishdan qochib, uni bitta diod bilan almashtira oldim. Diyot faqat birinchi LEDning quvvat kirishiga ulangan. Bu kirish voltajini taxminan 0.6v ga kamaytiradi, bu Wemosdan 3.3v mantig'ini ishlatish uchun etarli. Shu bilan birga, LEDning mantig'i qolgan LEDlar bilan gaplashish uchun etarlicha yuqori. Texnik jihatdan, birinchi LEDning yorqinligi kamayadi, lekin amalda bu sezilmaydi.
• Men bortdagi LiPo akkumulyatoridan soyalarni quvvatlantirishni o'yladim, lekin men bu juda katta hajm qo'shishiga qaror qildim. Xuddi shunday, tashqi quvvat bankidan soyalarni ishlatish xavfsizroq va foydalanuvchiga ma'lum darajada moslashuvchanlikni beradi.
• Agar minimal oqim tez -tez olinmasa, zamonaviy quvvat banklari yopiladi. Soyalar etarli darajada passiv bo'lishi kerak bo'lsa-da (har bir LEDdan ~ 1ma o'chirilganda va ~ 30ma Wemosdan) men xavfsiz bo'lish uchun saqlovchi sxemani qo'shdim. O'chirish 22 ohmli rezistor orqali erga ulangan NPN tranzistoridan iborat. Transistor Wemos tomonidan taymer uzilishi yordamida boshqariladi, bu esa ma'lum vaqt oralig'ida quvvat bankidan ~ 225ma tokni olish imkonini beradi.
• Har bir LEDning maksimal oqimi ~ 60ma, ya'ni to'liq oq va maksimal yorqinlikda soyalar ~ 4,5A chiziladi. Bu ko'pgina quvvat banklari reytingidan tashqarida va ulagichlarning soyalari. Yaxshiyamki, odamlarning yorug'likni chiziqli emasligi haqidagi tasavvurlari tufayli, soyalar to'liq yorqinligidan deyarli yarmigacha yorqin ko'rinadi, bu men o'z kodimga qo'ygan narsam.
• Soyalarning har biri uchta tugmachani o'chirish sxemasiga ega. Zanjir nazariyasini bu erda topishingiz mumkin. Men dasturiy ta'minotdan voz kechgan bo'lardim, lekin men bir nechta komponentlarni qo'shish osonroq deb qaror qildim, keyin bu haqda umuman tashvishlanmasligim kerak edi.
• Menda Wemos -da bir nechta zaxira pim bor edi, shuning uchun men oddiy mikrofon va Bluetooth -ning taxtasi uchun pinouts qo'shishga qaror qildim. Men buni o'zim ishlatishni rejalashtirmagan bo'lsam ham, bu odamlar uchun foydali funktsiyalarni qo'shishi mumkin deb o'yladim.

2 -qadam: Ma'badga tenglikni buyurtma qilish

Siz PCB prototipini ishlab chiqarish uchun Temple PCB -lariga buyurtma berishingiz kerak. Siz ularni Github -da topishingiz mumkin ("Gerber_Temple Left_20191124153844.zip" va "Gerber_Temple Right ESP8266_20191124153834.zip"). Agar siz ilgari hech qachon maxsus PCB sotib olmagan bo'lsangiz, bu juda to'g'ri; aksariyat kompaniyalarda siqilgan Gerber fayllarini qabul qiladigan avtomatlashtirilgan tirnoq tizimi mavjud. Men JLC PCB, Seeedstudio, AllPCB yoki OSH Park -ni tavsiya qila olaman, lekin ishonamanki, ko'pchilik boshqalar ham ishlaydi. Ushbu ishlab chiqaruvchilarning barcha standart ko'rsatkichlari yaxshi ishlaydi, lekin taxtaning qalinligini 1,6 mm qilib qo'ying (standart bo'lishi kerak). Kengash rangi - sizning xohishingiz. Keyingi bosqichda biz PCB soyalarini yig'ishga buyurtma beramiz. Bir xil ishlab chiqaruvchilardan soyabon va ma'bad PCB -lariga buyurtma berishning hojati yo'q, lekin bu yukni tejashga yordam beradi.

