MagicCube - Հպեք ՝ գույնը փոխելու համար. 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Fusion 360 նախագծեր »

Բարի գալուստ իմ առաջին ուսանելի: Հուսով եմ, որ կարողացաք հետևել բոլոր քայլերին: Եթե կան հարցեր, տվեք, և ես բովանդակությունը կավելացնեմ ուսուցանվողին:

Այս նախագծի գաղափարն էր ՝ կառուցել և մշակել հատուկ էֆեկտով փոքր խորանարդ ՝ որպես նվեր Սուրբ ննդյան տոնի առթիվ: Իմ ընտանիքի բոլոր անդամները ստացան սրանցից մեկը, և նրանք իսկապես ուրախ էին, որ ստացան մեկը:

Քայլ 1: Հայեցակարգ և նյութեր

Հայեցակարգը ոգեշնչված էր մեկ այլ նախագծից: Խորանարդն ինքը պետք է ունենա փոքր չափս, ընդհանուր առմամբ այն 39 մմ^3 է:

Իմ կարգավորումը խորանարդը լիցքավորելու համար մատչելի ինտերֆեյս էր: Այսօր ամենատարածվածը միկրո USB- ն է:

Ավելացված է LIS3DH սենսոր ՝ ծորակները չափելու համար (ես այն օգտագործել եմ այլ նախագծում, այնպես որ ես ծանոթ եմ դրան):

Ես ուզում եմ ունենալ ֆիզիկական միացում/անջատում:

Նաև որոշվեց օգտագործել որոշ WS2812b LED- ներ, դրանք հեշտ է օգտագործել և հաճելի լույս են հաղորդում:

Այժմ կա հնարավորություն ձեռք բերել ամբողջական փաթեթ կամ հավաքված համակարգիչ Tindie- ի վրա, եթե դուք չունեք հմտություններ կամ

այս նախագծի զոդման և տպագրման գործիքներ:

Անցքերի տպումները տպագրվում են das Filament- ից PLA- ով

Տպիչները `Ender 2 և Ender 3 pro:

Նյութերի ցանկը երկար է, քանի որ ես թվարկում եմ յուրաքանչյուր դիմադրություն: Գրեթե բոլոր մասերը SMD մասեր են:

Ձեզ անհրաժեշտ գործիքներ

• զոդման երկաթ
• 3D տպիչ
• համակարգիչ Arduino IDE- ով
• USBTinyISP (Սա կամ սա փորձարկված են)
• Սոսինձ
• Hot Air ատրճանակ կամ փոքր վերալիցքավորման վառարան
• զոդման մածուկ

Ապրանքների հաշիվը:

• 1x PCB PCBway կամ հավաքված PCB
• 1x ATmega328P-AU Digikey
• 16 ՄՀց բյուրեղյա Digikey
• 1x LIS3DH Digikey
• 3x WS2812b Digikey
• 2x LED կանաչ (0603) Digikey
• 1x LED նարնջագույն (0603) Digikey
• 1x մարտկոց molex picoblade միակցիչով (503035 կամ 303035 կամ 603030)
• 1x TP5400 Aliexpress
• 1x TLV70233 Digikey
• 1x Micro USB պորտ Digikey
• 1x սլայդ անջատիչ Digikey
• 1x molex 2p միակցիչ Digikey
• 1x Polyfuse 350mA Digikey
• 1x 4, 7uH ինդուկտոր (3015) Digikey
• 1x SS32 դիոդ Digikey
• 2x BSS138 տրանզիստոր Digikey
• 7x 10k Օմ դիմադրություն (0603)
• 4x 1uF գլխարկ (0603)
• 7x 100nF գլխարկ (0603)
• 4x 22uF գլխարկ (0805)
• 2x 10uF գլխարկ (0805)
• 1x 4, 7uF Tantalcap (3216A)
• 1x 330 Օմ դիմադրություն (0603)
• 1x 500k Օմ դիմադրություն (0603)
• 3x 5k Օմ դիմադրություն (0603)

Երբ որոշում եք օգտագործել ծրագրավորման ադապտեր, ապա ձեզ նույնպես անհրաժեշտ են pogo-pins:

Նման մի բան. Pogo կապում

Տրամագիծը պետք է լինի 2 մմ և երկարությունը 3 մմ: Այնուհետեւ դրանք տեղավորվում են անցքերի ներսում եւ հիանալի կերպով միանում են PCB- ին:

Քայլ 2: 3D տպված պատյան

Գործը նախագծվել է Autodesk Fusion360- ում: Ես այնտեղ կատարեցի բոլոր քայլերը, պատյանները, ադապտերների դիզայնը pogo կապում, ինչպես նաև PCB- ի հիմնական ձևը:

Fusion360- ում և Eagle- ում կա գեղեցիկ արտահանման և համագործակցության գործառույթ, այնպես որ կարող եք քաշել և առաջ մղել PCB- ի ձեր փոփոխությունները մի ծրագրից մյուսը:

Պարզվեց, թե ինչպես է դա աշխատում ՝ դիտելով youtube տեսանյութը.

