MagicCube - Ketuk untuk Mengubah Warna: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Proyek Fusion 360 »

Selamat datang di instruksi pertama saya. Saya harap Anda bisa mengikuti semua langkah. Jika ada pertanyaan, tanyakan dan saya akan menambahkan konten ke instruksi.

Ide dari proyek ini adalah, untuk membangun dan mengembangkan sebuah kubus kecil dengan efek khusus sebagai hadiah untuk Natal. Semua anggota keluarga saya mendapatkan salah satunya dan mereka sangat senang mendapatkannya.

Langkah 1: Konsep dan Bahan

Konsep ini terinspirasi oleh proyek lain. Cube itu sendiri seharusnya memiliki ukuran yang kecil, totalnya adalah 39mm^3.

Pengaturan saya adalah antarmuka yang tersedia untuk mengisi ulang kubus. Yang paling umum adalah micro USB saat ini.

Menambahkan sensor LIS3DH untuk mengukur keran (saya menggunakannya dalam proyek yang berbeda, jadi saya terbiasa dengannya).

Saya ingin memiliki tombol ON/OFF fisik.

Juga memutuskan untuk menggunakan beberapa LED WS2812b, mereka mudah digunakan dan menghasilkan cahaya yang bagus.

Sekarang ada kemungkinan untuk mendapatkan kit lengkap atau PCB rakitan melalui Tindie, jika Anda tidak memiliki keterampilan atau

alat untuk menyolder dan mencetak proyek ini.

Cetakan lubang dicetak dengan PLA dari das Filament

Printernya adalah Ender 2 dan Ender 3 pro.

Daftar Bahannya panjang, karena saya mencantumkan setiap resistor. Hampir semua bagian adalah bagian SMD.

Alat yang Anda butuhkan:

• besi solder
• pencetak 3D
• komputer dengan Arduino IDE
• USBTinyISP (Ini atau ini diuji)
• Lem
• Pistol Udara Panas atau oven reflow kecil
• pasta solder

Bill of material:

• 1x PCB PCBway atau PCB rakitan
• 1x ATmega328P-AU Digikey
• Digikey kristal 16 MHz
• 1x LIS3DH Digikey
• 3x WS2812b Digikey
• 2x LED hijau (0603) Digikey
• 1x LED oranye (0603) Digikey
• 1x Baterai dengan konektor molex picoblade (503035 atau 303035 atau 603030)
• 1x TP5400 Aliexpress
• 1x TLV70233 Digikey
• 1x Port USB Mikro Digikey
• 1x sakelar geser Digikey
• 1x konektor 2p molex Digikey
• 1x Polyfuse 350mA Digikey
• 1x 4, induktor 7uH (3015) Digikey
• 1x SS32 dioda Digikey
• 2x BSS138 transistor Digikey
• Resistor 7x 10k Ohm (0603)
• 4x 1uF tutup (0603)
• 7x 100nF tutup (0603)
• 4x 22uF tutup (0805)
• 2x 10uF tutup (0805)
• 1x 4, 7uF Tantalcap (3216A)
• 1x 330 Ohm resistor (0603)
• 1x resistor 500k Ohm (0603)
• Resistor 3x 5k Ohm (0603)

Ketika Anda memutuskan untuk menggunakan adaptor pemrograman, maka Anda juga memerlukan pin pogo.

Sesuatu seperti ini: Pin Pogo

Diameter harus 2 mm dan panjang 3 mm. Kemudian mereka masuk ke dalam lubang dan terhubung ke PCB dengan sempurna.

Langkah 2: Kasus Cetak 3D

Kasing ini dirancang di Autodesk Fusion360. Saya melakukan semua langkah di sana, perumahan, desain adaptor untuk pin pogo dan juga bentuk dasar PCB!

Ada fungsi ekspor dan kolaborasi yang bagus di Fusion360 dan Eagle, sehingga Anda dapat menarik dan mendorong perubahan PCB dari satu program ke program lainnya.

Temukan, cara kerjanya dengan menonton video youtube:

Fusion360 Bentuk PCB

Saya memilih pengaturan cetak saya untuk melakukan lebih sedikit ketika kasing dicetak. Semuanya dirancang untuk tidak memiliki banyak dukungan dan kualitas cetak yang baik. Hanya sakelar daya yang membutuhkan dukungan, tetapi ukurannya sangat kecil. Lebih baik untuk mencetaknya dengan Brim.

• Lapisan 0.15
• Tebal dinding 2
• Isi 20%

Langkah 3: Tata Letak PCB

Tata Letak PCB tidak memiliki kompleksitas yang tinggi. Semua langkah dibuat dengan Autodesk Eagle.

Ada beberapa modul dasar berdasarkan:

• ATmega328P berdasarkan Arduino Nano
• Dua transistor BSS138 untuk pemindahan level
• Tiga LED WS2812b
• Manajemen Baterai dan sirkuit daya
• akselerometer
• kemungkinan untuk menyolder kepala peniti 3x1 di papan untuk koneksi serial

Langkah 4: Menyolder

Saat Anda menyolder ini dengan oven reflow, jauh lebih mudah untuk membuat stensil atau membelinya. Jika tidak, Anda akan menghabiskan banyak waktu untuk meletakkan pasta solder pada bantalan. Disarankan untuk menggunakan oven reflow.

