מחשבי PCB מבוססי דפדפן: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

כשאתם לוקחים על עצמכם או יוצרים פרויקטים, חלקם יהיו קלים וחלקם יהיו קשים. חלקם יהיו חד פעמיים ואחרים יצטרכו להתבצע בקנה מידה. במאמר זה נחקור את הפרויקט הגדול ביותר שלי עד כה, סימפוניה מבוזרת, וכיצד הבקר המיקרו בבסיסו נבנה בדפדפן.

שלב 1: האפשרות

הסימפוניה המבוזרת היא הפרויקט הגדול והמורכב ביותר שהוצאתי. פעם בשנה יש לי הזדמנות ייחודית להביא חוויה מהנה לאתר חוץ לארגוני לקהל של 600 מנהלים. בפרקים האחרונים, ה"כיף "נארז כאתגר עיצובי. ההנחיה לאיטרציה הראשונה הייתה לבנות מכונת כדורים ששולחת כדור לדרכו במשך שתי שניות בדיוק. לכל שנה עוקבת הייתה מורכבות גוברת ונוכחות טכנית. השנה החלטתי שהגיע הזמן לאדריכל חוויה מעוררת השראה.

שלב 2: סימוניה מבוזרת

הפרויקט כלל מאה ועשרים ערכות המכילות את כל המרכיבים הדרושים לצוות של חמישה כדי ליצור כלי הקשה. כל ערכה כללה את הפריטים הבאים.

• בקר מיקרו מחובר
• טפטפת כדור סולנואיד
• מהוד מכשיר מ- Glockenspiel
• כפתור ההדק
• עשר כדורי עץ
• חומרי בנייה
• אלמנטים אמנותיים

המרכזי בפרויקט זה היה בקר הבקרה. הוספת לוגיקה וקישוריות ענן נועדה לשפר את החוויה ולא להפריע. ללוח הבקר הייתה פונקציונליות ניכרת שנחשפה בצורה הפשוטה ביותר. ערכי הנגד, חששות חשמל, דיודות וקבלים נאפו בעיצוב הלוח כך שהמשתתפים היו חופשיים להתמקד באתגר ולא בטכנולוגיה.

שלב 3: קח צ'אנס

פרויקט זה הציג את ההזדמנות לבנות נחיל של לוחות בקר מיקרו SMT מותאמים אישית. זה היה חדש בשבילי אבל נראה כמו משהו ששווה ללמוד ואתגר גדול. לעיצוב הלוחות השתמשתי ב- Upverter. זהו פתרון מקצה לקצה מבוסס דפדפן מאוד לעיצוב וייצור PCB. ברגע שאתה מתרגל למצוא רכיבים בספרייה שלהם, זה קל לשימוש. הלוחות התבססו סביב בקר המיקרו מסוג ESP32 בעל יכולת גבוהה. הלוחות נועדו להימשך הפרויקט הזה מכיוון שהם סומנו לתרומה כדי לסייע לילדים ללמוד קוד ומעגל. לכל לוח יש את התכונות הבאות:

• בקר מיקרו ESP32 - מסוג Wifi ו- Bluetooth
• שני כותרות סולנואיד/מנוע PWM
• ארבע כותרות מבוססות 3.3V GPIO
• שני נהגים של רצועת Neopixel
• שתי רפידות מגע קיבוליות וכותרות אופציונאליות
• תצוגת LCD מובנית
• משולב Neopixel יחיד
• מתכנת USB ל- UART המשולב -
• אוטובוס כוח 5V
• אוטובוס כוח 3V

הפרויקט השתמש רק במנהג סולנואיד יחיד, תצוגת LCD, Neopixel המשולבת ושלוש מכותרות GPIO. הפונקציונליות הנוספת שימשה מאז כחלק מעבודות סדנאות הוראה לילדים.

שלב 4: תכנן את זה

השלב הראשון ביצירת ה- PCB המותאם אישית שלך הוא לתכנן אותו. כשזה מגיע לעיצוב מעגלים, זה אומר ליצור סכמטי שלך. השתמשתי בלוח הלוח שלי לעיצוב כל תכונה של הפרויקט הגדול יותר. כאשר כל מעגל התחיל לפעול, תרגמתי אותו בזהירות לכלי הסכימה של Upverter. לאחר מכן ניקיתי את לוח הלחם והתחלתי לעבוד על החלק הבא עד שלוח הבקר הושלם מבחינה לוגית.