3 -qadam: PCB soyalarini buyurtma qilish 1 -qism

Shades PCB PCB ishlab chiqaruvchisi tomonidan yig'ilishi mo'ljallangan. Agar siz PCB -larni o'zingiz yig'moqchi bo'lsangiz, bu bosqichni o'tkazib yuborishingiz mumkin. Ogohlantiring, bortdagi kondansatkichlar 0402 o'lchamda, shuning uchun ularni qo'lda lehimlash qiyin. Xuddi shunday, WS2812b LEDlari lehim haroratiga nisbatan sezgir.

Ko'pgina PCB prototiplari yig'ish xizmatini taklif qiladi, lekin men ularning arzonligi tufayli JLC tenglikni ishlatishni tanlayman. Keyingi qadamlar to'plamida men sizga JLC PCB dan tenglikni buyurtma qilish bo'yicha ko'rsatma beraman. Bu qadamlar boshqa ishlab chiqaruvchilarga ham tegishli bo'lishi kerak. Yozuvga kelsak, JLC -ning tenglikni yig'ish xizmati ancha yangi bo'lib, u havaskorlarga mo'ljallanganga o'xshaydi. Buning afzalligi shundaki, xizmat boshqa ishlab chiqaruvchilar bilan solishtirganda juda arzon (yig'ilgan 5 ta rang uchun ~ 50 AQSh dollari), lekin quyidagi ogohlantirishlar bilan:

• Ular faqat bir tomondan yig'iladi.
• Komponentlar o'zlarining ichki qismlari ta'minotidan bo'lishi kerak.
• Teshikli komponentlar e'tiborga olinmaydi.
• Faqat 2 va 4 qatlam.
• Buyurtma uchun ≤50 dona.
• Buyurtmalar 5 ga ko'paytiriladi.
• Faqat qalinligi 1,0 mm/1,2 mm/1,6 mm.
• Faqat taxtaning rangi yashil rangda.
• 1oz - misning maksimal og'irligi.

Men Shades PCB ni shu talablar bo'yicha ishlab chiqdim. Afsuski, siz kamida 5 ta soyaga buyurtma berishingiz kerak bo'ladi va siz yashil rangli tenglikka yopishgansiz.

4 -qadam: PCB soyalarini buyurtma qilish 2 -qism

JLC tirnoq sahifasidan boshlab, ushbu bosqichga biriktirilgan yoki mening Github (Gerber_Shades Ws2812B_20191124153856.zip) da topilgan Gerber zip faylini yuklang. PCB katta, shuning uchun uni qayta ishlash biroz vaqt talab qilishi mumkin. Agar taxtaning o'lchamlari kiritilmasa, ular: 41 x 156 mm. Boshqa tenglikni variantlarini sozlashning hojati yo'q.

"SMT Assambleyasi" deb nomlangan bo'limga o'ting. Uni faollashtiring va keyin yig'ish uchun yuqori tomonni tanlang. Boshqa variantlarni yuqoridagi rasmga muvofiq to'ldiring. E'tibor bering, kelajakda ularning foydalanuvchi interfeysi/variantlari o'zgarishi mumkin (men bu loyihani boshlaganimdan beri o'zgargan!), Shuning uchun agar biror narsaga ishonchingiz komil bo'lmasa, menga xabar bering va men yordam berishga harakat qilaman.

Tayyor bo'lgach, tasdiqlash tugmasini bosing.

5 -qadam: PCB soyalarini buyurtma qilish 3 -qism

Tasdiqlash tugmachasini bosgandan so'ng, siz BOM va Pick and Place fayllarini yuklaydigan sahifaga o'tishingiz kerak. Bu fayllar tizimga PCBda qaysi qismlarni ishlatish kerakligini va ularni qaerda joylashtirish kerakligini aytadi. Fayllarni ushbu qadamdan yoki Github -dan yuklab oling ("BOM_Shutter Shades WS2812B Ver_20191203151413.csv" va "PickAndPlace_Lenses Ws2812B_20191203151443.csv") va ularni JLC -ga yuklang. Sizning sahifangiz yuqoridagi rasmga o'xshash bo'lishi kerak. Tayyor bo'lgach, Keyingisini bosing.

6 -qadam: PCB soyalarini buyurtma qilish 4 -qism

Ushbu sahifada siz PCBga joylashtiriladigan qismlarni tasdiqlaysiz.

