WIFI va giroskopli olti tomonlama PCB LED zarlari - PIKOCUBE: 7 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Salom ishlab chiqaruvchilar, bu moekoe ishlab chiqaruvchisi!

Bugun men sizga oltita tenglikni va 54 ta LEDga asoslangan haqiqiy LED zarni qanday yasashni ko'rsatmoqchiman. Harakat va zarlarning holatini aniqlaydigan ichki giroskopik sensori yonida, kub ESP8285-01F bilan birga keladi, bu men bilgan eng kichik WiFi MCU. MCU o'lchamlari atigi 10 dan 12 millimetrgacha. Har bir tenglikni o'lchami 25 dan 25 millimetrgacha va to'qqizta WS2812-2020 mini LEDli pikselga ega. Tekshirgich yonida 150mAh Lipo batareyasi va zar ichida zaryadlovchi sxemasi mavjud. Ammo bu haqda keyinroq …

Agar siz undan kichikroq kubni qidirmoqchi bo'lsangiz, mening veb -saytimda yaratgan birinchi versiyani ko'rib chiqing. U epoksi qatroniga quyiladi!

Pikocube 1 versiyasi

1 -qadam: ilhom oling

Videodan rohatlaning!

Bu videoda kub uchun deyarli hamma narsani topasiz. Qo'shimcha ma'lumotlar, dizayn, PCB va kodli fayllar uchun quyidagi amallarni ko'rib chiqishingiz mumkin.

2 -qadam: PCB dizayni

Siz bilganingizdek, mening eng sevimli PCB dizayn dasturi - Autodesk EAGLE. Shuning uchun men uni ushbu loyihada ham ishlatganman.

Men ikki xil PCB dizaynidan foydalanishni boshladim, chunki men kubni kattaroq qilishni xohlamayman. Har ikkala tenglikni tashqi shakllari 25x25 millimetrli kvadratchalardir. Bu PCBlarning o'ziga xos xususiyati - har bir tomonda uchta signal +5V, GND va LED signalini kub bo'ylab tarqatadigan uchta kastelli teshik. PCBlarning tartibi yuqoridagi sxemalardan birida ko'rsatilgan. Umid qilamanki, kub kub shaklida katlangach, rangli tomonlar bir -biriga tegishlidir. Oklar WS2812 signal chizig'ini belgilaydi.

Ushbu bosqichga ikkala PCBning sxemalari, taxtalari va BOMlari biriktirilgan.

3 -qadam: PCB va komponentlar

Butun kub ikki xil turdagi PCBlardan iborat. Birinchisi, zaryadlash davri va Lipo batareya uyasi bilan birga keladi, ikkinchisida MCU, datchik va quvvatni ushlab turish davri bor. Albatta, PCB har birida faqat bir marta jihozlangan. Qolganlarning hammasi kubning tashqi tomonida to'qqizta LEDni o'z ichiga oladi.

PCB -larning alohida tomoni - har tomondan kastellangan teshiklar. Bir tomondan, bu teshiklar/lehim yostiqchalari kubni kubga o'xshatish va hamma narsani joyida ushlab turish uchun ishlatiladi, boshqa tomondan u LEDlarning quvvatini ham, WS2812 signalini ham uzatadi. Oxirgi narsa murakkabroq, chunki u aniq tartibda bo'lishi kerak. Har bir tenglikni faqat bitta kirish va bitta chiqish signali bor va bir nuqtada bitta signalni uzib qo'yish uchun men bir nechta SMD lehimli o'tish paychalarini qo'shdim.

