بیت (CRC) ، نشان Microbit-like Open: 10 Step

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

ما از نشان microbit حدود 1 سال پیش برای آموزش رباتیک استفاده کردیم. این یک ابزار عالی برای آموزش است.

یکی از ارزشمندترین ویژگی های آن ، دستی بودن آن است. و این انعطاف پذیری باعث می شود که بینش فوق العاده ای نسبت به جامعه آموزشی داشته باشد.

چهار ماه پیش ما طراحی مدل را برای سازندگان آغاز کردیم. تصور کنید که اگر موفقیت آمیز باشد می تواند به محصولی باز برای معلمان تبدیل شود.

چه ویژگی هایی را می خواهیم به نشان اضافه کنیم:

• پردازنده ESP32 (سازگار با آردوینو)
• IMU 6 محوره
• ماتریس Neopixels RGB ، 8 5 5
• بلندگوی صوتی از طریق DAC
• دو دکمه فشاری
• پورت توسعه GPIO (تحمل 5 ولت)

در طول این دستورالعمل مراحل ساخت آن را توضیح خواهیم داد.

مرحله 1: طراحی شماتیک

ما شماتیک اولین نسخه crcbit را پیوست می کنیم. ما مجبور شدیم آزمایشات مختلفی را روی صفحه اصلی انجام دهیم تا قطعات را تنظیم کنیم.

در طرح ، ما می توانیم از قلب هیئت مدیره که یک ESP32 است قدردانی کنیم. ما همچنین IMU 6 محوره ، یک مدار تقویت کننده بلندگو کوچک و دو برد مبدل سطح منطقی دو طرفه را مشاهده می کنیم.

در نهایت ، کل مدار مدیریت Neopixels وجود دارد که دارای 6 نوار پیکسل با 8 LED است. همراه با یک مدار قدرت 3V3 ولت که دارای MOSFET برای اتصال و قطع شدن از طریق GPIO نرم افزار کنترل شده است.

برای منبع تغذیه ، ما یک کانکتور JST را انتخاب کرده ایم که از کانکتور میکرو USB قوی تر است ، اگر در حال حرکت است.

مرحله 2: سیستم قدرت

از آنجا که این برد دارای 40 نئوپیکسل ، ESP32 و بلندگو است. مصرف آمپر بسیار زیاد است.

در صورت روشن کردن 40 نئوپیکسل تا حداکثر روشنایی ، ما به 1.5 آمپر نزدیک می شویم.

ما تصمیم گرفتیم که برد را در 5 ولت تغذیه کنیم. استفاده از هر پاور بانک آسان است. 5 ولت برای تغذیه ESP32 ، که قبلاً دارای تنظیم کننده 3V3 است ، استفاده می شود. همچنین به لطف تغییر سطح دو جهت ، امکان ایجاد سیگنالهای تحمل پذیر 5 ولت را فراهم می کند.

برای نئوپیکسل ها از مدار قطع و ولتاژ 3V3 استفاده می کنیم. بنابراین ما مصرف را به 250 میلی آمپر کاهش می دهیم و می توانیم قدرت نئوپیکسل ها را با نرم افزار کنترل کنیم.

مرحله 3: آنچه ما نیاز داریم

بیایید ابتدا مواردی را آماده کنیم.

در همه موارد ، ما به دنبال اجزایی بوده ایم که جوشکاری آسان و خرید آنها در فروشگاه های لوازم الکترونیکی محلی آسان است.

با این وجود ، پیدا کردن برخی از اجزاء آسان نیست و بهتر است با حوصله آنها را در بازار چین سفارش دهید.

لیست اجزای لازم عبارتند از:

• 1 x فرمت کوچک ESP32
• 2 مبدل سطح منطق دو طرفه
• IMU 1 x 6 محوره
• 1 عدد بلندگو
• 1 x MOSFET قدرت
• افت ولتاژ 1 x 3V3
• 2 عدد دکمه فشاری
• 1 x LDR
• 6 نوار از 8 نئوپیکسل

… و برخی از اجزای گسسته معمولی

مرحله 4: هک نوارهای نئوپیکسلی برای تسهیل لحیم کاری (I)

سخت ترین قسمت برای مونتاژ و لحیم کاری نوارهای Neopixels است.

برای این منظور ما یک ابزار چاپ سه بعدی ایجاد کرده ایم که 5 نوار پیکسل را در موقعیت صحیح نگه می دارد. به این ترتیب ، آنها به درستی تراز شده اند.

در عین حال ، این ابزار به ما اجازه می دهد تا نوارهای فلزی کوچک را جوش دهیم تا لحیم کاری آسان شود زیرا نوارها معکوس هستند.

توصیه می شود قبل از آن تمرین کنید زیرا این روند دشوار است.

مرحله 5: نوارهای Hockin Neopixels برای تسهیل لحیم کاری (II)

ما فایل ها را با فرمت STL ضمیمه می کنیم تا بتوانیم ابزار ثابت را چاپ کنیم.

برای چاپ سه بعدی قطعات نیازی به تنظیمات خاصی نیست. چاپ آنها آسان است اما بسیار مفید است.

مرحله 6: PCB سفارشی

با توجه به تعداد اجزا و اندازه آنها ، ما از نمونه اولیه در یک PCB جهانی مهاجرت می کنیم تا یک PCB سفارشی ایجاد کنیم.

ما طرح PCB را در PCBWay بارگذاری کرده ایم تا آن را با جامعه و سازندگانی که مایل به طراحی آن هستند جمع آوری کنیم.

همچنین فایل های Gerber را برای انعطاف پذیری بیشتر پیوست می کنیم.

مرحله 7: اتصال سخت افزار (PCB سفارشی)

اگر PCB سفارشی داریم ، بقیه قطعات به راحتی لحیم می شوند زیرا همه آنها دارای نوار پین 2.54 میلی متری هستند.

تصاویر پیوست وضوح خوبی برای مشاهده موقعیت اجزا دارند.

مرحله 8: نرم افزار و سیستم عامل

این برد نیازی به نرم افزار خاصی ندارد زیرا مستقیماً با Arduino IDE کار می کند. ما فقط باید Arduino IDE را برای کار با ESP32 پیکربندی کنیم ، یک آموزش خوب که گام به گام دنبال می شود:

www.instructables.com/id/ESP32-With-Arduin…

و برای کارکرد وسایل جانبی ما باید این کتابخانه های آردوینو را اضافه کنیم:

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

github.com/adafruit/Adafruit_NeoMatrix

github.com/sparkfun/MPU-9250_Breakout

اولین آزمایشی که انجام دادیم تا ببینیم همه چیز درست کار می کند قلب میکروبیت پیکسل است.

مرحله 9: از آن لذت ببرید

مرحله دهم: بعدی…

این یک پروژه باز است

تا کنون بیت (CRC) هنوز ساده و خام است. ما معتقدیم که با کمک جامعه بهتر و بهتر رشد خواهد کرد.

و به همین دلیل است که مردم منبع باز و جامعه را دوست دارند.

اگر ایده بهتری دارید یا پیشرفتی داشته اید ، لطفاً آن را به اشتراک بگذارید!

به سلامتی