Siz uchta komponentning ro'yxatini ko'rishingiz kerak:

• Bitta 1N4148W, SOT23 diodli
• 76 WS2812C, LED-5050_4P LEDlari
• 71 0,1 mf, C0402 kondansatkichlari

Bu qismlarning barchasi yuqoridagi rasmda bo'lgani kabi tasdiqlanishi kerak. Garchi biron bir qism yo'qolsa yoki tasdiqlanmasa, JLC ularni boshqa zaxiraga solmaydi yoki eskirgan. Agar siz izoh qoldirsangiz, men PCBni zaxira qismlar bilan yangilashga yordam berishga harakat qilaman. Shu bilan bir qatorda, siz tenglikni nusxalashingiz va uni o'zingiz sozlashingiz mumkin. BOMni yangilash orqali etishmayotgan qismlarni o'zgartirishingiz mumkin; ular bir xil SMD iziga ega ekan, muammo bo'lmasligi kerak.

Tayyor bo'lgach, Keyingisini bosing.

7 -qadam: PCB soyalarini buyurtma qilish 5 -qism

Bu buyurtma berishning oxirgi bosqichi. Sizga yig'ilgan tenglikni oldindan ko'rish kerak. Komponentlarning joylashuvi yuqoridagi rasmga mos kelishiga ishonch hosil qiling. LEDlardagi qizil nuqta 1 -pinni bildiradi. Agar hamma narsa yaxshi ko'rinsa, siz buyurtma berishingiz va u kelganida bu erga qaytishingiz mumkin.

8 -qadam: PCB yig'ilishining soyalari:

Biz yig'ishni Shades PCB -ga quvvat, er va signal simlarini lehimlashdan boshlaymiz. Uch ~ 67 mm uzunlikdagi silikon simni kesishdan boshlang; ikkitasi qora va bittasi qizil. Har bir simning bir uchidan kichik bir qismini ajratib oling va siqish asbobingiz yordamida ayol JST kıvrım terminalini ulang. Keyin har bir simning boshqa uchidan ~ 10 mm masofada uzing. Bu uchining faqat uchini lehim bilan qalaylang. Telning qalinligini oshirmasdan, uning ishdan chiqishini to'xtatish uchun etarli miqdorda lehim kerak. Oxir -oqibat, har bir sim yuqoridagi birinchi rasmga mos kelishi kerak.

Ixtiyoriy ravishda, qora simlardan biriga signal simini belgilash uchun qisqa uzunlikdagi rangli (yashil rangda ishlatilgan) issiqlik o'tkazgichini qo'shishingiz mumkin.

Keyin, har bir simni Shades PCB tashqi teshiklari orqali joylashtiring (yon tomonida uchta teshik). Qizil sim eng yuqori teshikdan o'tishi kerak. Telning ajratilgan qismini ilgak shaklida egib oling va keyin uni tenglikni mos keladigan teshigiga suring. Yordam berish uchun igna burunli qisqichlardan foydalaning. Siz PCB teshiklaridan bir oz sim qobig'ining chiqib ketishini xohlaysiz, bu simni taranglik/burilishni engillashtiruvchi vazifasini bajaradi.

Bu, ehtimol, biroz chalkashlikdir, lekin umid qilamanki, rasmlar sizga yo'l ko'rsatadi.

Keyin simlarni joyiga lehimlang. Siz simlarni to'g'ri Temple PCB (tugmachalari va Wemos D1 mini o'rnatiladigan) bilan ta'minlashni taklif qilishingiz mumkin. Bundan tashqari, quvvat va erga ulanish signalga qaraganda ko'proq issiqlikni talab qiladi, shuning uchun agar iloji bo'lsa, siz lehimlanadigan temirning haroratini ko'tarishingiz mumkin.

Nihoyat, ayol JST kıvrım konnektörlerini ayol JST uyasiga joylashtiring. Tel buyurtmasi rasmga mos kelishiga ishonch hosil qiling. Buyurtma quvvat, signal, so'ngra ulagichning yuqori qismidan boshlanishi kerak (O'ng Temple PCB ga ulanganda uning hizalanishidan olingan).

Biz hozircha PCB soyalarini tugatdik, shuning uchun uni chetga surib qo'yishingiz mumkin.

9 -qadam: Ma'bad PCB yig'ilishi 1 -qism

Endi biz Temple PCBlarini yig'amiz. Ikkala PCBda ham komponentlar uchun belgilar mavjud bo'lsa -da, biz asosan o'ng ma'badga e'tibor qaratmoqchimiz (tugmachalar va Wemos D1 mini o'rnatilgan) Chapdagi ma'baddagi tenglikni qismlari ortiqcha bo'lishi uchun mo'ljallangan.

