MagicCube - Atingeți pentru a schimba culoarea: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Proiecte Fusion 360 »

Bine ați venit la primul meu instructable. Sper că ai putea urma toți pașii. Dacă există întrebări, întrebați și voi adăuga conținutul la instructabil.

Ideea acestui proiect a fost, de a construi și dezvolta un mic cub cu efect special ca cadou pentru Crăciun. Toți membrii familiei mele au primit unul dintre aceștia și au fost cu adevărat fericiți că au primit unul.

Pasul 1: Concept și materiale

Conceptul a fost inspirat de un alt proiect. Cubul în sine ar trebui să aibă o dimensiune mică, în total este de 39mm ^ 3.

Setarea mea a fost o interfață disponibilă pentru a reîncărca cubul. Cel mai frecvent este micro USB astăzi.

Am adăugat un senzor LIS3DH pentru a măsura robinetele (l-am folosit într-un alt proiect, așa că sunt familiarizat cu el).

Vreau să am un comutator de pornire / oprire fizic.

De asemenea, am decis să folosesc câteva LED-uri WS2812b, sunt ușor de utilizat și fac lumină plăcută.

Există acum posibilitatea de a obține un kit complet sau un PCB asamblat peste Tindie, dacă nu aveți abilitățile sau

instrumente pentru lipire și tipărire a acestui proiect.

Imprimările găurilor sunt tipărite cu PLA de la das Filament

Imprimantele sunt Ender 2 și Ender 3 pro.

Lista materialelor este lungă, deoarece listez fiecare rezistor. Aproape toate piesele sunt piese SMD.

Instrumente de care aveți nevoie:

• ciocan de lipit
• imprimantă 3d
• computer cu IDE Arduino
• USBTinyISP (Acest lucru sau acesta sunt testate)
• Lipici
• Pistol cu aer cald sau cuptor mic cu reflux
• pasta de lipit

Proiect de lege de materiale:

• 1x PCB PCBway sau PCB asamblat
• 1x ATmega328P-AU Digikey
• Digikey de cristal de 16 MHz
• 1x LIS3DH Digikey
• 3x WS2812b Digikey
• 2x LED verde (0603) Digikey
• 1x LED portocaliu (0603) Digikey
• 1x baterie cu conector picoblade molex (503035 sau 303035 sau 603030)
• 1x TP5400 Aliexpress
• 1x TLV70233 Digikey
• 1x port micro USB Digikey
• 1x comutator glisant Digikey
• 1x conector molex 2p Digikey
• 1x Polyfuse 350mA Digikey
• 1x inductor 4, 7uH (3015) Digikey
• 1x diodă SS32 Digikey
• 2x tranzistor BSS138 Digikey
• Rezistor 7x 10k Ohm (0603)
• Capac 1uF 4x (0603)
• Capac 7x 100nF (0603)
• Capac capac de 22 uF (0805)
• 2x capac 10uF (0805)
• 1x 4, 7uF Tantalcap (3216A)
• 1x rezistor de 330 Ohm (0603)
• 1x rezistor de 500k Ohm (0603)
• Rezistor 3x 5k Ohm (0603)

Când decideți să utilizați adaptorul de programare, atunci aveți nevoie și de pogo-pini.

Ceva de genul acesta: Pogo Pins

Diametrul trebuie să fie de 2 mm și lungimea de 3 mm. Apoi se potrivesc în interiorul orificiilor și se conectează perfect la PCB.

Pasul 2: Carcasă imprimată 3D

Carcasa a fost proiectată în Autodesk Fusion360. Am făcut toți pașii acolo, carcasa, designul adaptorului pentru pinii pogo și, de asemenea, forma de bază a PCB-ului!

Există o funcție de export și colaborare frumoasă în Fusion360 și Eagle, astfel încât să puteți trage și împinge modificările PCB de la un program la altul.

Am aflat cum funcționează vizionând un videoclip de pe YouTube:

Forma PCB Fusion360

Aleg setările de imprimare pentru a avea mai puțin de făcut atunci când carcasa este tipărită. Totul este conceput pentru a nu avea prea mult suport și o imprimare de bună calitate. Doar întrerupătorul de alimentare are nevoie de un anumit suport, dar este foarte mic. Este mai bine să îl imprimați cu Brim.

• Stratul 0,15
• Grosimea pereților 2
• Completați 20%

Pasul 3: Layout PCB

Aspectul PCB nu are o complexitate ridicată. Toți pașii au fost realizați cu Autodesk Eagle.

Există câteva module de bază bazate pe:

• ATmega328P bazat pe un Arduino Nano
• Două tranzistoare BSS138 pentru schimbarea nivelului
• Trei LED-uri WS2812b
• Managementul bateriei și circuitul de alimentare
• accelerometrul
• posibilitatea de a lipi un pin 3x1 pe placa pentru conexiune serială

Pasul 4: lipire

Când lipiți acest lucru cu un cuptor de reflow, este mult mai ușor să faceți un șablon sau să îl cumpărați. În caz contrar, veți petrece mult timp punând pasta de lipit pe tampoane. Se recomandă utilizarea unui cuptor de reflow.

