DPS na báze prehliadača: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Pri preberaní alebo vytváraní projektov budú niektoré ľahké a niektoré náročné. Niektoré budú jednorazové a iné bude potrebné vyrobiť vo veľkom. V tomto zápise sa budeme zaoberať mojím doteraz najväčším projektom, Distributed Symphony, a tým, ako bol mikro-ovládač v jadre zabudovaný v prehliadači.

Krok 1: Príležitosť

Distribuovaná symfónia je najväčší a najkomplexnejší projekt, ktorý som realizoval. Raz za rok mám jedinečnú príležitosť priniesť zábavný zážitok na firemné miesto mimo pracoviska pre 600 vedúcich pracovníkov. V posledných častiach bola „zábava“zabalená ako dizajnová výzva. Výzvou pre prvú iteráciu bolo postaviť stroj na loptičky, ktorý pošle loptu na jej dráhu presne na dve sekundy. Každý nasledujúci rok mal narastajúcu zložitosť a technickú prítomnosť. Tento rok som sa rozhodol, že je načase navrhnúť zážitok, ktorý bol veľmi inšpirujúci.

Krok 2: Distribuovaný Sypmony

Projekt pozostával zo stodvadsiatich súprav obsahujúcich všetky ingrediencie potrebné pre päťčlenný tím na vytvorenie bicích nástrojov. Každá súprava obsahovala nasledujúce položky.

• Pripojený mikro-ovládač
• Solenoidová guličková kvapkačka
• Prístrojový rezonátor z Glockenspiel
• Spúšťacie tlačidlo
• Desať drevených lôpt
• Stavebné materiály
• Umelecké prvky

Ústredným bodom tohto projektu bol mikrokontrolér. Pridanie logiky a cloudového pripojenia malo zlepšiť zážitok a neprekážať. Riadiaca doska mala značnú funkčnosť odhalenú najjednoduchším možným spôsobom. Hodnoty odporu, starosti o výkon, diódy a kondenzátory boli zapracované do dizajnu dosky, aby sa účastníci mohli slobodne sústrediť na výzvu a nie na technológiu.

Krok 3: Využite šance

Tento projekt predstavil príležitosť vybudovať roj vlastných dosiek mikroradičov SMT. Bolo to pre mňa nové, ale zdalo sa mi to ako niečo, čo stojí za to sa naučiť, a ako veľká výzva. Na návrh dosiek som použil Upverter. Je to veľmi cool komplexné riešenie založené na prehliadači pre návrh a výrobu DPS. Akonáhle si zvyknete hľadať komponenty v ich knižnici, používanie je jednoduché. Dosky boli založené na veľmi schopnom mikroovládači ESP32. Tabule boli navrhnuté tak, aby vydržali tento projekt, pretože boli označené na darovanie, aby pomohli deťom naučiť sa návrh kódu a obvodu. Každá doska má nasledujúce vlastnosti:

• Mikroprocesor ESP32 - schopný WiFi a Bluetooth
• Dva elektromagnetické/motorové záhlavia PWM
• Štyri uzemnené 3.3V GPIO záhlavia
• Dva ovládače pásov Neopixel
• Dva kapacitné dotykové podložky a voliteľné hlavičky
• Palubný LCD displej
• Palubný Single Neopixel
• Vstavaný programátor USB na UART -
• 5V napájacia zbernica
• Napájacia zbernica 3V

Projekt použil iba jeden solenoidový ovládač, LCD displej, vstavaný Neopixel a tri hlavičky GPIO. Dodatočná funkcia sa odvtedy používa ako súčasť praktických vyučovacích workshopov pre deti.

Krok 4: Naplánujte si to

Prvým krokom pri výrobe vlastných PCB je naplánovanie. Pokiaľ ide o návrh obvodov, znamená to vytvorenie schémy. Na návrh každej funkcie väčšieho projektu som použil svoj breadboard. Keď každý obvod začal fungovať, opatrne som ho preložil do nástroja Upverter Schematic. Potom som vyčistil dosku a pustil sa do práce v ďalšej časti, kým nebude doska ovládača logicky kompletná.