Birinchidan, biz SMD komponentlarini tenglikka lehimlaymiz. Agar siz ilgari hech qachon SMD qismlarini lehimlamagan bo'lsangiz, bu erda sizga yordam beradigan qo'llanma: Havola. Barcha qismlar 0805 yoki undan katta, shuning uchun qo'l bilan lehimlash juda to'g'ri bo'lishi kerak.

Komponentlarni PCB orqasiga birinchi marta lehimlang, ular quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Uchta 100k qarshilik
• To'rtta 1k rezistor
• Besh 1 mikron kondansatör
• Bir 22 Ohm qarshilik
• Bitta MCP1755 kuchlanish regulyatori
• Bir MMBT2222 NPN tranzistorli

Ularning joylashuvi PCBda etiketlanadi.

Sizning yakuniy natijangiz yuqoridagi birinchi rasmga o'xshash bo'lishi kerak.

Keyin, tenglikni ag'daring va ikkinchi rasmda ko'rsatilgandek uchta tugmani joyiga lehimlang.

10 -qadam: Ma'bad PCB yig'ilishi 2 -qism

Endi biz Templ PCB va quvvat ulagichiga issiqlik qisqarishini qo'shamiz. Bu quloqlaringizni tenglikni teng bo'lmagan qirralaridan himoya qilishga yordam beradi.

Birinchidan, 10 mm diametrli ikkita 65 mm uzunlikdagi kesma. issiqlik qisqarishi. Har bir tenglikni qo'li bo'ylab bosh qisqichini siljiting.

Issiqlikni qisqartirishdan oldin, rasmda ko'rsatilgandek, O'ng Ma'bad PCB ning orqa tomoniga 3,5 mm DC raz'emli ulagichni lehimlang. E'tibor bering, siz uni har ikki tomonga lehimlashingiz mumkin. Men orqa tomonni tanlayman, chunki bu men uchun eng qulay edi. Lehimlash paytida, issiqlik qisqichini qo'l bo'ylab siljiting, chunki u juda qizib ketmasligi uchun.

Jek ulagichi ulangandan so'ng, rasmda ko'rsatilgandek, issiqlik moslamasini uyadan pastga tushiring va har ikkala ma'baddagi tenglikni issiqlik tabancasi yordamida kamaytiring.

Nihoyat, rasmda ko'rsatilgandek, o'ng burchakli erkak JST konnektorini o'ng Temple PCB ning orqa tomoniga lehimlang.

11 -qadam: Ma'bad PCB yig'ilishi 3 -qism

Endi biz Wemos D1 Mini -ni ma'baddagi tenglikka lehimlaymiz.

Buni amalga oshirishdan oldin, siz Wemos -ni dasturlashingiz mumkinligini va uning to'g'ri ishlashini tasdiqlashingiz kerak.

Arduino IDE uchun ESP8266 yadrosini o'rnatish uchun bu erdagi ko'rsatmalarga amal qiling. Bu sizga Wemos -ni xuddi Arduino kabi dasturlash imkonini beradi.

O'rnatilgandan so'ng, IDE-ni oching va Wemos-ni mikro USB kabelidan foydalanib kompyuteringizga ulang. Asboblar-> taxtasi ostida "LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini" -ni tanlang. Shuningdek, asboblar ostida Wemos ulangan portni tanlang. Blink (yoki o'zingiz yoqtirgan test dasturini) yuklashga harakat qiling. Agar hamma narsa tartibda bo'lsa, Wemosning svetodiodi sekundiga bir marta miltillay boshlaydi.

Siz tasdiqlaganingizdan so'ng, siz kodni Wemos -ga yuklashingiz mumkin, uni rasmda ko'rsatilganidek erkaklar sarlavhalari yordamida O'ng Ma'baddagi tenglikni lehimlang. Tugmalar yordamida uni yon tomonga lehimlaganingizga ishonch hosil qiling, Wemos -dagi pim yorliqlari PCB -dagi belgilarga mos kelishi kerak. Sarlavhalardan ortiqcha uzunlikni kesib oling.

