(CRC) bit, Buksan ang mala-Microbit na Badge: 10 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ginamit namin ang microbit badge mga 1 taon na ang nakakaraan upang magturo ng robotics. Ito ay isang mahusay na tool para sa edukasyon.

Ang isa sa mga pinakamahalagang tampok nito ay ang paghawak ng kamay. At ang kakayahang umangkop na ito ay gumagawa ng isang mahusay na pananaw sa pamayanan ng pang-edukasyon.

Apat na buwan na ang nakakaraan nagsimula kaming magdisenyo ng isang modelo para sa mga gumagawa. Iniisip na kung ito ay matagumpay maaari itong maging isang bukas na produkto para sa mga guro.

Anong mga katangian ang nais naming idagdag sa badge:

• Proseso ng ESP32 (Katugmang Arduino)
• IMU 6-axis
• Matrix ng Neopixels RGB, 8 x 5
• Audio speaker sa pamamagitan ng DAC
• Dalawang pindutan ng push
• Port ng pagpapalawak ng GPIO (5V mapagparaya)

Sa buong pagtuturo na ito ipapaliwanag namin ang mga hakbang upang mabuo ito.

Hakbang 1: Disenyo ng Skematika

Ikabit namin ang eskematiko ng unang bersyon ng crcbit. Kailangan naming gumawa ng iba't ibang mga pagsubok sa protoboard upang ayusin ang mga bahagi.

Sa pamamaraan, maaari nating pahalagahan ang puso ng lupon na isang ESP32. Nakikita rin namin ang 6-axis IMU, isang maliit na circuit ng amplifier ng speaker at dalawang board ng converter ng antas ng lohika na patyo.

Panghuli, nariyan ang buong Neopixels management circuit, na mayroong 6 na piraso ng neopixels na 8 LED bawat isa. Kasama ang isang 3V3 volt power circuit na mayroong isang MOSFET para sa koneksyon at pagdiskonekta sa pamamagitan ng isang kontroladong software na GPIO.

Para sa supply ng kuryente, pumili kami ng isang konektor ng JST na mas malakas kaysa sa micro USB konektor, kung gumagalaw ito.

Hakbang 2: Power System

Tulad ng board ay mayroong 40 neopixels, isang ESP32, at isang speaker; Napakataas ng konsumo.

Sa kaso ng pag-on ng 40 neopixels sa maximum na ningning, malapit kami sa 1.5 amps.

Nagpasya kaming i-power ang board sa 5V. Madaling gamitin ang anumang power bank. Ginagamit ang 5Vs upang mapagana ang ESP32, na mayroon nang 3V3 regulator. Pinapayagan din nito ang paggawa ng mga signal ng mapagparaya na 5V, salamat sa shifter sa antas ng dalawang direksyon.

Para sa mga neopixel gumagamit kami ng isang power cut-off at step-down circuit sa 3V3. Sa gayon binawasan natin ang pagkonsumo sa 250 milliamp at makokontrol natin ang lakas ng mga neopixel ng software.

Hakbang 3: Ano ang Kailangan Namin

Maghanda muna tayo ng ilang bagay.

Sa lahat ng mga kaso, tumingin kami para sa mga sangkap na madaling magwelding at madaling bilhin sa mga lokal na tindahan ng electronics.

Kahit na, ang ilang mga bahagi ay hindi madaling hanapin at mas mahusay na matiyagang mag-order ng mga ito sa merkado ng Tsino.

Ang listahan ng mga kinakailangang sangkap ay:

• 1 x ESP32 mini format
• 2 x mga converter ng antas ng lohika na bidirectional
• 1 x 6-axis IMU
• 1 x nagsasalita
• 1 x kapangyarihan MOSFET
• 1 x 3V3 boltahe drop
• 2 x push button
• 1 x LDR
• 6 x strips ng 8 Neopixels

… at ilang mga tipikal na discrete na bahagi

Hakbang 4: Mag-hack sa Neopixels Strips upang Mapadali ang Paghinang (I)

Ang pinakamahirap na bahagi upang tipunin at maghinang ay ang Neopixels strips.

Para sa mga ito, lumikha kami ng isang naka-print na tool sa 3D na pinapanatili ang 5 mga piraso ng neopixel sa tamang posisyon. Sa ganitong paraan, tama ang pagkakahanay ng mga ito.

Sa parehong oras, pinapayagan kami ng tool na magwelding ng maliliit na piraso ng metal upang mapadali ang paghihinang dahil ang mga piraso ay baligtad.

Inirerekumenda na magsanay dati dahil mahirap ang prosesong ito.

Hakbang 5: Mga Strip ng Hackin Neopixels upang Mapadali ang Paghinang (II)

Ikinakabit namin ang mga file sa format na STL upang mai-print namin ang tool sa pag-aayos.

Walang kinakailangang espesyal na pagsasaayos upang mai-print ang mga bahagi sa 3D. Madali silang mai-print ngunit kapaki-pakinabang.

Hakbang 6: Pasadyang PCB

Dahil sa bilang ng mga bahagi at laki nito, lumilipat kami mula sa prototype sa isang unibersal na PCB, upang lumikha ng isang pasadyang PCB.

Na-upload namin ang disenyo ng PCB sa PCBWay upang maibahagi ito sa komunidad, at ang mga gumagawa na nais na tipunin ang isa.

Ikinakabit din namin ang mga Gerber file para sa higit na kakayahang umangkop.

Hakbang 7: Koneksyon sa Hardware (Pasadyang PCB)

Kung mayroon kaming pasadyang PCB, ang natitirang bahagi ng mga sangkap ay madaling solder dahil lahat sila ay may 2.54mm pin strips.

Ang mga nakakabit na imahe ay may isang mahusay na resolusyon upang makita ang posisyon ng mga bahagi.

Hakbang 8: Software at Firmware

Ang board ay hindi nangangailangan ng anumang tukoy na software dahil gumagana ito nang direkta sa Arduino IDE. Kailangan lang naming i-configure ang Arduino IDE upang gumana sa ESP32, isang magandang tutorial na susundan sunud-sunod ay:

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

At para gumana ang mga peripheral dapat naming idagdag ang mga librong Arduino na ito:

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

github.com/adafruit/Adafruit_NeoMatrix

github.com/sparkfun/MPU-9250_Breakout

Ang unang pagsubok na aming nagawa upang makita na ang lahat ay gumagana nang tama ay ang pixel microbit na puso.

Hakbang 9: Magsaya

Hakbang 10: Susunod…

Ito ay isang bukas na proyekto.

Sa ngayon (CRC) ang bit ay simple pa rin at krudo. Naniniwala kami na ito ay lalago nang mas mahusay at mas mahusay sa tulong ng komunidad.

At ito ang dahilan kung bakit gusto ng mga tao ang open source at ang komunidad.

Kung nakakuha ka ng isang mas mahusay na ideya, o nakagawa ka ng ilang pagpapabuti mangyaring ibahagi ito!

Cheers