Krok 5: Rozložte to

Ďalším krokom vo výrobe hardvéru je rozloženie DPS. Bolo to oveľa zábavnejšie, ako som si myslel, že to bude, bolo to ako hrať SimCity s elektrinou. Nástroj na rozloženie Upverter je veľmi efektívny a zábavný na používanie. Čím viac som s tým pracoval, tým viac som leštil dizajn a šiel som po štýlových bodoch, kde sa dalo. Vašou úlohou je pridať k komponentom vodiče. Existujú zelené čiary, ktoré zvýrazňujú spojenia, ktoré nie sú sledované meďou. Najzaujímavejšou časťou rozloženia DPS je schopnosť preskočiť stopy po zemi. Stačí sa dotknúť spodnej vrstvy a sú uzemnené, jednoducho! Aj keď hovoríme o spodnej vrstve, je to ďalšia vec na kráse. Ak vám prekáža veľa stôp, stačí, ak klesnete do spodnej vrstvy, obídete premávku a vyskočíte späť na druhú stranu.

Krok 6: Urobte to skutočnými

Akonáhle prejdete do výroby, veci začnú byť skutočné a poriadne drahé. Nájdite si produkčný dom, v ktorom sa cítite dobre, alebo taký, ktorý už predtým používal niekto váš známy. Budete im posielať súbory na vytvorenie vašich dosiek a voliteľne vykonáte kompletnú montáž. Väčšina nákladov je na nákup dielov a montáž. Pretože tento projekt vyžadoval mnoho jednotiek a tiež použitie komponentov pre povrchovú montáž, rozhodol som sa pre montážny závod.

Upverter má sekciu na stiahnutie, kde môžete generovať súbory, ktoré potrebujete na odovzdanie do výroby. Aby sme vám pomohli ušetriť niektoré späť a štvrté, uvádzame zoznam súborov, ktoré som exportoval:

• GerberFiles
• NC vrták (Excellon)
• XYRS (výber a umiestnenie)
• Kusovník

Pred odoslaním veľkej objednávky buďte pripravení vykonať jednu alebo dve menšie testovacie jazdy. Môj návrh išiel do dvoch malých výrobných sérií, z ktorých každý mal chyby pred veľkou sto tridsať kusovou objednávkou. Objednávku som vypísal o desať, pretože niektoré dosky boli vyrobené s chybami. Ako vidíte na druhom obrázku, na pripevnenie dosiek z jedného z predchádzajúcich výrobných sérií som musel použiť zelené prepojovacie vodiče. To je všetko, teraz ste hrdým majiteľom 5 až 50 000 vlastných riadiacich dosiek.

Krok 7: Odhalenie

Toto bolo trpko -sladké zakončenie dlhej dlhej cesty. Stavebnice boli distribuované a boli dané promptne. Tímy sa pustili do výroby bicích nástrojov, ktoré by spoľahlivo hodili loptičku na rezonátor pri každom stlačení tlačidla. Ako stavba pokračovala, odhalili sme, že projekty boli prepojené s cloudom a mali zodpovedajúce mobilné dashboardy. Tímy použili mobilný panel na prehrávanie vzorov do svojich zariadení. „Uložiť a ostrihať“bolo teraz cieľom. Akonáhle väčšina tímov mohla hrať „Oholiť sa a ostrihať“, boli sme pripravení na recitál.

Každý naložil do svojich loptičiek a ustúpil. Na vypočítanie offsetov jednotlivých počítačov sme použili našu administratívnu konzolu a na všetkých strojoch sme prehrávali piesne, ako keby to bol jeden nástroj. Testovali sme s Guns and Roses a pokračovali sme v hre na Bacha. Miestnosť bola plná slabej hudby a malo to úspech.

Pokračujte v stavaní a nedovoľte, aby vás vlastné projekty PCB desili alebo prekážali. Sú úplne uskutočniteľné a existuje celý svet podpory.