Bu vaqtda barcha PCBlar to'liq yig'ilgan va biz barcha qismlarni birlashtirishga tayyormiz.

Agar siz Max4466 mikrofon yoki HC-05 Bluetooth modulidan foydalanmoqchi bo'lsangiz, ularni PCBga ulash vaqti keldi. Ularning joylari etiketlangan, ularning yo'nalishlarini to'g'rilash uchun pinlar mos kelishiga ishonch hosil qiling.

12 -qadam: Shades Final Assambleyasi 1 -qism

3D printer yordamida ikkita juft menteşani chop eting (bu qadamga biriktirilgan ikkita "menteşe 1.stl" va "menteşe 2.stl", shuningdek, mening Github -da joylashgan). Menteşalarni ikkala menteşe qismidan uzunligi 1,75 mm bo'lgan filamentni joylashtirib, ularni birlashtirib yig'ing.

Keyin, rasmda ko'rsatilgandek, menteşalarni Shades PCB -ga 4 mm M2 o'lchamdagi to'rtta vint yordamida ulang.

Burun tayanchini tayanch ustidagi truba yordamida ham ulashingiz mumkin, uni tenglikni burni qismiga suring. U joyiga mahkam o'rnashishi kerak.

13 -qadam: Shades Final Assambleyasi 2 -qism

Ushbu qadamga biriktirilgan "Quloq qopqog'i.stl" ni 3D chop eting. Qopqoqni Wemos ustiga siljiting. Qopqoqning teshiklari O'ng Ma'baddagi tenglikni bilan bir xil bo'lishi kerak.

5 mm M2 ikkita vintni ishlatib, qopqoqni va O'ng Temple PCB -ni Shades PCB o'ng menteşesine ulang. Ayol JST ulagichini O'ng Ma'baddagi tenglikni erkak uyiga joylashtiring.

Chap ma'baddagi tenglikni va omar tirnoqli marjon qisqichini oling. Qisqichni PCB qo'lining uchidagi teshikdan joylashtiring. Keyin, rasmda ko'rsatilganidek, omar panjasining halqasiga kalit zanjir uzukni mahkamlang.

Nihoyat, ikkita 4 mm M2 vintni ishlatib, Chap Temple PCB -ni PCB soyalarining chap menteşasiga ulang.

Bu vaqtda soyalarni yig'ish tugallandi.

14 -qadam: Shades Final Assemble 3 -qism (ixtiyoriy):

Bu bosqichda biz LEDlarning tarqalishiga yordam berish uchun soyalarga nuqta stikerlarini qo'shamiz. Bu qadam ixtiyoriy, menimcha, bu soyalarni yaxshi ko'rinishga olib keladi, lekin u oz miqdordagi yorug'likni aks ettiradi.

Odatda, WS2812b svetodiodlari material orqali tarqalganda yaxshiroq ko'rinadi. Bu yorug'lik manbasini tarqatishga yordam beradi, bu sizning ko'zlaringizni osonlashtiradi, shu bilan birga ranglarni yanada aniqroq qiladi. Soyalar bilan bog'liq muammo shundaki, biz yorug'lik nurini ko'zlarimizga qaytarishni xohlamaymiz. Biz qalin diffuzorni ishlata olmaymiz, chunki diffuzorning yon tomondan tarqalgan har qanday yorug'lik biz tomonga qaytadi.

Buning o'rniga biz nozik nuqtali stikerlardan foydalanamiz (havola uchun kirish bo'limiga qarang). Men sinab ko'rgan barcha usullardan, ular LEDlarni qabul qilish uchun etarli darajada tarqatdi, shu bilan birga yorug'lik aksini kamaytirdi. Biroq, ular ma'lum bir tarzda qo'llanilishi kerak.

Stikerlar ingichka bo'lsa -da, agar stiker butun LED kvadratini qamrab oladigan tarzda qo'llanilsa, ular sizning markaziy ko'rish chizig'ingizdan pastda yoki pastda joylashgan LEDlar uchun sezilarli aks ettiradi. Buning sababi shundaki, soyalarni kiyganingizda va oldinga qarab turganingizda, ko'zlaringiz soyaning markaziy chizig'iga, boshqa chiziqlar esa sizning ko'zingizga burchak ostida joylashgan. Bu burchak stikerlarning chekkasi sizga ko'rinishini bildiradi va chetidan o'tadigan har qanday yorug'lik ham ko'rinadi.