MCU taxtasi uchun sizga kerak bo'ladigan qismlar:

• ESP8285-01F WiFi MCU
• ADXL345 giroskopi
• SMD kondansatkichlari 0603 (100n, 1 mk, 10 mk)
• SMD rezistorlari 0603 (600, 1k, 5k, 10k, 47k, 100k, 190k, 1M)
• SMD diodli SOD123 1N4148
• SMD LED 0805
• SMD Mosfet (IRLML2244, IRLML2502)
• SMD LDO MCP1700
• SMD 90 darajali tugma
• WS2812 2020 LED

Elektr paneli uchun sizga kerak bo'ladigan qismlar:

• MCP73831 zaryadlovchi IC
• SMD kondansatkichlari 0603 (100n, 1 mk, 10 mk)
• SMD rezistorlari 0603 (1k, 5k, 10k)
• MBR0530 SMD diodi
• SMD LED 0805
• SMD Mosfet (IRLML2244)
• JST 1.25mm 2P ulagichi
• WS2812 2020 LED

4 -qadam: kubni yig'ish

Kubni yig'ishning barcha tafsilotlari uchun siz yuqoridagi videoga murojaat qilishingiz kerak.

Kubni yig'ish - bu eng oson ish emas, lekin uni biroz osonlashtirish uchun men oltita tenglikni kamida uchtasini bir -biriga lehimlash mumkin bo'lgan kichik lehim moslamasini ishlab chiqdim. Ikki marta bajarilsa, hamma narsa ishlagandan so'ng ulanishi kerak bo'lgan ikkita tenglikni qirrasi bo'ladi. Ha, hamma narsa bajarilganligiga ishonch hosil qiling. Men hozircha buni sinab ko'rmadim, lekin bitta PCBni kubdan chiqarib olish qiyin bo'lishi mumkin.

Batareya uyasini ulashdan oldin uchta tenglikni lehimlaganingizga ishonch hosil qiling. Aks holda,.stl faylini uyasi mos keladigan kichik teshik bilan o'zgartirishingiz kerak bo'ladi.

5 -qadam: Arduino kodi

Quvvatni tejash uchun kub Wi -Fi o'chirilganidan boshlanadi, bu modem uyqu deb ataladi. ESP ma'lumotlar jadvaliga kelsak, MCU modemli uyqu holatida atigi 15mA oladi, normal rejimda esa 70mA atrofida bo'lishi kerak. Bu kabi batareyali qurilmalar uchun yaxshi. Bunga erishish uchun sozlash funktsiyasini chaqirishdan oldin sizga quyidagi kod qismi kerak bo'ladi.

void preinit () {

ESP8266WiFiClass:: preinitWiFiOff (); }

Boshqa tugmani bosish bilan siz WiFi -ni uyg'otishingiz mumkin, standart WiFi.begin () funktsiyasini yoki bu holda Blynk.begin () - men kubni boshqarishni tanlagan APP uchun qo'ng'iroq.

Ba'zi animatsiyalarni kubga aylantirish faqat matematikaning bir qismi. Matrisani ma'lum bir tashqi devorda pikselga aylantirish bu oddiy yordamchi funktsiyasi yordamida amalga oshiriladi:

int get_pixel (int mat, int px, int py) {

// yuqori chap burchakdan qaytish (px + py * 3) + mat * 9; }

2 -bosqichda PCB piksellarini ko'rib chiqishga kelsak, birinchi matritsa - tepa, ikkinchisi - old tomoni, keyingisi - to'g'ri atrofida ketayotgan kub atrofida, oxirgi matritsa - pastki.

Qo'shilgan koddan foydalanganda siz Wi -Fi ma'lumotlarini tarmoqqa mos keladigan tarzda o'zgartirishingiz kerak. Blynk APP -dan to'g'ri foydalanish uchun, eskizni ochishdan oldin, ikkala faylni (BLYNK.ino va boshqasida Blynk bo'lgan) bitta papkaga joylashtiring. Eskizda ikki xil tab mavjud. Boshqa hech narsa qilmaydigan boshqa faylni boshqa yorliq bilan jihozlash shart emas. Bu faqat tugma bosilmaganda kubni uxlatish uchun. Aks holda, kub uyquga ketmaydi va doimo tokni tortib oladi.

