MagicCube - Tryk for at ændre farve: 6 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Fusion 360 -projekter »

Velkommen til min første instruerbare. Jeg håber, at du kunne følge alle trin. Hvis der er spørgsmål, så spørg, og jeg tilføjer indholdet til det instruerbare.

Ideen med dette projekt var at bygge og udvikle en lille terning med en særlig effekt som en julegave. Alle mine familiemedlemmer fik en af disse, og de var virkelig glade for at få en.

Trin 1: Koncept og materialer

Konceptet var inspireret af et andet projekt. Selve terningen skal have en lille størrelse, i alt er den 39 mm^3.

Min indstilling var en tilgængelig grænseflade til genopladning af terningen. Mest almindelig er mikro -USB i dag.

Tilføjet en LIS3DH -sensor til måling af vandhanerne (jeg brugte den i et andet projekt, så jeg kender det).

Jeg vil have en fysisk ON/OFF -kontakt.

Også besluttet at bruge nogle WS2812b lysdioder, de er lette at bruge og giver godt lys.

Der er nu mulighed for at få et komplet kit eller en samlet pcb over Tindie, hvis du ikke har færdighederne eller

værktøjer til lodning og udskrivning af dette projekt.

Hulprintene er trykt med PLA fra das Filament

Printerne er en Ender 2 og en Ender 3 pro.

Listen over materialer er lang, fordi jeg angiver hver modstand. Næsten alle dele er SMD -dele.

Værktøjer du har brug for:

• loddekolbe
• 3D printer
• computer med Arduino IDE
• USBTinyISP (Dette eller dette er testet)
• Lim
• Varmluftspistol eller lille reflovnovn
• loddemasse

Materialekartotek:

• 1x PCB PCBway eller samlet PCB
• 1x ATmega328P-AU Digikey
• 16 MHz krystal Digikey
• 1x LIS3DH Digikey
• 3x WS2812b Digikey
• 2x LED grøn (0603) Digikey
• 1x LED orange (0603) Digikey
• 1x batteri med molex picoblade stik (503035 eller 303035 eller 603030)
• 1x TP5400 Aliexpress
• 1x TLV70233 Digikey
• 1x Micro USB -port Digikey
• 1x skydekontakt Digikey
• 1x molex 2p stik Digikey
• 1x Polyfuse 350mA Digikey
• 1x 4, 7uH induktor (3015) Digikey
• 1x SS32 -diode Digikey
• 2x BSS138 transistor Digikey
• 7x 10k Ohm modstand (0603)
• 4x 1uF cap (0603)
• 7x 100nF hætte (0603)
• 4x 22uF hætte (0805)
• 2x 10uF hætte (0805)
• 1x 4, 7uF Tantalcap (3216A)
• 1x 330 Ohm modstand (0603)
• 1x 500k Ohm modstand (0603)
• 3x 5k Ohm modstand (0603)

Når du beslutter dig for at bruge programmeringsadapteren, har du også brug for pogo-pins.

Noget som dette: Pogo Pins

Diameteren skal være 2 mm og længden 3 mm. Så passer de inde i hullerne og slutter perfekt til printet.

Trin 2: 3D -trykt sag

Etuiet er designet i Autodesk Fusion360. Jeg gjorde alle trin derinde, huset, adapterdesignet til pogo -benene og også PCB'ens grundform!

Der er en fin eksport- og samarbejdsfunktion i Fusion360 og Eagle, så du kan trække og skubbe dine ændringer af printkortet fra det ene program til det andet.

Fandt ud af, hvordan dette fungerer ved at se en youtube -video:

Fusion360 PCB -form

Jeg vælger mine udskriftsindstillinger for at have mindre at gøre, når sagen udskrives. Alt er designet til ikke at have meget støtte og et print i god kvalitet. Kun afbryderen har brug for lidt støtte, men den er virkelig lille. Det er bedre at udskrive det med kant.

• Lag 0,15
• Tykkelse af vægge 2
• Fyld 20%

Trin 3: PCB-layout

PCB -layoutet har ikke en høj kompleksitet. Alle trin blev foretaget med Autodesk Eagle.

Der er et par grundlæggende moduler baseret på:

• ATmega328P baseret på en Arduino Nano
• To BSS138 -transistorer til niveauforskydning
• Tre WS2812b lysdioder
• Batteristyring og strømkredsløb
• accelerometeret
• mulighed for at lodde et 3x1 pinhead på kortet til seriel forbindelse

Trin 4: Lodning

Når du lodder dette med en reflow -ovn, er det meget lettere at lave en stencil eller købe den. Ellers vil du bruge meget tid på at lægge loddemassen på puderne. Det anbefales at bruge en reflow -ovn.

