EFM8BB1 Kinetic Light Triangles: 14 Steps (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Jeg ble inspirert til å lage disse etter at jeg så Nanoleaf lyse trekanter i butikken, men jeg ble skuffet over å se at hver flis kostet tjue dollar! Jeg bestemte meg for å lage et tilsvarende produkt, men å holde prisen per flis på rundt tre til fire dollar. Dette prosjektet er ikke fullført, ettersom jeg fremdeles trenger å lage kontrollerens PCB, men jeg har for øyeblikket 50 fliser satt sammen og fungerer.

Jeg har sett andre prosjekter som prøver å replikere dette produktet, men ingen som jeg har sett så langt tillater at noen fliser kobles i ALLE retninger, noe som gir mulighet for mer komplekse design og enkel omlegging.

Dette er min første instruks, vennligst legg igjen en kommentar hvis du har spørsmål!

Rekvisita

Hver flis krever:

• 1x EFM8BB10F8G-A-QFN20 mikrochip (Digikey)
• 9x WS2812E lysdioder (LCSC)
• 1x AMS1117 5.0v spenningsregulator (LCSC)
• 1x AMS1117 3.3v spenningsregulator (LCSC)
• 1x SOD-123 1N4148 diode (LCSC)
• 1x 10k 8050 motstand (LCSC)
• 11x 0.1uf 8050 keramisk kondensator (LCSC)
• 2x 10uf 16v overflatemonterte elektrolytiske kondensatorer (LCSC)
• 1x tilpasset PCB (JLCPCB)
• 12x TE Connectivity 2329497-2 PCB-fjærfingre for innkapsling
• 1x Linker PCB

Kontrolleren (pågår) krever:

• 1x ESP32 DevKit-C
• 1x 12V strømforsyning
• 1x DC-DC trinn ned (for å drive ESP32)
• 1x 10K ohm motstand
• 1x 1n4148 diode
• 2x SPST -trykknapper (LCSC)

Verktøy:

• Loddejern
• Etterfyll ovnen
• 3D -skriver (for vedlegg)
• J-link EDU programmerer
• Wire strippers / cutters / assorted wire (for å lage programmeringssele)
• Fin pinsett for montering
• Tomt PVC -kort for å spre loddepasta
• Bly eller blyfri loddemasse

Trinn 1: Bestill PCB

PCB -flisen ble designet i EasyEDA og ble sendt til JLCPCB for fabrikasjon. Jeg bestilte 50 PCB fordi det faktisk var billigere å bestille 50 enn det var å bestille bare 10 av dem. PCB ble delt i 3 stykker for å holde produksjonskostnadene nede.

Jeg brukte produksjonsalternativene til

• 1,6 mm tykkelse
• HASL overflatebehandling
• 1oz kobber
• Hvit loddemaske

Jeg har hørt at du kan koble JLCPCB- og LCSC -bestillingene dine, slik at du bare betaler frakt en gang, men jeg klarte ikke å finne ut av det. Jeg brukte det billigste fraktalternativet, og begge pakkene kom innen to uker etter bestillingsdatoen.

Designet er lenket her

Trinn 2: Forbered arbeidsområdet

Plasser en av Tile PCB -ene på et bord du ikke har noe imot å bli skitten og teip to andre PCB -er ved siden av den for å holde den på plass som bildet ovenfor. Tape deretter sjablongen ned med Kapton -tape og sørg for at hullene er på linje med de synlige putene på kretskortet.

Trinn 3: Loddepasta

Legg loddemasse på toppen av sjablongen. Jeg brukte dette. Fordel loddemassen rundt sjablongen med et gammelt kredittkort eller lignende. Sørg for at de små hullene til mikrochippen også fylles ut.

Før du løfter sjablongen opp, prøv å få så mye overflødig pasta tilbake på sprederkortet for å bruke det igjen hvis du lager mer enn en flis (dette er dyrt $$$)

Løft sjablongen opp ved å plukke opp det ene hjørnet forsiktig og fjerne tapen. Når du løfter et område opp, kan du prøve å ikke sette det ned igjen, da det kan flekke ut litt av limen.

Kretskortet ditt skal nå se ut som bildet ovenfor.

Trinn 4: Montering

Etter at PCB -en har flettet tilbake, skill sidene på flisen ved å bøye og bryte tappene som holder de forskjellige sidene på plass. Slip deretter av overflødig PCB som er igjen ved å bryte tappene, slik at det blir lettere å passe inn i det trykte kabinettet.

Finn deretter de to sidene med bokstaven "B" og lodd alle 7 sideputene sammen. Den gjenværende siden kan bare gå på en måte og lodde den også.

Flisen skal se ut som bildene ovenfor.

