PixelPad Indian: Programmerbart elektronisk merke: 11 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

PixelPad er et elektronisk utviklingsmerke basert på en ATmega32U4 mikrokontroller og har mange innebygde funksjoner. PCB -kunsten er inspirert av indisk kultur, kunst og tegninger. Ved å bruke PixelPad kan du enten bruke det som et bærbart utviklingsbord som Adafruit Playground Express eller LilyPad, eller du kan bruke det som et elektronisk merke!

Funksjonene til PixelPad kan sees nedenfor!

Jeg gikk gjennom mange indiske kulturelle og åndelige kunst og malerier for å designe PCB -kunst og bordoversikt. Etter mye forskning og tilbøyeligheter, designet jeg en PCB -kunst ved hjelp av Adobe Illustrator.

Trinn 1: Ideen

Da jeg bestemte meg for å bygge et elektronisk merke, hadde jeg gått igjennom mange ideer. Det førte meg til forvirring angående hvilken jeg trenger å designe. Bokstavelig talt holder jeg meg ikke til en idé. i stedet for at jeg raskt endrer ideene. Så det jeg gjorde er at jeg listet opp funksjonene jeg ønsket i merket som jeg designer. Så her er kriteriene jeg listet opp i idéutviklingsprosessen.

• Minimalistisk design
• Kompakt i størrelse
• Designet skal være bærbart
• Har nok I/O -pinouts
• Må være batteridrevet
• Ha gode lysdioder som kan programmeres til noe nyttig
• Representere en kultur eller kunst

Etter å ha gått gjennom den grove listen begynte jeg å søke etter hvilken mikrokontroller, lysdioder jeg må bruke til Pixelpad. Å finne et godt tema for kunsten er for komplisert for meg, vet du det? Jeg har ikke den ferdigheten!

Trinn 2: Mikrokontrolleren og Neopixel -lysdiodene

Jeg bestemte meg for å bruke Atmega32U4 mikrokontroller for merkedesignet. Den leveres med USB -støtte og støtter dataoverføringshastigheter på opptil 12 Mbit/s og 1,5 Mbit/s. Den kan også brukes som en HID -enhet. Så jeg ble sittende fast med ATmega32U4 som MCU. Du kan definitivt sjekke databladet jeg har vedlagt dette prosjektet.

Jeg brukte 12 NeoPixel -lysdioder fordi hver LED kan adresseres og en enkelt datapinne som trengs for å kontrollere RGB -fargene. Så jeg bestemte meg for å holde meg til NeoPixels.

Trinn 3: Skjematisk design ved bruk av Autodesk Eagle

Jeg brukte Autodesk Eagle CAD til å designe alle PCB -ene mine. Jeg begynte å designe kretsskjemaene i Eagle. Hovedkomponentene jeg brukte i skjemaene er forklart nedenfor.

• MIC5219B for en 3.3V 500ma strømforsyning for å drive mikrokontrolleren
• MCP73831 for Li-Po / Li-Ion batteristyring
• DS1307Z for en I2C RTC
• WS2812 5050 RGB lysdioder
• 8Mhz Resonator for å klokke ATmega32U4 eksternt
• 2 × 3 SMD pin header for ISP -tilkobling
• Trykknapp for tilbakestilling av SMD

Trinn 4: Borddesign

Etter at skjematikken ble designet, begynte jeg å designe kretskortet (PCB). Først plasserte jeg alle komponentene i en rekkefølge jeg ønsket. Begynte deretter å dirigere lufttrådene manuelt. Jeg brukte en minimum sporbredde på 8mils for sporene. Brettdesignet er for en to-lags PCB. den totale dimensjonen er 66 x 66 mm. Du finner designfilene og Gerber -filene vedlagt på slutten av dette prosjektet.

