MagicCube - برای تغییر رنگ ضربه بزنید: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

پروژه های Fusion 360 »

به اولین دستورالعمل من خوش آمدید. امیدوارم بتوانید همه مراحل را دنبال کنید. اگر س questionsالی وجود داشت ، بپرسید و من مطالب را به مطالب آموزشی اضافه می کنم.

ایده این پروژه ساخت و توسعه یک مکعب کوچک با جلوه ای ویژه به عنوان هدیه برای کریسمس بود. همه اعضای خانواده من یکی از اینها را دریافت کردند و واقعاً خوشحال بودند که یکی از آنها را دریافت کردند.

مرحله 1: مفهوم و مواد

این طرح از پروژه دیگری الهام گرفته شده است. خود مکعب باید اندازه کوچکی داشته باشد ، در کل 39 میلی متر^3 است.

تنظیمات من یک رابط در دسترس برای شارژ مکعب بود. رایج ترین آن امروزه میکرو USB است.

یک سنسور LIS3DH برای اندازه گیری شیرها اضافه شده است (من آن را در پروژه های مختلف استفاده کردم ، بنابراین با آن آشنا هستم).

من می خواهم یک کلید روشن/خاموش فیزیکی داشته باشم.

همچنین تصمیم گرفته شده از برخی از LED های WS2812b استفاده کند ، استفاده از آنها آسان است و نور خوبی را ایجاد می کند.

در حال حاضر این امکان وجود دارد که اگر مهارت یا مهارت کافی را ندارید ، یک کیت کامل یا یک PCB مونتاژ شده از طریق Tindie تهیه کنید.

ابزار لحیم کاری و چاپ این پروژه

چاپهای سوراخ شده با PLA از das Filament چاپ می شوند

چاپگرها Ender 2 و Ender 3 pro هستند.

لیست مواد طولانی است ، زیرا من هر مقاومت را لیست می کنم. تقریباً همه قطعات قطعات SMD هستند.

ابزارهای مورد نیاز:

• آهن لحیم کاری
• چاپگر سه بعدی
• کامپیوتر با Arduino IDE
• USBTinyISP (این یا این مورد آزمایش شده است)
• چسب
• تفنگ هوای گرم یا اجاق گاز کوچک مجدد
• خمیر لحیم کاری

بیانیه مواد:

• 1x PCB PCBway یا PCB مونتاژ شده
• 1x ATmega328P-AU Digikey
• دیجیک کریستال 16 مگاهرتز
• 1x LIS3DH Digikey
• 3x WS2812b Digikey
• 2 برابر LED سبز (0603) Digikey
• 1x نارنجی LED (0603) Digikey
• 1 باتری با اتصال مولکس picoblade (503035 یا 303035 یا 603030)
• 1x TP5400 Aliexpress
• 1x TLV70233 Digikey
• 1x پورت Micro USB Digikey
• سوئیچ اسلاید 1x Digikey
• اتصال 1x molex 2p Digikey
• 1x Polyfuse 350mA Digikey
• 1x 4 ، سلف 7uH (3015) Digikey
• 1x دیود SS32 Digikey
• 2x ترانزیستور Digikey BSS138
• مقاومت 7x 10k اهم (0603)
• کلاه 4x 1uF (0603)
• کلاه 7x 100nF (0603)
• کلاه 4x 22uF (0805)
• کلاه 2x 10uF (0805)
• 1x 4 ، 7uF Tantalcap (3216A)
• مقاومت 1x 330 اهم (0603)
• مقاومت 1x 500k اهم (0603)
• مقاومت 3x 5k اهم (0603)

وقتی تصمیم می گیرید از آداپتور برنامه نویسی استفاده کنید ، در این صورت به pogo-pin نیز نیاز دارید.

چیزی شبیه به این: Pogo Pins

قطر باید 2 میلی متر و طول 3 میلی متر باشد. سپس آنها داخل سوراخ ها قرار می گیرند و کاملاً به PCB متصل می شوند.

مرحله 2: مورد چاپ سه بعدی

این کیس در Autodesk Fusion360 طراحی شده است. من تمام مراحل را انجام دادم ، محفظه ، طراحی آداپتور برای پین های پوگو و همچنین شکل اولیه PCB!