Vă rugăm să utilizați pastă de lipit la temperatură scăzută, deoarece LED-urile ar putea deteriora la temperaturi ridicate. Aceasta a fost o lecție grea pentru mine și revânzarea acestor LED-uri nu este foarte distractivă.

Cum se aplică pastă de lipit pe PCB?

Iată, de asemenea, un videoclip util de pe YouTube: Cum se aplică pasta de lipit

După aplicarea pastei de lipit trebuie să așezați piesele la locul potrivit. Am observat că este mult mai ușor să plasați piesele având un aspect cu valorile pieselor. Așa că am făcut PCB-ul cu valorile pieselor și îl puteți descărca. Când o parte nu este clară, vă rog să mă permiteți acum.

LED7 = verde

LED3 = verde

LED4 = portocaliu

Când plasați IC-urile, aveți grijă de marcajele ambalajului! Un mod greșit de lipit vă poate deteriora placa și componentele!

U3 = LIS3DH

U4 = TLV70233

IC2 = TP5400

După lipirea în cuptorul de reflow, trebuie să lipiți cele 4 puncte de montare ale portului micro USB, altfel se va rupe și ar putea deteriora urmele PCB-ului.

Pasul 5: Programarea tabloului dvs

Pentru acest pas aveți nevoie de:

• USBTinyISP
• Sârme și fier de lipit
• Pogo Pins (opțional)
• Adaptor tipărit 3D pentru programare (opțional)
• IDE Arduino

Pentru a programa Atmega pe pcb, aveți nevoie de programatorul USBTinyISP. Este posibilă programarea microcontrolerului doar cu interfața ISP. Nu există convertor USB-serial pe PCB, deci nu este posibilă programarea cu portul micro USB.

În partea de jos a pcb-ului puteți vedea testpad-uri cu diferite marcaje pentru interfața ISP. Există două opțiuni acum, lipirea firelor pe aceste tampoane sau utilizarea pogo-pinilor pentru a vă conecta.

În cazul meu am folosit niște știfturi pogo pentru că construiesc mai multe. Adaptorul pe care îl puteți găsi ca fișier.stl pentru a imprima și a obține pozițiile corecte pentru pinii pogo.

După conectarea programatorului prin interfața ISP la PCB, puteți porni Arduino IDE.

NOTĂ: Microcontrolerul nu va apărea ca port serial în ID-ul Arduino

Modificați setările plăcii dvs. sub instrumente:

• Selectați „Arduino Nano” ca placă Arduino
• Nu selectați niciun port!
• Schimbați programatorul în „USBtinyISP”

Uită-te la imagini.

Acum sunteți gata să programați ATmega!

1. Arzător de încărcare
2. Programare

Mai întâi trebuie să ardeți bootloaderul. Acest pas va arde siguranțele și permite microcontrolerului să-și amintească cine este. Pentru aceasta, selectați în IDE-ul Arduino sub „instrumente” -> „Încărcați bootloader”.

În acest timp, LED7 de pe PCB ar trebui să prezinte un comportament intermitent. După arderea cu succes, LED-ul clipește cu o frecvență fixă. Felicitări, tabloul tău este gata.

Pasul 6: Asamblare și funcții

Asamblare

Când toate piesele sunt tipărite și PCB-ul este programat cu succes, puteți asambla Cubul. Pentru acest pas aveți nevoie de lipici. Datorită dimensiunilor reduse, experimenta articulațiile care se potrivesc perfect, dar nu am avut suficient timp până la Crăciun. Decizia de a-l lipi împreună a fost bine, de asemenea.

Pentru asamblare, vă rugăm să aruncați o privire asupra imaginilor. Ele arată și fiecare pas.

1.) Conectați bateria la PCB, uneori este mai ușor să introduceți bateria mai întâi la bază.

2.) Introduceți PCB-ul în bază. PCB-ul se potrivește doar într-o singură poziție, deci nu există nicio posibilitate de ao pune într-un mod greșit. Puteți repara PCB-ul cu un anumit adeziv fierbinte, deoarece accelerometrul funcționează mai bine, deoarece nu există zgomot din PCB.

3.) Introduceți comutatorul glisant. Pentru a verifica dacă comutatorul este montat corect, îl puteți porni și opri.

4.) Luați niște lipici pe marginea bazei, care va fi în interiorul cubului. Aveți grijă să nu lipiți comutatorul glisant. Nu ai nevoie de mult lipici.

5.) Conectați baza și Lightcube împreună și, în timp ce adezivul se usucă, puneți ceva greu pe el.

6.) Când lipiciul este uscat, încărcați bateria și bucurați-vă:)

Funcții

Când lipiciul este uscat și puteți utiliza cubul, iată funcțiile de bază:

• Încărcare - LED portocaliu în timpul încărcării
• Încărcare - LED verde când încărcarea este terminată
• Glisați comutatorul pentru a porni / opri MagicCube
• Atingeți o dată pentru schimbarea culorii
• Atingeți de două ori pentru stingerea LED-urilor
• Puteți atinge o masă sau un birou pe care se află MagicCube
• A se distra

Locul doi în concursul Make it Glow 2018