Trinn 5: Importer PCB Art til styret

Importer PCB Art til styret

Jeg designet PCB -art i Adobe Illustrator. Du kan bruke hvilken som helst vektordesignende programvare for å gjøre denne delen. Du kan enten bruke en illustrator eller holde deg til en åpen kildekode som Inkscape. Jeg prøvde mye design, og til slutt klarte jeg det forventede designet. Etter å ha designet kunsten kan du lagre den som et 8-biters BMP-format. Så i Eagle må du importere kunsten til et hvilket som helst silketrykklag. Jeg brukte navnelaget. Jeg vil ikke ha komponentlaget, så jeg slettet navnene og brukte laget til å plassere designet. Følg trinnene nedenfor for å importere designet:

På toppen finner du ULP -ikonet, ved å klikke på ikonet får du opp vinduet for å velge ULP. Søket etter import-BMP åpner deretter import-Bmp ULP.

Velg deretter BMP -filen du trengte og laget du ønsket å plassere, og mål målinger osv … og klikk OK. Etter det må du plassere designet i PCB -designet der du ønsket.

NB: Designet skal være i svart og hvit farge

Jeg brukte Autodesk Fusion 360 for å se 3D -modellen til kretskortet, jeg brukte også Fusion 360 til å designe tavleoversikten for dimensjonslaget. Du kan definitivt bruke fordelen med Fusion 360 og Eagle -integrasjon.

Trinn 6: Eksportere Gerber -filen for produksjon

For å produsere kretskortet fra alle produsenter rundt om i verden, trenger du Gerber -filen sendt til dem. Å generere Gerber -filen i Eagle er superenkelt. Du kan følge trinnene nedenfor.

På høyre side av Eagle finner du kategorien Produksjon. Klikk på produksjonsfanen for å se det gjengitte bildet av kretskortet for produksjon. Klikk på CAM -knappen i det samme vinduet.

Lagre hvert lag i en mappe og komprimere mappen til et zip -format.

Trinn 7: PCB -produksjon

Det er mange PCB -produksjonstjenester i Kina for $ 5 for 10 PCB. Jeg personlig anbefaler PCBWAY De leverer PCB av god kvalitet og kundestøtte er fantastisk.

Trinn 8: Samling av komponenter

Det tar to uker å komme til PCB i henhold til leveringsmetoden. I mellomtiden begynte jeg å samle de nødvendige komponentene for prosjektet. Jeg har allerede noen av komponentene, så jeg kjøpte de resterende komponentene fra forskjellige kilder. Men jeg har gitt alle komponentene lenken til butikken.

Trinn 9: Lodding av komponentene

Etter ankomst både PCB og komponentene. Jeg begynte å lodde komponentene. ved hjelp av en weller we51 loddestasjon med en mikrotip for lodding. 0805 SMD -pakken er litt vanskelig for lodding for nykommere, men dere vil bli vant til det etter noen få komponenter loddet. Jeg brukte også en varmluftsbehandlingsstasjon, men det er ikke nødvendig. Vær forsiktig mens lodding av mikrokontrolleren og andre ICer ikke overopphetes ICene.

Jeg brukte også en PCB -rengjøringsløsning for å rengjøre kretskortet fra overflødig loddefluks.

Trinn 10: Programmering av Pixelpad Indian Board

Jeg loddet alle komponentene på kretskortet. For å programmere brettet med Arduino IDE må vi først brenne en passende Atmega32u4 bootloader til brettet. Jeg brukte Sparkfun pro mikrokortets bootloader for brettet mitt. For å brenne oppstartslasteren du trengte er ISP -programmerer, eller du kan bruke et Arduino -kort som en ISP -programmerer. Jeg bygger selv en USBTiny ISP programmerer, besøk siden min USBTinyISP programmerer.

Når du kobler til Pixelpad Indian, vil strømlampen lyse. Jeg valgte Sparkfun Pro Micro -kortet fra brettsjefen og valgte USBTiny ISP som programmerer fra programmeringsvinduet. Klikk deretter på burn bootloader. Det vil ta litt tid å brenne. Etter å ha brent oppstartslasteren, er den klar til å programmere via mikro -USB -kabelen. Jeg laget en grunnskisse for å vise en analog klokkeslett ved hjelp av NeoPixel LED og RTC. De røde LED -ene viser timene og den blå LED -en viser minutter.

Trinn 11: Arbeidsvideo

Jeg håper dere liker dette prosjektet!

LAST NED PROJEKTFIL FRA MIN GITHUB -SIDE