(CRC), Fungua Beji kama Microbit: Hatua 10

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Tumetumia baji ya microbit karibu mwaka 1 uliopita kufundisha roboti. Ni zana bora ya elimu.

Moja ya huduma zake muhimu zaidi ni kwamba umeshikwa mkono. Na kubadilika huku hufanya iwe na ufahamu mzuri katika jamii ya elimu.

Miezi minne iliyopita tulianza kubuni mfano wa watengenezaji. Kufikiria kuwa ikiwa imefanikiwa inaweza kuwa bidhaa wazi kwa waalimu.

Ni sifa gani tunataka kuongeza kwenye beji:

• Programu ya ESP32 (Arduino inaoana)
• Mhimili 6 wa IMU
• Matrix ya Neopixels RGB, 8 x 5
• Spika ya sauti kupitia DAC
• Vifungo viwili vya kushinikiza
• Bandari ya upanuzi wa GPIO (5V inayovumilia)

Katika mafunzo haya yote tutaelezea hatua za kuijenga.

Hatua ya 1: Ubunifu wa Mpangilio

Tunaunganisha muundo wa toleo la kwanza la crcbit. Tulilazimika kufanya vipimo anuwai kwenye kitabu cha maandishi ili kurekebisha vifaa.

Katika mpango huo, tunaweza kufahamu moyo wa bodi ambayo ni ESP32. Tunaona pia IMU-axis 6, mzunguko mdogo wa kipaza sauti na bodi mbili za kubadilisha kiwango cha mantiki.

Mwishowe, kuna mzunguko mzima wa usimamizi wa Neopixels, ambao una vipande 6 vya neopixels za LED 8 kila moja. Pamoja na mzunguko wa umeme wa volt 3V3 ambayo ina MOSFET ya unganisho na kukatwa kupitia GPIO inayodhibitiwa na programu.

Kwa usambazaji wa umeme, tumechagua kontakt ya JST ambayo ina nguvu kuliko kontakt USB ndogo, ikiwa inasonga.

Hatua ya 2: Mfumo wa Nguvu

Kwa kuwa bodi ina neopixels 40, ESP32, na spika; Matumizi ya Amp ni ya juu sana.

Katika kesi ya kuwasha neopixels 40 kwa mwangaza zaidi, tutakuwa karibu na amps 1.5.

Tuliamua kuiwezesha bodi saa 5V. Ni rahisi kutumia benki yoyote ya umeme. 5Vs hutumiwa kuwezesha ESP32, ambayo tayari ina mdhibiti wa 3V3. Inaruhusu pia kutengeneza ishara za kuvumilia 5V, shukrani kwa shifter ya kiwango cha pande mbili.

Kwa neopixels tunatumia kukatwa kwa nguvu na mzunguko wa kushuka chini kwa 3V3. Kwa hivyo tunapunguza matumizi kwa milimita 250 na tunaweza kudhibiti nguvu za neopixels na programu.

Hatua ya 3: Tunahitaji Nini

Wacha tuandae vitu kadhaa kwanza.

Katika visa vyote, tumetafuta vifaa ambavyo ni rahisi kulehemu na ni rahisi kununua katika duka za elektroniki za hapa.

Hata hivyo, vifaa vingine sio rahisi kupata na ni bora kuziamuru kwa uvumilivu katika soko la Wachina.

Orodha ya vitu muhimu ni:

• 1 x ESP32 muundo mdogo
• 2 x wageuzi wa kiwango cha mantiki
• 1 x 6-mhimili IMU
• 1 x spika
• 1 x nguvu MOSFET
• 1 x 3V3 kushuka kwa voltage
• 2 x vifungo vya kushinikiza
• 1 x LDR
• Vipande 6 x vya Neopixels 8

… Na vifaa vingine vya kawaida

Hatua ya 4: Hack katika Vipande vya Neopixels ili Kuwezesha Soldering (I)

Sehemu ngumu zaidi kukusanyika na kutengeneza ni vipande vya Neopixels.

Kwa hili tumeunda zana iliyochapishwa ya 3D ambayo inaweka vipande 5 vya neopixels katika nafasi sahihi. Kwa njia hii, zimewekwa sawa.

Wakati huo huo, chombo kinaturuhusu kulehemu vipande vidogo vya chuma ili kuwezesha kutengenezea kwa kuwa vipande vimegeuzwa.

Inashauriwa kufanya mazoezi kabla kwani mchakato huu ni mgumu.

Hatua ya 5: Vipande vya Hackin Neopixels kuwezesha Soldering (II)

Tunaambatisha faili katika muundo wa STL ili tuweze kuchapisha zana ya kurekebisha.

Hakuna usanidi maalum unaohitajika kuchapisha sehemu hizo kwenye 3D. Ni rahisi kuchapisha lakini ni muhimu sana.

Hatua ya 6: PCB ya kawaida

Kwa sababu ya idadi ya vifaa na saizi yake, tunahama kutoka kwa mfano katika PCB ya ulimwengu, ili kuunda PCB ya kawaida.

Tumepakia muundo wa PCB kwa PCBWay ili kuishiriki na jamii, na wale watunga ambao wanataka kukusanyika moja.

Tunaunganisha pia faili za Gerber kwa kubadilika zaidi.

Hatua ya 7: Uunganisho wa vifaa (PCB Maalum)

Ikiwa tuna PCB ya kawaida, vifaa vingine vyote vinauzwa kwa urahisi kwani zote huja na vipande vya pini 2.54mm.

Picha zilizoambatishwa zina azimio nzuri ya kuona msimamo wa vifaa.

Hatua ya 8: Software & Firmware

Bodi haihitaji programu maalum kwani inafanya kazi moja kwa moja na Arduino IDE. Tunapaswa kusanidi Arduino IDE ili kufanya kazi na ESP32, mafunzo mazuri ya kufuata hatua kwa hatua ni:

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

Na kwa pembejeo kufanya kazi lazima tuongeze maktaba hizi za Arduino:

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

github.com/adafruit/Adafruit_NeoMatrix

github.com/sparkfun/MPU-9250_Breakout

Jaribio la kwanza ambalo tumefanya ili kuona kwamba kila kitu hufanya kazi kwa usahihi ni moyo wa pixel microbit.

Hatua ya 9: Furahiya

Hatua ya 10: Ifuatayo…

Ni mradi wazi.

Hadi sasa (CRC) bado ni rahisi na ghafi. Tunaamini kuwa itakua bora na bora kwa msaada wa jamii.

Na hii ndio sababu watu wanapenda chanzo wazi na jamii.

Ikiwa unapata wazo bora, au ulikuwa umefanya maboresho tafadhali shiriki!

Shangwe