Trinn 7: Koble den monterte flisen til programmereren

FØR DU KOBLER FLISEN TIL JLINKEN, ÅPNE JLINK -KOMMANDANT OG TYPE "power on perm" FOR Å AKTIVERE 5V -UTGANGEN

J-Link Commander er inkludert i programvare- og dokumentasjonspakken som er tilgjengelig her

Hver flis har en upopulert topptekst rett over mikrobrikken merket Debug. Denne overskriften avslører C2-programmeringsgrensesnittet som er kompatibelt med Segger J-Link. Jeg bruker EDU -versjonen fordi den er identisk med de høyere prisene, men kan ikke brukes til kommersielle produkter, som dette ikke faller inn under. Jeg bestilte min fra SparkFun for $ 72 inkludert frakt.

Pin 1 på kontakten er den eneste med en firkantet pute på kretskortet.

Trinn 8: Forbered IDE og bygg fastvare binær

Last ned Simplicity Studio 4 herfra og installer den. Logg på eller registrer deg for en Silicon Labs -konto for å få tilgang til EFM8 -verktøykjeden. Last deretter ned prosjektkoden herfra og importer den til IDE. Klikk deretter på hammerikonet på verktøylinjen og bygg prosjektet.

Du bør få en Bygg ferdig -melding. Hvis det dukker opp en melding som ber deg angi en lisensnøkkel for Keil -kompilatoren, klikker du bare på hopp over (eller du kan aktivere den hvis du vil, den er gratis)

Trinn 9: Last opp fastvare

Klikk på knappen på verktøylinjen som ser ut som et stempel over en brikke "Flash Programmerer". Søk deretter etter den bygde.hex -filen og velg den. Klikk på "Program" og godta vilkårene i J-Link EDU-lisensen. Sørg deretter for at du ikke får en feilmelding, og lysdiodene på tavlen skal lyse svakt hvitt for å fortelle deg at den var vellykket programmert.

Trinn 10: (Valgfri) PCB -test

For dette trinnet må du aktivere den virtuelle COM-porten på J-Link ved å åpne J-Link Configurator og velge den vedlagte programmereren.

Koble "DAT" -linjen fra en av flisens sider til kretsen som er festet på bildene ovenfor.

Åpne en seriell skjerm med 112500 baud 8N1 og bruk disse kommandoene

• 0x08 0xFF 0xFF 0x00 0xFF 0x0A
  • 0x08 er kommandoen "sett farge"
  • 0xFF er "alle fliser"
  • 0xFF 0x00 0xFF er fargen
  • 0x0A er en ny linje

Flisen skal nå være lilla. Hvis ikke, dobbeltsjekk at dioden er koblet til riktig og prøv igjen.

Trinn 11: Vedlegg for 3D -utskrift

Jeg designet kabinettet til å bli sprøytestøpt opprinnelig for å spare tid i stedet for 3D -utskrift av hver flis, men da kostnaden for bare 50 skap ble $ 6000, bestemte jeg meg for den ideen. Kapslingen ble designet i Inventor 2021 og har to deler, en sokkel og den øvre diffusoren. Basen har hull i sidene slik at fliser kan kobles til PCB -kontaktene (koblet nedenfor) eller ledninger. Hvis du går for å bruke kontakt -PCB -ene, trenger du 12 av disse per flis for å la PCB -ene koble seg sammen.

Hvis du ikke har tilgang til en 3D -skriver, kan du vise frem teknikken bak disse flisene ved å lage en kinetisk skulptur og koble flisene sammen med kobbertråd. Bare pass på at ledningene ikke blir korte!

Jeg skrev ut 20 skap, og jeg fant ut at disse flisene skriver fint ut opptil 150 mm/sek uten vesentlig kvalitetsnedbrytning, noe som gir en reduksjon på rundt 60% utskriftstid.

Jeg glemte å ta bilder av dette trinnet, men du bare plasserer den ferdige PCB -en i basen og klikker på toppen.

Trinn 12: Koble til fliser

Fliselink -PCB er tilgjengelig her. Disse plasseres i skapene og bruker disse kontaktene. Sørg for at de to sidene står på linje.

Trinn 13: Kontroller

Kontrollprogramvaren pågår og vil bli oppdatert her. Følg det skjematiske diagrammet for å koble ESP32 til en av flisene. Last opp programvaren ved hjelp av PlatformIO og koble til WiFi -sone for å få flisene til å koble til WiFi -en din.

Trinn 14: Ferdig

Monter flisene på en hvilken som helst måte du velger. Jeg har satt sirkler på baksiden av kabinettet for klebebånd.

Nyt! Legg igjen en kommentar hvis du har spørsmål.

Runner Up i Lighting Challenge