یک عملکرد خوب صادرات و همکاری در Fusion360 و Eagle وجود دارد ، بنابراین می توانید تغییرات PCB خود را از یک برنامه به برنامه دیگر بکشید و فشار دهید.

با مشاهده یک ویدیوی یوتیوب متوجه شدید که چگونه این کار می کند:

شکل PCB Fusion360

من تنظیمات چاپ خود را انتخاب می کنم تا هنگام چاپ کیس کارهای کمتری انجام دهم. همه چیز طوری طراحی شده است که پشتیبانی چندانی نداشته باشد و کیفیت چاپ خوبی داشته باشد. فقط کلید پاور نیاز به پشتیبانی دارد ، اما واقعاً کوچک است. بهتر است آن را با Brim چاپ کنید.

• لایه 0.15
• ضخامت دیوارها 2
• پر کردن 20

مرحله 3: PCB-Layout

طرح PCB پیچیدگی بالایی ندارد. همه مراحل با Autodesk Eagle انجام شده است.

چند ماژول اساسی بر اساس موارد زیر وجود دارد:

• ATmega328P بر اساس آردوینو نانو
• دو ترانزیستور BSS138 برای تغییر سطح
• سه عدد LED WS2812b
• مدیریت باتری و مدار تغذیه
• شتاب سنج
• امکان اتصال سر پین 3x1 روی صفحه برای اتصال سریال

مرحله 4: لحیم کاری

وقتی این را با اجاق گاز مجدد لحیم می کنید ، ساختن یک استنسیل یا خرید آن بسیار ساده تر است. در غیر این صورت زمان زیادی را صرف قرار دادن خمیر لحیم کاری روی پدها می کنید. توصیه می شود از فر رفلف استفاده کنید.

لطفاً از خمیر لحیم کاری در دمای پایین استفاده کنید ، زیرا LED ها در دمای بالا ممکن است آسیب ببینند. این درس سختی برای من بود و فروش مجدد این LED ها چندان سرگرم کننده نیست.

چگونه می توان خمیر لحیم کاری را روی رایانه ها بکار برد؟

همچنین در اینجا یک ویدئوی مفید از یوتیوب آمده است: نحوه استفاده از لحیم لحیم کاری

پس از استفاده از خمیر لحیم کاری ، باید قطعات را در محل مناسب قرار دهید. من متوجه شدم که قرار دادن قطعات با داشتن یک طرح بندی با مقادیر قطعه بسیار آسان تر است. بنابراین من PCB را با مقادیر قطعات ساختم و می توانید آن را بارگیری کنید. وقتی قسمتی مشخص نیست لطفاً همین حالا اجازه دهید.

LED7 = سبز

LED3 = سبز

LED4 = نارنجی

هنگام قرار دادن IC ها به علامت های بسته توجه کنید! لحیم کاری اشتباه ممکن است به برد و قطعات شما آسیب برساند!

U3 = LIS3DH

U4 = TLV70233

IC2 = TP5400

پس از لحیم کاری در اجاق گاز ، باید 4 نقطه اتصال پورت micro USB را لحیم کنید ، در غیر این صورت شکسته می شود و می تواند به آثار PCB شما آسیب برساند.

مرحله 5: برنامه ریزی هیئت مدیره خود

برای این مرحله شما نیاز دارید:

• USBTinyISP
• سیم و آهن لحیم کاری
• پین های پوگو (اختیاری)
• آداپتور چاپ سه بعدی برای برنامه نویسی (اختیاری)
• آردوینو IDE

برای برنامه نویسی Atmega در pcb ، به برنامه نویس USBTinyISP نیاز دارید. فقط می توان کنترل کننده میکرو را با رابط ISP برنامه ریزی کرد. در pcb مبدل USB به سریال وجود ندارد ، بنابراین برنامه نویسی با پورت micro USB امکان پذیر نیست.