Fusion360 PCB ձև

Ես ընտրում եմ տպագրության իմ կարգավորումները, որպեսզի գործը տպելիս ավելի քիչ անեմ: Ամեն ինչ նախագծված է ոչ մեծ աջակցություն և լավ որակի տպագրություն ունենալու համար: Միայն հոսանքի անջատիչին անհրաժեշտ է որոշակի աջակցություն, բայց դա իսկապես փոքր է: Ավելի լավ է այն տպել Brim- ով:

• Շերտ 0.15
• Պատերի հաստությունը 2
• Լցնել 20%

Քայլ 3: PCB- դասավորություն

PCB- ի դասավորությունը բարձր բարդություն չունի: Բոլոր քայլերը կատարված են Autodesk Eagle- ի միջոցով:

Կան մի քանի հիմնական մոդուլներ, որոնք հիմնված են.

• ATmega328P- ն հիմնված է Arduino Nano- ի վրա
• Երկու BSS138 տրանզիստոր `մակարդակը փոխելու համար
• Երեք WS2812b LED
• Մարտկոցի կառավարում և էներգիայի միացում
• արագացուցիչը
• սերիական միացման համար գրատախտակին 3x1 քորոց ամրացնելու հնարավորություն

Քայլ 4: Sոդում

Երբ դուք եռակցում եք սա վերալիցքավորվող վառարանով, շատ ավելի հեշտ է պատրաստել տրաֆարետ կամ գնել այն: Հակառակ դեպքում դուք շատ ժամանակ կծախսեք զոդման մածուկը բարձիկների վրա դնելով: Խորհուրդ է տրվում օգտագործել reflow վառարան:

Խնդրում ենք օգտագործել ցածր ջերմաստիճանի զոդման մածուկ, քանի որ LED- ները կարող են վնասներ կրել բարձր ջերմաստիճանի դեպքում: Սա ինձ համար ծանր դաս էր, և այս LED- ների վերավաճառքը շատ զվարճալի չէ:

Ինչպե՞ս կիրառել զոդման մածուկ համակարգիչների վրա:

Ահա նաև մի օգտակար տեսանյութ youtube- ից. Ինչպես կիրառել զոդման մածուկ

Erոդման մածուկը կիրառելուց հետո դուք պետք է մասերը տեղադրեք ճիշտ տեղում: Ես նկատեցի, որ մասերի տեղադրմամբ մասերի արժեքներով դասավորություն ունենալը շատ ավելի հեշտ է: Այսպիսով, ես պատրաստեցի PCB- ն մասերի արժեքներով, և դուք կարող եք ներբեռնել այն: Երբ մի մասը պարզ չէ, խնդրում եմ թույլ տվեք հիմա:

LED7 = կանաչ

LED3 = կանաչ

LED4 = նարնջագույն

IC- ները տեղադրելիս պետք է հոգ տանել փաթեթի նշանների մասին: Soldոդման սխալ եղանակը կարող է վնասել ձեր տախտակը և դրա բաղադրիչները:

U3 = LIS3DH

U4 = TLV70233

IC2 = TP5400

Վերալիցքավորման վառարանում եռակցվելուց հետո դուք պետք է միացնեք միկրո USB պորտի 4 ամրացման կետերը, հակառակ դեպքում այն կկոտրվի և կարող է վնասել ձեր PCB- ի հետքերը:

Քայլ 5: Boardրագրավորեք ձեր խորհուրդը

Այս քայլի համար ձեզ հարկավոր է.

• USBTinyISP
• Լարեր և եռակցման երկաթ
• Pogo կապում (ըստ ցանկության)
• Printրագրավորման համար 3D տպագիր ադապտեր (ըստ ցանկության)
• Arduino IDE

PCB- ում Atmega- ն ծրագրավորելու համար ձեզ հարկավոր է USBTinyISP ծրագրավորող: Հնարավոր է միայն ծրագրավորել միկրոհսկիչը ISP ինտերֆեյսով: PCB- ում USB- ի սերիական փոխարկիչ չկա, այնպես որ միկրո USB պորտով ծրագրավորումը հնարավոր չէ:

PCB- ի ներքևի մասում կարող եք տեսնել ISP ինտերֆեյսի տարբեր նշաններով թեստային տախտակներ: Այժմ կա երկու տարբերակ ՝ լարերը սոսնձել այս բարձիկներին կամ դրանց հետ միանալու համար օգտագործել պոգո-կապում:

Իմ դեպքում ես օգտագործել եմ մի քանի պոգո կապում, քանի որ ես կառուցում եմ մեկից ավելի: Ադապտորը, որը կարող եք գտնել որպես.stl ֆայլ, տպելու և պոգո կապում ճիշտ դիրքեր ստանալու համար:

Pրագրավորողը ISP ինտերֆեյսի միջոցով pcb- ին միացնելուց հետո կարող եք սկսել Arduino IDE- ն:

Նշում. Միկրոհսկիչը չի հայտնվի որպես սերիական նավահանգիստ Arduino IDE- ում:

Փոփոխեք ձեր տախտակի կարգավորումները գործիքների ներքո.

• Որպես Arduino տախտակ ընտրեք «Arduino Nano» - ն
• Մի ընտրեք որևէ նավահանգիստ:
• Փոխեք ծրագրավորողը «USBtinyISP» - ի

Նայեք նկարներին:

Այժմ դուք պատրաստ եք ծրագրավորել ATmega- ն:

1. Այրվող բեռնախցիկ
2. Ծրագրավորում

Նախ պետք է այրել bootloader- ը: Այս քայլը կվառի ապահովիչները և թույլ կտա միկրոհսկիչին հիշել, թե ով է դա: Դրա համար Arduino IDE- ում ընտրեք «գործիքներ» -> «Burn Bootloader» բաժնում:

Չնայած դրան, PCB- ի LED7- ը պետք է ցույց տա թարթող վարքագիծ: Հաջող այրվելուց հետո LED- ը թարթում է ֆիքսված հաճախականությամբ: Շնորհավորում եմ, ձեր խորհուրդը պատրաստ է:

Քայլ 6: Հավաքում և գործառույթներ

Հավաքում

Երբ բոլոր մասերը տպվեն, և pcb- ն հաջողությամբ ծրագրավորվի, կարող եք հավաքել Cube- ը: Այս քայլի համար ձեզ հարկավոր է սոսինձ: Փոքր չափի պատճառով այն փորձեր էր կատարում սեղմված հոդերի հետ, բայց ես չունեի բավարար ժամանակ մինչև Սուրբ Christmasնունդ: Այն միասին սոսնձելու որոշումը նույնպես լավ էր:

Հավաքման համար խնդրում ենք դիտել նկարները: Նրանք նույնպես ցույց են տալիս յուրաքանչյուր քայլ:

1.) Մարտկոցը միացրեք PCB- ի հետ, երբեմն ավելի հեշտ է մարտկոցը նախ տեղադրել բազայի վրա:

2.) Տեղադրեք PCB- ն հիմքի մեջ: PCB- ն տեղավորվում է միայն մեկ դիրքում, ուստի այն սխալ ձևով տեղադրելու հնարավորություն չկա: Դուք կարող եք շտկել PCB- ն ինչ -որ տաք սոսինձով, քան արագացուցիչը ավելի լավ է աշխատում, քանի որ PCB- ի թրթռոց չկա:

3.) Տեղադրեք սահիկի անջատիչը: Անջատիչը ճիշտ տեղադրված լինելու համար կարող եք միացնել և անջատել այն:

4.) Սոսինձ վերցրեք հիմքի եզրին, որը կլինի խորանարդի ներսում: Careգույշ եղեք, որ սոսնձի անջատիչը չկպչեք: Ձեզ շատ սոսինձ պետք չէ:

5.) Միացրեք հիմքը և Lightcube- ը միասին և մինչ սոսինձը չորանում է, դրա վրա ինչ -որ ծանր բան դրեք:

6.) Երբ սոսինձը չորանում է, լիցքավորեք մարտկոցը և վայելեք:)

Գործառույթներ

Երբ սոսինձը չորանում է, և դուք կարող եք օգտագործել ձեր Cube- ը, ահա հիմնական գործառույթները.

• Լիցքավորում - Լիցքավորման ընթացքում նարնջագույն LED
• Լիցքավորում - կանաչ LED լիցքավորման ավարտին
• Սահեցրեք անջատիչը `MagicCube- ը միացնելու/անջատելու համար
• Հպեք մեկ անգամ ՝ գույնը փոխելու համար
• Երկու անգամ հպեք ՝ LED- ները անջատելու համար
• Կարող եք թակել սեղանին կամ գրասեղանին, որտեղ MagicCube- ը կանգնած է
• Զվարճանալ

Երկրորդը ՝ Make it Glow մրցույթում 2018 թ