MagicCube - Trykk for å endre farge: 6 trinn (med bilder)

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

Fusion 360 -prosjekter »

Velkommen til min første instruks. Jeg håper du kan følge alle trinnene. Hvis det er noen spørsmål, kan du spørre, så legger jeg til innholdet i instruksjonsboken.

Tanken med dette prosjektet var å bygge og utvikle en liten terning med en spesiell effekt som en julegave. Alle mine familiemedlemmer fikk en av disse, og de var veldig glade for å ha en.

Trinn 1: Konsept og materialer

Konseptet ble inspirert av et annet prosjekt. Selve terningen skal ha en liten størrelse, totalt er den 39 mm^3.

Innstillingen min var et tilgjengelig grensesnitt for å lade kuben. Mest vanlig er mikro -USB i dag.

Lagt til en LIS3DH -sensor for å måle kranene (jeg brukte den i et annet prosjekt, så jeg er kjent med den).

Jeg vil ha en fysisk PÅ/AV -bryter.

Besluttet også å bruke noen WS2812b lysdioder, de er enkle å bruke og gir fint lys.

Det er nå muligheten til å få et komplett sett eller en samlet kretskort over Tindie, hvis du ikke har ferdighetene eller

verktøy for lodding og utskrift av dette prosjektet.

Hultrykkene er trykt med PLA fra das Filament

Skriverne er Ender 2 og Ender 3 pro.

Listen over materialer er lang, fordi jeg viser hver motstand. Nesten alle deler er SMD -deler.

Verktøy du trenger:

• loddejern
• 3D -skriver
• datamaskin med Arduino IDE
• USBTinyISP (Dette eller dette er testet)
• Lim
• Varmluftspistol eller liten reflow -ovn
• Loddemasse

Stykklister:

• 1x PCB PCBway eller montert PCB
• 1x ATmega328P-AU Digikey
• 16 MHz krystall Digikey
• 1x LIS3DH Digikey
• 3x WS2812b Digikey
• 2x LED grønn (0603) Digikey
• 1x LED oransje (0603) Digikey
• 1x batteri med molex picoblade -kontakt (503035 eller 303035 eller 603030)
• 1x TP5400 Aliexpress
• 1x TLV70233 Digikey
• 1x Micro USB -port Digikey
• 1x skyvebryter Digikey
• 1x molex 2p kontakt Digikey
• 1x Polyfuse 350mA Digikey
• 1x 4, 7uH induktor (3015) Digikey
• 1x SS32 -diode Digikey
• 2x BSS138 transistor Digikey
• 7x 10k Ohm motstand (0603)
• 4x 1uF cap (0603)
• 7x 100nF lokk (0603)
• 4x 22uF cap (0805)
• 2x 10uF lokk (0805)
• 1x 4, 7uF Tantalcap (3216A)
• 1x 330 Ohm motstand (0603)
• 1x 500k Ohm motstand (0603)
• 3x 5k Ohm motstand (0603)

Når du bestemmer deg for å bruke programmeringsadapteren, trenger du også pogo-pins.

Noe sånt som dette: Pogo Pins

Diameteren skal være 2 mm og lengden 3 mm. Da passer de inni hullene og kobles perfekt til PCB.

Trinn 2: 3D -trykt eske

Etuiet ble designet i Autodesk Fusion360. Jeg gjorde alle trinnene der inne, huset, adapterdesignet for pogo -pinnene og også den grunnleggende formen på kretskortet!

Det er en fin eksport- og samarbeidsfunksjon i Fusion360 og Eagle, slik at du kan trekke og skyve endringene av kretskortet fra det ene programmet til det andre.

Fant ut hvordan dette fungerer ved å se en YouTube -video:

Fusion360 PCB -form

Jeg velger utskriftsinnstillingene mine for å ha mindre å gjøre når saken skrives ut. Alt er designet for å ha lite støtte og utskrift av god kvalitet. Bare strømbryteren trenger litt støtte, men den er veldig liten. Det er bedre å skrive det ut med Brim.

• Lag 0,15
• Tykkelse på vegger 2
• Påfyll 20%

Trinn 3: PCB-oppsett

PCB -oppsettet har ikke en høy kompleksitet. Alle trinnene ble utført med Autodesk Eagle.

Det er noen få grunnleggende moduler basert på:

• ATmega328P basert på en Arduino Nano
• To BSS138 -transistorer for nivåskift
• Tre WS2812b lysdioder
• Batteristyring og strømkrets
• akselerometeret
• mulighet for å lodde et 3x1 pinhead på brettet for seriell tilkobling

Trinn 4: Lodding

Når du lodder dette med en refowovn, er det mye lettere å lage en sjablong eller kjøpe den. Ellers vil du bruke mye tid på å legge loddemassen på putene. Det anbefales å bruke en refowovn.

