WIFI жана гироскоп менен алты тараптуу PCB LED Dice - PIKOCUBE: 7 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:38

Саламатсыздарбы жаратуучулар, бул moekoe жаратуучусу!

Бүгүн мен сизге кантип алты ПХБга жана 54 LEDдин негизинде чыныгы LED сөөгүн курууну көрсөткүм келет. Кыймылды жана сөөктүн абалын аныктай турган ички гироскопиялык сенсордун жанында, куб мен ESP8285-01F менен келет, бул мен билген эң кичинекей WiFi MCU. MCU өлчөмдөрү 10-12 миллиметрди түзөт. Ар бир ПХБнын өлчөмү 25-25 миллиметрге жетет жана тогуз WS2812-2020 мини LED пикселин камтыйт. Контроллердин жанында 150 мАч Lipo батарейкасы жана кубиктердин ичинде заряддоо схемасы бар. Бирок бул тууралуу кийинчерээк…

Эгерде сиз андан да кичинекей куб издеп жатсаңыз, анда менин веб -сайтымда түзгөн биринчи версиясын карап көрүңүз. Ал эпоксидик чайырга куюлат!

Pikocube версиясы 1

1 -кадам: Илхам алыңыз

Видеодон ырахат алыңыз!

Бул видеодон куб үчүн дээрлик бардыгын таба аласыз. Кошумча маалымат, дизайн, ПХБ жана код файлдары үчүн сиз төмөнкү кадамдарды текшере аласыз.

2 -кадам: PCB Дизайн

Белгилүү болгондой, менин жакшы көргөн PCB дизайн программасы - Autodesk EAGLE. Ошондуктан мен аны бул долбоор үчүн да колдондум.

Мен эки башка ПХБ дизайнын колдоно баштадым, анткени мен кубду чоңураак кылгым келбейт. ПХБнын сырткы формалары 25х25 миллиметрлик квадраттар. Бул ПХБлардын өзгөчөлүгү - бул үч сигналды +5V, GND жана LED сигналын кубдун баарына жайылтуучу, ар бир тарабындагы үч кастелленген тешик. ПХБнын тартиби жогоруда көрсөтүлгөн схемалардын биринде көрсөтүлгөн. Сиз элестете аласыз деп үмүттөнөбүз, куб куб болуп бүктөлгөндөн кийин түстүү тараптар бири -бирине таандык. Жебелер WS2812 сигнал линиясын белгилеп жатышат.

Бул кадамга эки ПХБнын схемалары, такталары жана БОМдор тиркелет.

3 -кадам: ПХБ жана компоненттери

Бүт куб ПХБнын эки башка түрүнөн турат. Биринчиси, кубаттоо схемасы жана Lipo батарея уячасы менен коштолот, экинчисинде MCU, сенсор жана кээ бир кубаттоо схемасы бар. Албетте, ПКБлар ар бири бир гана жолу жабдылган. Калганынын баары кубдун сыртында тогуз LEDди камтыйт.

PCBs өзгөчө нерсе ар тараптан castellated тешиктер болуп саналат. Бир жагынан алганда, бул тешикчелер/ширеткичтер кубду кубга окшоштуруу үчүн жана бардыгын ордунда кармоо үчүн колдонулат, экинчи жагынан ал светодиоддор үчүн да, WS2812 сигналы үчүн да кубат берет. Акыркы бир кыйла татаал, анткени ал белгилүү бир тартипте болушу керек. Ар бир ПКБда бир гана кирүү жана бир чыгуу сигналы бар жана бир учурда бир сигналды үзгүлтүккө учуратуу үчүн, мен бир нече SMD ширетүүчү секирүүчү аянтчаларды коштум.

MCU тактасы үчүн сизге керектүү бөлүктөр:

• ESP8285-01F WiFi MCU
• ADXL345 Гироскоп
• SMD Конденсаторлор 0603 (100n, 1µ, 10µ)
• SMD каршылыгы 0603 (600, 1k, 5k, 10k, 47k, 100k, 190k, 1M)
• SMD диод SOD123 1N4148
• SMD LED 0805
• SMD Mosfet (IRLML2244, IRLML2502)
• SMD LDO MCP1700
• SMD 90deg баскычы
• WS2812 2020 LED

Электр тактасына керектүү бөлүктөр:

• MCP73831 заряддагыч IC
• SMD Конденсаторлор 0603 (100n, 1µ, 10µ)
• SMD каршылыгы 0603 (1k, 5k, 10k)
• SMD диод MBR0530
• SMD LED 0805
• SMD Mosfet (IRLML2244)
• JST 1.25mm 2P туташтыргычы
• WS2812 2020 LED

4 -кадам: Кубду чогултуу

Кубду чогултуунун бардык деталдары үчүн жогорудагы видеого кайрылыңыз.

Кубду чогултуу оңой эмес, бирок аны бир аз жеңилдетүү үчүн мен алты ПХБдан кеминде үчөөнү чогуу ширете турган кичинекей ширетүүчү жардамчыны ойлоп таптым. Муну эки жолу жасасаңыз, баары иштей баштаганда туташтырылышы керек болгон эки ПХБ четтерин аласыз. Ооба, баары кылып жатканын текшериңиз. Мен азырынча сынай элекмин, бирок бир ПХБны кубдан чыгаруу кыйын болушу мүмкүн.

Батарейка уячасын тиркөөдөн мурун үч ПХБны чогуу ширеткениңизди текшериңиз. Болбосо.stl файлын уячасы туура келген кичинекей тешик менен өзгөртүүгө туура келет.