Biz ko'radigan chekkani minimallashtirishni xohlaymiz. Stikerlar dumaloq va soyalarni kiyganda biz har bir LEDning faqat bir chetini ko'ramiz (pastki yoki tepada), biz stikerlarni shunday joylashtira olamizki, stikerlar chetining faqat kichik bir qismi LED korpusining chetida bo'ladi. biz ko'rib turganimizdek. Agar siz diqqat bilan qarasangiz (sifat uchun uzr so'raymiz) buni yuqoridagi rasmda ko'rish mumkin.

Boshqacha qilib aytganda, siz stikerlarni shunday joylashtirishingiz kerakki, ular har bir LED diodli linzani zo'rg'a yopib tursin (yorug'lik aslida chiqadi), stikerning qo'shimcha qismi esa soyaning yuqori yoki pastki tashqi chetiga yaqinroq bo'ladi. Keyin qo'shimcha qismini qaychi yordamida kesib oling.

Bu LED yorug'ligini tarqatadi, lekin juda qorong'i sharoitda siz hali ham ba'zi ko'zgularni ko'rasiz.

15 -qadam: Kod

Men 40 ta effektni o'z ichiga olgan soyalar uchun kod yozdim. Buni Github -da "Shades_Code" papkasida topish mumkin. Kodni Wemos -ga yuklashdan oldin sizga ikkita kutubxona kerak bo'ladi:

• Mening "PixelStrip" kutubxonam
• Adafruit Neopixel kutubxonasi

Siz bu erdan PixelStrip kutubxonasini yuklab olishingiz mumkin. Barcha fayllarni yuklab oling va ularni Arduino o'rnatish katalogining kutubxonalar papkasidagi "PixelStrip" nomli papkaga joylashtiring.

Adafruit Neopixel kutubxonasini Arduino IDE kutubxona menejeri yordamida o'rnatishingiz mumkin.

Ikkala kutubxonani ham o'rnatganingizdan so'ng, Shades_Code.ino -ni ochib, uni Wemos -ga yuklashingiz mumkin. Agar hamma narsa yaxshi bo'lsa, soyalar velosiped effektlarini boshlashi kerak. Sizning soyalaringiz endi tugadi!:)

Agar biror narsa noto'g'ri bo'lsa, iltimos, muammolarni bartaraf etish bosqichiga o'ting.

Bu vaqtda siz keyingi bosqichga o'tishingiz mumkin, bu erda men soyaning tugmachalari va ularni qanday kiyish kerakligini ko'rib chiqaman. Agar siz biron -bir effektni o'chirmoqchi yoki o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, men buni quyida ko'rib chiqaman.

O'zgaruvchan effektlar:

Agar siz effektni o'chirmoqchi bo'lsangiz, avval uni Shades_Code.ino faylidan topishingiz kerak bo'ladi. Bu asosiy bo'shliq loopidagi katta kalit so'zida bo'ladi (). Ta'sirlar alohida belgilanmaydi, chunki ularni sharhlar bilan ta'riflash qiyin, shuning uchun ov qilish kerak bo'ladi. Ta'sirni topganingizdan so'ng, uni o'chirish uchun ish raqamini effektlarning umumiy sonidan (masalan, 99 ta) ko'proq o'zgartirish kerak.

O'zingizning effektlaringizni o'zgartirishingiz yoki qo'shishingiz mumkin. Effekt qo'shish uchun uni asosiy void loopidagi switch iborasiga qo'shing va "numEffects" varini oshiring.

Mening kutubxonam turli xil effektlarni bajarishga qodir, lekin u bilan ishlash biroz qiyin. U dastlab effektlar uchun kichik ombor sifatida boshlangan edi, lekin men uni keyinchalik piksellarning g'alati shakllari (uzuklar, yulduzlar va boshqalar) bo'ylab effektlarni ishga tushirish uchun kengaytirdim, shuning uchun u biroz chalkashib ketdi. Ayni paytda menda kutubxona arxitekturasi bor va men kelajakda uni qayta yozish niyatidaman. Shu bilan birga, joriy kutubxona to'liq sharhlangan va xatolarsiz (segmentlar haqidagi izohlarni segmentSet.h ga qarang), lekin siz har bir effekt qanday ishlashini tushunish uchun tajriba o'tkazishingiz kerak bo'ladi.