Bruk loddetinnpasta ved lav temperatur, fordi lysdiodene kan ta skade ved høye temperaturer. Dette var en vanskelig leksjon for meg, og det er ikke så gøy å løse disse lysdiodene.

Hvordan påføre loddemasse på PCB?

Her er også en nyttig video fra youtube: Slik bruker du loddemasse

Etter påføring av loddemasse må du plassere delene på riktig sted. Jeg la merke til at det er mye lettere å plassere delene ved å ha et oppsett med delverdiene. Så jeg laget kretskortet med verdiene til delene, og du kan laste det ned. Når en del ikke er tydelig, vennligst la meg nå.

LED7 = grønn

LED3 = grønn

LED4 = oransje

Ta vare på pakkemerkene når du plasserer IC -ene! Feil loddet kan skade brettet og komponentene!

U3 = LIS3DH

U4 = TLV70233

IC2 = TP5400

Etter lodding i reflow -ovnen må du lodde de fire festepunktene på mikro -USB -porten, ellers vil den gå i stykker og kunne skade PCB -sporene.

Trinn 5: Programmering av styret ditt

For dette trinnet trenger du:

• USBTinyISP
• Ledninger og loddejern
• Pogo Pins (valgfritt)
• 3D -trykt adapter for programmering (valgfritt)
• Arduino IDE

For å programmere Atmega på kretskortet trenger du USBTinyISP -programmereren. Det er bare mulig å programmere mikrokontrolleren med ISP -grensesnitt. Det er ingen USB til seriell omformer på kretskortet, så det er ikke mulig å programmere med mikro -USB -porten.

På undersiden av kretskortet kan du se testputer med de forskjellige merkene for ISP -grensesnittet. Det er to alternativer nå, loddetråder til disse putene eller bruk av pogo-pins for å koble til dem.

I mitt tilfelle brukte jeg noen pogo -pinner fordi jeg bygger mer enn en. Adapteren du kan finne i som en.stl -fil for å skrive ut og få de riktige posisjonene for pogo -pinnene.

Etter å ha koblet programmereren via ISP -grensesnittet til kretskortet kan du starte Arduino IDE.

MERK: Mikrokontrolleren vil ikke vises som en seriell port i Arduino IDE

Endre innstillingene på brettet ditt under verktøy:

• Velg "Arduino Nano" som ditt Arduino -bord
• Ikke velg noen port!
• Bytt programmerer til "USBtinyISP"

Ta en titt på bildene.

Nå er du klar til å programmere ATmega!

1. Burning Bootloader
2. Programmering

Først må du brenne oppstartslasteren. Dette trinnet brenner sikringene og lar mikrokontrolleren huske hvem det er. Velg dette i Arduino IDE under "verktøy" -> "Burn Bootloader".

Mens dette, bør LED7 på PCB vise en blinkende oppførsel. Etter vellykket brenning blinker LED -en med en fast frekvens. Gratulerer, styret ditt er klart.

Trinn 6: Montering og funksjoner

Montering

Når alle delene er skrevet ut og kretskortet er programmert vellykket, kan du sette sammen kuben. For dette trinnet trenger du limet. På grunn av den lille størrelsen eksperimenterte den med snap fit -ledd, men jeg hadde ikke nok tid til jul. Beslutningen om å lime det sammen var også bra.

For montering, ta en titt på bildene. De viser hvert trinn også.

1.) Koble batteriet med kretskortet, noen ganger er det lettere å sette batteriet først i basen.

2.) Sett kretskortet inn i basen. PCB -en passer bare inn i en posisjon, så det er ingen mulighet for å si det på feil måte. Du kan fikse kretskortet med litt varmt lim, enn at akselerometeret fungerer bedre, for det er ingen rasling av kretskortet.

3.) Sett inn glidebryteren. For å kontrollere om bryteren er riktig montert, kan du slå den på og av.

4.) Ta litt lim til kanten av basen, som vil være inne i terningen. Pass på å ikke lime glidebryteren. Du trenger ikke mye lim.

5.) Koble basen og Lightcube sammen, og mens limet tørker, legg noe tungt på det.

6.) Når limet er tørket, lad batteriet og nyt:)

Funksjoner

Når limet er tørket og du kan bruke kuben din, er her de grunnleggende funksjonene:

• Lading - Oransje LED under lading
• Lading - Grønn LED når ladingen er fullført
• Skyv bryteren for å slå MagicCube på/av
• Trykk én gang for å endre farge
• Trykk to ganger for å slå av lysdioder
• Du kan trykke på et bord eller et skrivebord der MagicCube står
• Ha det gøy

Runner Up i Make it Glow Contest 2018