Silakan gunakan pasta solder suhu rendah, karena LED bisa rusak dengan suhu tinggi. Ini adalah pelajaran yang sulit bagi saya dan penyolderan ulang LED ini tidak terlalu menyenangkan.

Bagaimana cara mengoleskan pasta solder pada PCB?

Juga di sini adalah video yang bermanfaat dari youtube: Cara menerapkan pasta solder

Setelah menerapkan pasta solder Anda harus menempatkan bagian-bagian di tempat yang tepat. Saya perhatikan bahwa lebih mudah untuk menempatkan bagian-bagian dengan memiliki tata letak dengan nilai bagian. Jadi saya membuat PCB dengan nilai bagian dan Anda dapat mengunduhnya. Jika ada bagian yang tidak jelas, beri tahu saya sekarang.

LED7 = hijau

LED3 = hijau

LED4 = oranye

Saat menempatkan IC, perhatikan tanda paket! Cara penyolderan yang salah dapat merusak papan dan komponen Anda!

U3 = LIS3DH

U4 = TLV70233

IC2 = TP5400

Setelah menyolder dalam oven reflow, Anda harus menyolder 4 titik pemasangan port micro USB, jika tidak maka akan pecah dan dapat merusak jejak PCB Anda.

Langkah 5: Memprogram Papan Anda

Untuk langkah ini Anda perlu:

• USBTinyISP
• Kabel dan besi solder
• Pin Pogo (opsional)
• Adaptor cetak 3D untuk pemrograman (opsional)
• Arduino IDE

Untuk memprogram Atmega di pcb, Anda memerlukan Programmer USBTinyISP. Hanya dimungkinkan untuk memprogram pengontrol mikro dengan Antarmuka ISP. Tidak ada konverter USB ke serial pada pcb, jadi pemrograman dengan port micro USB tidak memungkinkan.

Di sisi bawah PCB Anda dapat melihat testpads dengan tanda yang berbeda untuk Antarmuka ISP. Ada dua opsi sekarang, menyolder kabel ke bantalan ini atau menggunakan pin pogo untuk menyambungkannya.

Dalam kasus saya, saya menggunakan beberapa pin pogo karena saya membuat lebih dari satu. Adaptor yang dapat Anda temukan sebagai file.stl untuk mencetak dan mendapatkan posisi yang tepat untuk pin pogo.

Setelah menghubungkan programmer melalui antarmuka ISP ke pcb Anda dapat memulai Arduino IDE.

CATATAN: Mikrokontroler tidak akan muncul sebagai port serial di Arduino IDE

Ubah pengaturan papan Anda di bawah alat:

• Pilih "Arduino Nano" sebagai papan Arduino Anda
• Jangan pilih port apa pun!
• Ubah pemrogram menjadi "USBtinyISP"

Lihatlah gambar-gambarnya.

Sekarang Anda siap untuk memprogram ATmega!

1. Membakar Bootloader
2. Pemrograman

Pertama Anda harus membakar bootloader. Langkah ini akan membakar sekering dan membiarkan mikrokontroler mengingat siapa itu. Untuk ini pilih di Arduino IDE di bawah "tools" -> "Burn Bootloader".

Saat ini, LED7 pada PCB harus menunjukkan perilaku berkedip. Setelah pembakaran berhasil, LED berkedip dengan frekuensi tetap. Selamat, papan Anda sudah siap.

Langkah 6: Perakitan dan Fungsi

Perakitan

Ketika semua bagian dicetak dan PCB berhasil diprogram, Anda dapat merakit Cube. Untuk langkah ini Anda membutuhkan lem. Karena ukurannya yang kecil, ia bereksperimen dengan sambungan yang pas, tetapi saya tidak punya cukup waktu sampai Natal. Keputusan untuk merekatkannya juga baik-baik saja.

Untuk perakitan, silakan lihat gambar. Mereka menunjukkan setiap langkah juga.

1.) Hubungkan baterai dengan PCB, terkadang lebih mudah memasukkan baterai terlebih dahulu ke pangkalan.

2.) Masukkan PCB ke dasar. PCB hanya cocok di satu posisi, jadi tidak ada kemungkinan untuk meletakkannya dengan cara yang salah. Anda dapat memperbaiki PCB dengan lem panas, daripada akselerometer bekerja lebih baik, karena tidak ada derak pada PCB.

3.) Masukkan sakelar geser. Untuk memeriksa apakah sakelar dipasang dengan benar, Anda dapat menghidupkan dan mematikannya.

4.) Ambil beberapa lem ke tepi alas, yang akan berada di dalam Kubus. Berhati-hatilah untuk tidak merekatkan sakelar geser. Anda tidak perlu banyak lem.

5.) Hubungkan alas dan Lightcube bersama-sama dan saat lem mengering, letakkan sesuatu yang berat di atasnya.

6.) Saat lem mengering, isi daya baterai dan nikmati:)

Fungsi

Saat lem mengering dan Anda dapat menggunakan Cube Anda, berikut adalah fungsi dasarnya:

• Pengisian - LED Oranye saat mengisi daya
• Pengisian - LED Hijau saat pengisian selesai
• Geser sakelar untuk menghidupkan/mematikan MagicCube
• Ketuk sekali untuk mengubah warna
• Ketuk dua kali untuk mematikan LED
• Anda dapat mengetuk meja atau meja tempat MagicCube berdiri
• Selamat bersenang-senang

Runner Up di Make it Glow Contest 2018