5 -кадам: Arduino коду

Куб кубаттуулугун үнөмдөө үчүн өчүрүлгөн WiFi менен башталат, ал модемдик уйку деп аталат. ESP маалымат барагына келсек, MCU модем уктап жатканда 15мА гана алат, ал эми кадимки режимде 70mA тегерегинде керек. Батарея менен иштөөчү ушул сыяктуу аппараттар үчүн жакшы. Буга жетишүү үчүн, орнотуу функциясын чакыруудан мурун төмөнкү код бөлүгү керек болот.

void preinit () {

ESP8266WiFiClass:: preinitWiFiOff (); }

Башка баскычты басуу менен сиз WiFi'ны ойгото аласыз стандарттык WiFi.begin () функциясын же бул учурда Blynk.begin (), мен кубду башкарууну тандаган APP үчүн чалуу.

Кээ бир анимацияларды кубга айландыруу бир аз математика. Матрицаны белгилүү бир сырткы дубалда пикселге айландыруу бул жөнөкөй жардамчы функция менен ишке ашырылат:

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

// жогорку сол бурчтан кайтуудан баштап (px + py * 3) + mat * 9; }

2 -кадамдагы ПХБ пикселинин серепине кайрыла турган болсок, биринчи матрица үстүнкү, экинчиси алдыңкы бетке, экинчиси кубдун тегерегине туура багытта, ал эми акыркы матрица ылдый жагында.

Тиркелген кодду колдонуп жатканда, сиз тармакка дал келүү үчүн WiFi грамоталарын түзөтүшүңүз керек. Blynk APP менен туура колдонуу үчүн, эскизди ачардан мурун файлдарды (BLYNK.ino жана экинчисинде Blynk бар) бир папкага салыңыз. Эскизде эки башка өтмөк бар. Эч нерсе кылбаган башка файл, башка өтмөк менен жабдылуунун кажети жок. Бул жөн гана кнопка басылбаган кезде кубаны уйку үчүн. Болбосо куб уктабайт жана дайыма токту тартат.

6 -кадам: APP

Жогоруда айтылгандай, куб бир баскычты басуудан башталат. Бирок бул WiFi функциясы менен башталбайт. Куб күйүп турганда дагы бир жолу басуу WiFi -ды баштайт жана алдын ала аныкталган тармакка туташат. Андан кийин кубаны башкаруу үчүн BlynkAPP колдонсоңуз болот. Албетте, сиз функционалды кеңейте аласыз, бул үчүн көптөгөн мүмкүнчүлүктөр бар …

Blynk APP ичиндеги жөнөкөй мисал макети бул жерде көрсөтүлгөн. Бул эки SLIDERден (жаркыроо жана анимация ылдамдыгы), эки STYLED баскычтан (анимация моделин өзгөртүү жана кубду өчүрүү), куб режимин өзгөртүү үчүн бир КАДАМДАН, сөөктүн кайсы тарабы өйдө жана акыркы экенин көрсөтүү үчүн LEDдан турат, бирок эң аз дегенде GAUGE. батареянын абалын көрсөтүү. Бул виджеттердин бардыгы APP-MCU байланышы үчүн виртуалдык пиндерди колдонушат. MCU аркылуу виртуалдык төөнөгүчтөрдү окуй турган нерсе бул функцияны чакыруу, ал эми V1 колдонулган виртуалдык пинге тиешелүү жана param.asInt () пиндин учурдагы маанисин кармайт. Чектөө функциясы кирүүчү баалуулуктарды чектөө үчүн гана (биринчи коопсуздук: D).

BLYNK_WRITE (V1) {

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

Blynk APPге виртуалдык пин жазуу үчүн сиз төмөнкү функцияны колдоно аласыз:

int data = getBatteryVoltage ();

Blynk.virtualWrite (V2, маалыматтар);

Бул тууралуу көбүрөөк маалыматты Arduino эскизинин ичинде аласыз!

7 -кадам: Көңүл ачыңыз

Кубду долбоорлоо жана куруу мен үчүн абдан кызыктуу болду! Ошентсе да, мен аны менен кээ бир көйгөйлөр бар болчу. Биринчиси, WS2812 диоддору 5Вда иштешин камсыз кылуу үчүн кубдун биринчи версиясынын ичинде күчөткүчтөрдүн контурун колдонууну кааладым. Бактыга жараша, алар Lipo чыңалуусунда болжол менен 3, 7В чуркайт, анткени күчөткүч өтө эле ызы -чуу болгон жана LED сигналын бузат, бул күтүлбөгөн жерден жылтылдаган кубга алып келет.

Экинчи чоң көйгөй, мен экинчи версия үчүн дагы, зымсыз кубаттоо мүмкүнчүлүгүн колдонгум келди. Бактыга жараша кубдун сыртынан жеткиликтүү болгон кээ бир зарядка подкладкаларын кошуп койдум, анткени индуктивдүү күч ПХБнын жана компоненттердин GND учактары аркылуу бузулат. Ошондуктан, мен 3D басылган кубаттоочу стенд түзүшүм керек, ошондо куб салынып, кээ бир байланыштар кубга басылат.

Бул нускаманы окуу сизге жакты жана өзүңүздүн кубуңузду куруунун жолун таптыңыз деп үмүттөнөбүз!

Куб жана башка укмуштуу долбоорлор тууралуу көбүрөөк маалымат алуу үчүн менин Инстаграммды, Веб -сайтымды жана Youtube каналымды текшерүүдөн тартынба!

Эгерде сизде суроолор болсо же бир нерсе жетишпей жатса, анда төмөндөгү комментарийлерде мага билдириңиз!

Жаратуу кызыктуу болсун!:)

PCB Дизайн Чакырыктын биринчи сыйлыгы