שלב 5: פרש אותו

השלב הבא בייצור חומרה הוא פריסת ה- PCB. זה היה הרבה יותר כיף ממה שחשבתי שזה הולך להיות, זה היה כמו לשחק SimCity עם חשמל. כלי הפריסה של Upverter די מגניב ומהנה לשימוש. ככל שעבדתי עם זה יותר, כך שיכלתי את העיצוב והלכתי על נקודות סגנון בכל מקום אפשרי. זה התפקיד שלך להוסיף חוטים בין הרכיבים. ישנם קווים ירוקים שמדגישים חיבורים שלא נחקרו עם נחושת. החלק המרגש ביותר בפריסת PCB הוא היכולת לדלג על עקבות קרקעיים. כל מה שהם צריכים לעשות הוא לגעת בשכבה התחתונה והם מקורקעים, קלים! בזמן שאנחנו מדברים על השכבה התחתונה, זה דבר אחר של יופי. אם יש לך הרבה עקבות שמפריעים לך, כל שעליך לעשות הוא לרדת לשכבה התחתונה, לעקוף את התנועה ולחזור לצד השני.

שלב 6: להפוך את זה לאמיתי

ברגע שאתה הולך לייצור, הדברים נהיים אמיתיים וממש יקרים. מצא בית ייצור שאתה מרגיש איתו בנוח או כזה שמישהו שאתה מכיר השתמש בו בעבר. אתה תשלח להם קבצים ליצירת הלוחות שלך ואפשר לבצע את ההרכבה המלאה. עיקר העלות היא ברכישת החלקים וההרכבה. מכיוון שפרויקט זה דרש יחידות רבות וכן שימוש ברכיבי הרכבה על פני השטח, בחרתי שבבית הייצור יבצע את ההרכבה.

ל- Upverter יש קטע הורדות שבו תוכל ליצור את הקבצים שאתה צריך להעביר לייצור. כדי לעזור לחסוך חלק אחורי ורביעי, הנה רשימת הקבצים שייצאתי:

• GerberFiles
• מקדחה NC (אקסלון)
• XYRS (בחירה ומקום)
• שטר חומרים

היו מוכנים לבצע אחת או שתיים ריצות מבחן קטנות יותר לפני שליחת ההזמנה הגדולה שלכם. העיצוב שלי הלך לשתי ריצות ייצור קטנות כל אחת עם שגיאות לפני ההזמנה הגדולה של מאה ושלושים חלקים. ריפדתי את ההזמנה בעשר רק אם חלק מהלוחות יוצרו עם שגיאות. כפי שאתה יכול לראות בתמונה השנייה, הייתי צריך להשתמש בחוטי מגשר ירוקים כדי לתקן את הלוחות מאחת מריצות הייצור הקודמות. זהו, עכשיו אתה הבעלים הגאה של 5 עד 50, 000 לוחות בקר מותאמים אישית.

שלב 7: החשיפה

זה היה הסיום המריר לדרך ארוכה וארוכה. הערכות הופצו וניתנה הודעה. הצוותים יצאו לבנות כלי הקשה שיכול להפיל כדור אמין על המהוד בכל לחיצה על כפתור. ככל שהמבנה נמשך, חשפנו כי הפרויקטים מחוברים בענן ובעלי לוחות מחוונים ניידים מתאימים. הצוותים השתמשו בלוח המחוונים הנייד כדי לשחק דפוסים במכשירים שלהם. "שמור ותספורת" הייתה כעת המטרה. לאחר שרוב הקבוצות הצליחו לשחק "גילוח תסרוקת", היינו מוכנים לרסיטל.

כולם העמיסו את קופצני הכדורים וחזרו לאחור. השתמשנו בקונסולה הניהולית שלנו כדי לחשב קיזוזים אישיים של מכונות ולנגן שירים בכל המכונות כאילו היו כלי יחיד. בדקנו עם רובים ושושנים והמשכנו לשחק קצת באך. החדר התמלא במוזיקה קלושה וזכה להצלחה.

המשיכו לבנות ואל תתנו לפרויקטים מותאמים אישית של PCB להפחיד אתכם או להפריע לכם. הם ניתנים לביצוע לחלוטין ויש עולם שלם של תמיכה בחוץ.