در پایین صفحه pcb می توانید پد های تست با علائم مختلف رابط ISP را مشاهده کنید. در حال حاضر دو گزینه وجود دارد ، سیم را به این پدها بچسبانید یا از پین های پوگو برای اتصال به آنها استفاده کنید.

در مورد من از پین های پوگو استفاده کردم زیرا بیش از یک پین می سازم. آداپتور را می توانید به عنوان یک فایل.stl برای چاپ و دریافت موقعیت های مناسب برای پین های پوگو پیدا کنید.

پس از اتصال برنامه نویس از طریق رابط ISP به pcb ، می توانید Arduino IDE را راه اندازی کنید.

توجه: میکروکنترلر به عنوان یک پورت سریال در Arduino IDE ظاهر نمی شود

تنظیمات برد خود را در زیر ابزارها تغییر دهید:

• "Arduino Nano" را به عنوان برد Arduino خود انتخاب کنید
• هیچ پورتی را انتخاب نکنید!
• برنامه نویس را به "USBtinyISP" تغییر دهید

نگاهی به تصاویر بیندازید.

اکنون شما آماده برنامه نویسی ATmega هستید!

1. سوزاندن بوت لودر
2. برنامه نويسي

ابتدا باید بوت لودر را بسوزانید. این مرحله فیوزها را می سوزاند و به میکرو کنترلر اجازه می دهد که به یاد داشته باشد که کیست. برای این کار در Arduino IDE در بخش "tools" -> "Boot Bootloader" را انتخاب کنید.

در عین حال ، LED7 روی PCB باید رفتار پلک زدن را نشان دهد. پس از سوزاندن موفق ، LED با فرکانس ثابت چشمک می زند. تبریک می گویم ، هیئت مدیره شما آماده است.

مرحله 6: مونتاژ و عملکردها

مونتاژ کردن

وقتی همه قسمت ها چاپ می شوند و pcb با موفقیت برنامه ریزی می شود ، می توانید Cube را مونتاژ کنید. برای این مرحله به چسب نیاز دارید. با توجه به اندازه کوچک آن ، در حال آزمایش اتصالات چسبناک بود ، اما تا کریسمس زمان کافی نداشتم. تصمیم برای چسباندن آن به یکدیگر نیز خوب بود.

برای مونتاژ ، لطفاً به تصاویر نگاه کنید. آنها هر مرحله را نیز نشان می دهند.

1.) باتری را با PCB وصل کنید ، گاهی اوقات راحت تر ابتدا باتری را به پایه قرار می دهید.

2.) PCB را در پایه قرار دهید. PCB فقط در یک موقعیت قرار می گیرد ، بنابراین امکان قرار دادن آن به روش اشتباه وجود ندارد. شما می توانید PCB را با مقداری چسب حرارتی تعمیر کنید ، تا اینکه شتاب سنج بهتر کار می کند ، زیرا هیچ جغجغه ای از PCB وجود ندارد.

3.) سوئیچ کشویی را قرار دهید. برای بررسی اینکه سوئیچ به درستی نصب شده است می توانید آن را روشن و خاموش کنید.

4.) مقداری چسب به لبه پایه که داخل مکعب است بردارید. مراقب باشید که کلید کشویی را چسب نزنید. به چسب زیادی احتیاج ندارید.

5.) پایه و Lightcube را به هم وصل کنید و در حالی که چسب در حال خشک شدن است ، چیزی سنگین روی آن قرار دهید.

6.) وقتی چسب خشک شد ، باتری را شارژ کنید و لذت ببرید:)

کارکرد

هنگامی که چسب خشک می شود و می توانید از مکعب خود استفاده کنید ، عملکردهای اصلی در اینجا آمده است:

• شارژ - LED نارنجی هنگام شارژ
• شارژ - چراغ سبز هنگام اتمام شارژ
• برای روشن/خاموش کردن MagicCube ، کلید کشویی را بکشید
• برای تغییر رنگ یکبار ضربه بزنید
• دوبار ضربه بزنید تا LED ها خاموش شوند
• می توانید روی میز یا میز تحریری که MagicCube روی آن ایستاده ضربه بزنید
• خوش بگذره

نفر دوم در مسابقه Make it Glow 2018