(CRC) бит, Open Microbit сыяктуу Бейджик: 10 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Биз 1 жыл мурун микробиттик белгини робот техникасын үйрөтүү үчүн колдонгонбуз. Бул билим берүү үчүн эң сонун курал.

Анын эң баалуу өзгөчөлүктөрүнүн бири - бул колго кармоо. Жана бул ийкемдүүлүк билим берүү коомчулугуна чоң түшүнүк берет.

Төрт ай мурун биз жаратуучулар үчүн моделдин долбоорун жасай баштадык. Бул ийгиликтүү болсо, мугалимдер үчүн ачык продукт болуп калышы мүмкүн деп ойлоо.

Бейджикке кандай өзгөчөлүктөрдү кошкубуз келет:

• ESP32 процессору (Arduino менен шайкеш)
• IMU 6-огу
• Matrix Neopixels RGB, 8 x 5
• DAC аркылуу аудио динамик
• Эки баскыч
• GPIO кеңейтүү порту (5V чыдамдуу)

Бул көрсөтмө боюнча биз аны куруу кадамдарын түшүндүрөбүз.

1 -кадам: Схемалык дизайн

Биз crcbitтин биринчи версиясынын схемасын тиркейбиз. Компоненттерди тууралоо үчүн биз протоборддо ар кандай сыноолорду жасоого туура келди.

Схемада биз ESP32 болгон тактанын жүрөгүн баалай алабыз. Биз ошондой эле 6 октук IMU, кичинекей динамиктин күчөткүч схемасын жана эки тараптуу логикалык деңгээлдеги конвертер такталарын көрөбүз.

Акыр -аягы, ар биринде 8 светодиоддон турган 6 неопикселден турган Neopixels башкаруу схемасы бар. 3V3 вольттук электр схемасы менен бирдикте MOSFET программалык камсыздоо аркылуу GPIO аркылуу туташуу жана ажыратуу үчүн.

Электр энергиясы менен камсыздоо үчүн, биз кыймылдап жаткан болсо, микро USB коннекторунан күчтүү JST туташтыргычын тандап алдык.

2 -кадам: Power системасы

Тактада 40 неопиксел, ESP32 жана динамик бар; Amp керектөө абдан жогору.

40 неопикселди эң жогорку жарыктыкка күйгүзгөн учурда, биз 1,5 амперге жакын болмокпуз.

Биз тактага 5 В ток берүүнү чечтик. Бул каалаган банкты колдонуу оңой. 5Vлар 3V3 регулятору бар ESP32ди иштетүү үчүн колдонулат. Ошондой эле, эки багыттуу деңгээлди алмаштыргычтын жардамы менен 5В толеранттуу сигналдарды кабыл алууга мүмкүнчүлүк берет.

Неопикселдер үчүн биз 3V3те электрди өчүрүү жана азайтуу схемасын колдонобуз. Ошентип, биз керектөөнү 250 миллиамперге чейин түшүрөбүз жана программалык камсыздоо аркылуу неопикселдердин күчүн көзөмөлдөй алабыз.

3 -кадам: Бизге эмне керек

Алгач кээ бир нерселерди даярдап алалы.

Бардык учурларда, биз ширетүүгө оңой жана жергиликтүү электроника дүкөндөрүнөн сатып алууга оңой болгон компоненттерди издедик.

Ошентсе да, кээ бир компоненттерди табуу оңой эмес жана аларды чыдамдуулук менен Кытай рыногуна заказ кылуу жакшы.

Керектүү компоненттердин тизмеси:

• 1 x ESP32 мини форматы
• 2 х эки багыттуу логикалык деңгээлдеги өзгөрткүчтөр
• 1 x 6-огу IMU
• 1 x спикер
• 1 x күч MOSFET
• 1 x 3V3 чыңалуунун төмөндөшү
• 2 x баскычтар
• 1 x LDR
• 6 х 8 Neopixels тилкелери

… жана кээ бир типтүү дискреттик компоненттер

4 -кадам: Soldering көмөктөшүү үчүн Neopixels тилкелериндеги Hack (I)

Чогуу жана ширетүү эң кыйын бөлүгү - бул Neopixels тилкелери.

Бул үчүн биз неопикселдердин 5 тилкесин туура абалда кармаган 3D басылган куралды түздүк. Ошентип, алар туура тегизделет.

Ошол эле учурда, курал бизге кичине металл тилкелерди ширетүүгө мүмкүндүк берет, анткени тилкелер тескери бурулган.

Буга чейин машыгуу сунушталат, анткени бул процесс татаал.

5 -кадам: Hackin Neopixels Strolding Soldering (II)

Биз файлдарды STL форматында тиркейбиз, андыктан оңдоо куралын басып чыгара алабыз.

Бөлүктөрдү 3D форматында басып чыгаруу үчүн атайын конфигурация талап кылынбайт. Алар басып чыгарууга оңой, бирок абдан пайдалуу.

6 -кадам: Ыңгайлаштырылган PCB

Компоненттердин санына жана алардын өлчөмүнө байланыштуу, биз ПКБны түзүү үчүн универсалдуу ПХБдагы прототиптен көчүп кетебиз.

Биз ПКБнын дизайнын коомчулук менен бөлүшүү үчүн PCBWayге жүктөдүк жана аны чогултууну каалагандар.

Биз дагы ийкемдүүлүк үчүн Gerber файлдарын тиркейбиз.

7 -кадам: Аппараттык туташуу (Көнүмүш ПХБ)

Эгерде бизде ыңгайлаштырылган ПХБ бар болсо, калган компоненттер оңой эле ширетилет, анткени алардын баары 2.54 мм пин тилкелери менен келет.

Тиркелген сүрөттөр компоненттердин абалын көрүү үчүн жакшы чечимге ээ.

8 -кадам: Программалык камсыздоо жана жабдык

Такта эч кандай конкреттүү программаны талап кылбайт, анткени ал Arduino IDE менен түз иштейт. Биз жөн гана Arduino IDEди ESP32 менен иштөө үчүн конфигурациялашыбыз керек, этап -этабы менен ээрчүү үчүн жакшы окуу куралы:

www.instructables.com/id/ESP32-With-Arduin…

Ал эми перифериялык түзүлүштөрдүн иштеши үчүн биз бул Arduino китепканаларын кошушубуз керек:

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

github.com/adafruit/Adafruit_NeoMatrix

github.com/sparkfun/MPU-9250_Breakout

Баары туура иштегенин көрүү үчүн биз жасаган биринчи тест - бул пикселдик микробит жүрөк.

9 -кадам: Көңүл ачыңыз

10 -кадам: Кийинки…

Бул ачык долбоор.

Азырынча (CRC) бит дагы эле жөнөкөй жана чийки. Биз коомчулуктун жардамы менен жакшы жана жакшы өсөт деп ишенебиз.

Мына ошондуктан адамдар ачык булакты жана коомчулукту жактырышат.

Эгерде сизде жакшыраак ой пайда болсо, же сиз кандайдыр бир жакшыртууларды жасаган болсоңуз, анда аны менен бөлүшүңүз!

Ура