Bundan tashqari, LEDlar zig-zag formatida joylashtirilgan. Ularning raqamlari Shades PCB orqasida.

16 -qadam: soyalarni kiyish va ishlatish

Soyalarni kiyish uchun 3,5 mm raz'emli kabelni kalit halqasidan o'tkazing va o'ng ma'badning oxiridagi ulagichga ulang. Kabelni kalit uzukdan o'tkazish uning tasmalarini bajaradi va soyalarni yuzingizda xavfsiz saqlaydi. Har qanday 5V quvvat banki yordamida soyalarni quvvatlantiring.

Tugmalar:

Soyalarda uchta tugma mavjud. Mening kodimni ishlatganda, ular quyidagi amallarni bajaradilar:

(bu funktsiyalar Chap Temple PCB -da ham ko'rsatilgan)

• 1 -tugma: Keyingi effekt (yoki effekt aylanishi o'chirilgan bo'lsa, joriy effektni qayta ishga tushiradi)
• 2 -tugma: effektli aylanishni yoqish/o'chirish. Bu joriy effektni cheksiz takrorlashga majbur qiladi
• 1+2 tugmasi (bir vaqtning o'zida): soyalarni yoqish/o'chirish. Faqat ta'sirni to'xtatadi, quvvatni o'chirmaydi.
• 3 -tugma: Yorqinlik aylanishi. Siz kodimdagi "brightnessLevels" qatorini o'zgartirib, qadamlarni sozlashingiz mumkin.

Agar siz hozirgacha erishgan bo'lsangiz, o'qiganingiz uchun tashakkur! Umid qilamanki, siz soyalaringiz bilan zavqlanasiz. Agar sizda biron bir savol bo'lsa, sharh qoldiring, men sizga javob qaytaraman.

17 -qadam: Muammolarni bartaraf etish:

Agar siz bu erda bo'lsangiz, unda soyalar to'g'ri ishlamaydi. Quyida men mumkin bo'lgan muammolar va echimlarni ko'rib chiqaman. Agar muammoingizni hal qiladigan biror narsani ko'rmasangiz, sharh qoldiring va men yordam berishga harakat qilaman.

• Tarmoqqa ulanganda soyalar hech narsani ko'rsatmaydi.

  • Wemos -ga mikro USB -ni ulab ko'ring. Soyalar yoqilishi kerak.

    • Agar ular shunday qilsalar, sizning quvvat bankingizda biror narsa noto'g'ri.

    • Agar yo'q bo'lsa, Wemos -ga biron -bir kodni yuklashga harakat qilib ko'ring (miltillovchi kabi).

      • Agar u ishlayotgan bo'lsa, soyalar va Temple PCB o'rtasidagi aloqada biror narsa noto'g'ri. JST ulanishini ikki marta tekshiring. Simlar yuqoridan tartibda bo'lishi kerak: Quvvat, ma'lumotlar, er.

        Agar ulanish yaxshi bo'lsa, mening kodimdagi tugma funktsiyalarini izohlab ko'ring, ehtimol tugmalardan biri ishlamayapti

      • Agar u ishlamasa, yo Wemos o'lik, yoki u qayta -qayta tiklanadi. Arduino Serial monitorini oching (Baudni 115200 ga o'rnating) va tiklash kodlarini tekshiring. Agar siz kod olsangiz, nima bo'lganini bilish uchun googlingni bajarishingiz kerak bo'ladi. Agar sizda hech qanday kod bo'lmasa, Wemos o'likdir.

• Soyalar ishlaydi, lekin ba'zi piksellar miltillaydi (bu men buyurtma bergan 5 ta tenglikni 2tasida sodir bo'lgan)

  Ehtimol, bu birinchi piksel bilan bog'liq muammo (soyalarni kiyganda yuqori o'ngda). Siz pikselni almashtirishingiz kerak. Birinchidan, uni PCB bilan pikselli ulanishlarni kesish uchun ingichka uchli sim kesgich yordamida olib tashlang. Payvand choklarini PCBdan tortib olmaslik uchun ehtiyot bo'ling. Keyin, siz bu erda bir nechta WS2812 LED -larini sotib olishingiz va ularni joyiga lehimlashingiz kerak bo'ladi. Pikselni qatordagi boshqalarga moslashtirishga ishonch hosil qiling

Moda tanlovida ikkinchi o'rinni egalladi