6 -qadam: APP

Yuqorida aytib o'tilganidek, kub bitta tugmani bosish bilan boshlanadi. Lekin bu WiFi funksiyasi bilan umuman boshlanmaydi. Kub yoqilganda yana bir marta bosish WiFi -ni ishga tushiradi va oldindan belgilangan tarmoqqa ulanadi. Birozdan keyin siz kubni boshqarish uchun BlynkAPP -dan foydalanishingiz mumkin. Albatta, siz funksionallikni kengaytira olasiz, buning uchun imkoniyatlar ko'p …

Bu erda Blynk APP ichidagi oddiy misol tartibi ko'rsatilgan. U ikkita SLIDER (yorqinlik va animatsiya tezligi), ikkita STYLED tugmachasidan (animatsiya modelini o'zgartirish va kubni o'chirish), kub rejimini o'zgartirish uchun bitta QADAMdan, zarning qaysi tomoni yuqoriroq va oxirgi, lekin kamida GAUGE ekanligini ko'rsatuvchi LEDdan iborat. batareya holatini ko'rsatadi. Bu vidjetlarning barchasi APP-MCU aloqasi uchun virtual pinlardan foydalanadi. MCU orqali virtual pinlarni o'qish kerak bo'lgan narsa bu funktsiyani chaqirishdir, V1 esa ishlatilgan virtual pinni nazarda tutadi va param.asInt () pinning joriy qiymatiga ega. Cheklash funktsiyasi faqat kiruvchi qiymatlarni cheklash uchun (birinchi navbatda xavfsizlik: D).

BLYNK_WRITE (V1) {

// StepH t = millis (); current_mode = constrain (param.asInt (), 0, n_modes - 1); }

Blynk APP -ga virtual pin yozish uchun siz quyidagi funktsiyadan foydalanishingiz mumkin:

int ma'lumotlari = getBatteryVoltage ();

Blynk.virtualWrite (V2, ma'lumotlar);

Siz bu haqda Arduino eskizida ko'proq ma'lumotga ega bo'lasiz!

7 -qadam: Xursand bo'ling

Kubni loyihalash va qurish men uchun juda qiziqarli bo'ldi! Shunga qaramay, men u bilan ba'zi muammolarga duch keldim. Birinchisi, WS2812 LEDlarining 5V da ishlashini ta'minlash uchun, kubning birinchi versiyasida kuchaytirgichli konvertor sxemasidan foydalanmoqchi edim. Yaxshiyamki, ular taxminan 3, 7V kuchlanishli Lipo kuchlanishida ishlaydi, chunki kuchaytirgich juda shovqinli edi va LED signalini buzadi, bu esa kutilmaganda miltillagan kubga olib keladi.

Ikkinchi katta muammo shundaki, men simsiz zaryadlash imkoniyatidan, hatto ikkinchi versiyasi uchun ham foydalanmoqchi edim. Yaxshiyamki, kubning tashqarisidan kirish mumkin bo'lgan ba'zi zaryadlovchi prokladkalarni qo'shdim, chunki PCB va komponentlarning GND tekisliklari orqali induktiv quvvat buziladi. Shuning uchun men 3D bosma zaryad stendini yaratishim kerak, shunda kubni qo'yish mumkin va ba'zi kontaktlar kubga bosiladi.

Umid qilamanki, siz ushbu ko'rsatmalarni o'qishni yoqtirdingiz va o'z kubingizni yasash yo'lini topdingiz!

Kub va boshqa ajoyib loyihalar haqida ko'proq ma'lumot olish uchun mening Instagram, veb -sayt va Youtube kanalimni tekshirib ko'ring!

Agar sizda savollar bo'lsa yoki biror narsa etishmayotgan bo'lsa, iltimos, quyidagi izohlarda menga xabar bering!

Yaratishdan xursand bo'ling!:)

PCB Design Challenge tanlovining birinchi mukofoti