Brug venligst lavtemperatur loddemasse, fordi lysdioderne kan tage skade ved høje temperaturer. Dette var en hård lektion for mig, og det er ikke meget sjovt at løse disse LED'er.

Hvordan påføres loddemasse på pcb'erne?

Her er også en nyttig video fra youtube: Sådan påføres loddemasse

Efter påføring af loddepastaen skal du placere delene på det rigtige sted. Jeg bemærkede, at det er meget lettere at placere delene ved at have et layout med delværdierne. Så jeg lavede printkortet med værdierne for delene, og du kan downloade det. Når en del ikke er klar, lad mig nu.

LED7 = grøn

LED3 = grøn

LED4 = orange

Når du placerer IC'erne, skal du passe på pakkemærkningerne! Forkert loddet kan beskadige dit bord og komponenter!

U3 = LIS3DH

U4 = TLV70233

IC2 = TP5400

Efter lodning i reflow -ovn skal du lodde de fire monteringspunkter på mikro -USB -porten, ellers går den i stykker og kan beskadige dine PCB -spor.

Trin 5: Programmering af dit bord

Til dette trin har du brug for:

• USBTinyISP
• Tråde og loddejern
• Pogo Pins (valgfrit)
• 3D -printet adapter til programmering (valgfrit)
• Arduino IDE

For at programmere Atmega på pcb'et har du brug for USBTinyISP -programmereren. Det er kun muligt at programmere mikrocontrolleren med ISP -interface. Der er ingen USB til seriel konverter på pcb'et, så programmering med mikro -USB -porten er ikke mulig.

På undersiden af printkortet kan du se testblokke med de forskellige markeringer for ISP -grænsefladen. Der er to muligheder nu, lodningstråde til disse puder eller brug af pogo-pins til at forbinde dem.

I mit tilfælde brugte jeg nogle pogo pins, fordi jeg bygger mere end en. Adapteren kan du finde i som en.stl -fil til udskrivning og få de rigtige positioner til pogo -benene.

Efter tilslutning af programmøren via ISP -interfacet til pcb'et kan du starte Arduino IDE.

BEMÆRK: Mikrocontrolleren vises ikke som en seriel port i Arduino IDE

Rediger indstillingerne på dit bord under værktøjer:

• Vælg "Arduino Nano" som dit Arduino -bord
• Vælg ikke en port!
• Skift programmerer til "USBtinyISP"

Tag et kig på billederne.

Nu er du klar til at programmere ATmega!

1. Brændende bootloader
2. Programmering

Først skal du brænde bootloaderen. Dette trin brænder sikringerne og lader mikrokontrolleren huske, hvem det er. Vælg dette i Arduino IDE under "værktøjer" -> "Burn Bootloader".

Mens dette, LED7 på PCB bør vise en blinkende adfærd. Efter vellykket brænding blinker LED'en med en fast frekvens. Tillykke, din bestyrelse er klar.

Trin 6: Samling og funktioner

Montering

Når alle dele er udskrevet, og printkortet er programmeret vellykket, kan du samle terningen. Til dette trin har du brug for limen. På grund af den lille størrelse eksperimenterede den med snap fit -led, men jeg havde ikke tid nok til jul. Beslutningen om at lime det sammen var også fin.

For montering, se venligst billederne. De viser også hvert trin.

1.) Tilslut batteriet med printkortet, nogle gange er det lettere at isætte batteriet først til basen.

2.) Sæt printkortet i basen. PCB'et passer kun i en position, så der er ingen mulighed for at sige det forkert. Du kan reparere printkortet med lidt varm lim, end accelerometeret fungerer bedre, fordi der ikke er nogen rasle af printkortet.

3.) Sæt glidekontakten i. For at kontrollere, om kontakten er monteret korrekt, kan du tænde og slukke den.

4.) Tag lidt lim til kanten af bunden, som vil være inde i terningen. Pas på ikke at lime glidekontakten. Du behøver ikke meget lim.

5.) Tilslut basen og Lightcube sammen, og mens limen tørrer, skal du lægge noget tungt på den.

6.) Når limen er tørret, skal du oplade batteriet og nyde:)

Funktioner

Når limen er tørret, og du kan bruge din terning, er her de grundlæggende funktioner:

• Opladning - Orange LED under opladning
• Opladning - Grøn LED, når opladningen er færdig
• Skub kontakten for at tænde/slukke MagicCube
• Tryk én gang for at ændre farve
• Tryk to gange for at slukke lysdioder
• Du kan trykke på et bord eller et skrivebord, hvor MagicCube står på
• Hav det sjovt

Runner Up i Make it Glow -konkurrencen 2018