(सीआरसी) बिट, ओपन माइक्रोबिट जैसा बैज: १० कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

रोबोटिक्स सिखाने के लिए हमने करीब 1 साल पहले माइक्रोबिट बैज का इस्तेमाल किया है। यह शिक्षा के लिए एक उत्कृष्ट उपकरण है।

इसकी सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक यह है कि इसे हाथ से पकड़ा जाता है। और यह लचीलापन इसे शैक्षिक समुदाय में एक महान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

चार महीने पहले हमने मेकर्स के लिए एक मॉडल डिजाइन करना शुरू किया था। यह सोचकर कि यदि यह सफल होता है तो यह शिक्षकों के लिए एक खुला उत्पाद बन सकता है।

हम बैज में क्या विशेषताएँ जोड़ना चाहते हैं:

• ESP32 प्रोसेसर (Arduino संगत)
• आईएमयू 6-अक्ष
• Neopixels RGB का मैट्रिक्स, 8 x 5
• डीएसी के माध्यम से ऑडियो स्पीकर
• दो पुश बटन
• GPIO विस्तार बंदरगाह (5V सहिष्णु)

इस पूरे निर्देश में हम इसे बनाने के चरणों की व्याख्या करेंगे।

चरण 1: योजनाबद्ध डिजाइन

हम crcbit के पहले संस्करण का योजनाबद्ध संलग्न करते हैं। हमें घटकों को समायोजित करने के लिए प्रोटोबार्ड पर विभिन्न परीक्षण करने पड़े।

इस योजना में, हम बोर्ड के दिल की सराहना कर सकते हैं जो कि ESP32 है। हम 6-अक्ष IMU, एक छोटा स्पीकर एम्पलीफायर सर्किट और दो द्विदिश तर्क स्तर कनवर्टर बोर्ड भी देखते हैं।

अंत में, संपूर्ण Neopixels प्रबंधन सर्किट है, जिसमें प्रत्येक में 8 LED के नियोपिक्सल के 6 स्ट्रिप्स हैं। एक 3V3 वोल्ट पावर सर्किट के साथ जिसमें एक सॉफ्टवेयर नियंत्रित GPIO के माध्यम से कनेक्शन और डिस्कनेक्शन के लिए MOSFET है।

बिजली की आपूर्ति के लिए, हमने एक जेएसटी कनेक्टर चुना है जो माइक्रो यूएसबी कनेक्टर से अधिक मजबूत है, अगर यह चल रहा है।

चरण 2: पावर सिस्टम

चूंकि बोर्ड में 40 नियोपिक्सल, एक ESP32 और एक स्पीकर है; amp की खपत बहुत अधिक है।

४० नियोपिक्सल को अधिकतम चमक पर चालू करने के मामले में, हम १.५ एम्पीयर के करीब होंगे।

हमने बोर्ड को 5V पर पावर देने का फैसला किया। किसी भी पावर बैंक को इस्तेमाल करना आसान है। 5V का उपयोग ESP32 को पावर देने के लिए किया जाता है, जिसमें पहले से ही 3V3 रेगुलेटर है। यह द्वि-दिशात्मक स्तर के शिफ्टर के लिए धन्यवाद, 5V सहिष्णु संकेत बनाने की भी अनुमति देता है।

नियोपिक्सल के लिए हम 3V3 पर पावर कट-ऑफ और स्टेप-डाउन सर्किट का उपयोग करते हैं। इस प्रकार हम खपत को 250 मिलीमीटर तक कम कर देते हैं और हम सॉफ्टवेयर द्वारा नियोपिक्सल की शक्ति को नियंत्रित कर सकते हैं।

चरण 3: हमें क्या चाहिए

आइए पहले कुछ सामान तैयार करें।

सभी मामलों में, हमने ऐसे घटकों की तलाश की है जो वेल्ड करना आसान हो और स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक्स स्टोर पर खरीदना आसान हो।

फिर भी, कुछ घटकों को ढूंढना आसान नहीं है और चीनी बाजार में उन्हें धैर्यपूर्वक ऑर्डर करना बेहतर है।

आवश्यक घटकों की सूची है:

• 1 एक्स ईएसपी 32 मिनी प्रारूप
• 2 एक्स द्विदिश तर्क स्तर कन्वर्टर्स
• 1 x 6-अक्ष IMU
• 1 एक्स स्पीकर
• 1 एक्स पावर एमओएसएफईटी
• 1 x 3V3 वोल्टेज ड्रॉप
• 2 एक्स पुश बटन
• 1 एक्स एलडीआर
• 8 Neopixels के 6 x स्ट्रिप्स

… और कुछ विशिष्ट असतत घटक

चरण 4: सोल्डरिंग की सुविधा के लिए Neopixels स्ट्रिप्स में हैक करें (I)

इकट्ठा करने और मिलाप करने के लिए सबसे कठिन हिस्सा Neopixels स्ट्रिप्स है।

इसके लिए हमने एक 3डी प्रिंटेड टूल बनाया है जो नियोपिक्सल की 5 स्ट्रिप्स को सही स्थिति में रखता है। इस तरह, वे सही ढंग से संरेखित होते हैं।

उसी समय, उपकरण हमें टांका लगाने की सुविधा के लिए छोटे धातु स्ट्रिप्स को वेल्ड करने की अनुमति देता है क्योंकि स्ट्रिप्स उलटे होते हैं।

इससे पहले अभ्यास करने की सिफारिश की जाती है क्योंकि यह प्रक्रिया कठिन है।

चरण 5: टांका लगाने की सुविधा के लिए हैकिन नियोपिक्सल स्ट्रिप्स (II)

हम फाइलों को एसटीएल प्रारूप में संलग्न करते हैं ताकि हम फिक्सिंग टूल को प्रिंट कर सकें।

भागों को 3D में प्रिंट करने के लिए किसी विशेष कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता नहीं होती है। वे प्रिंट करने में आसान हैं लेकिन बहुत उपयोगी हैं।

चरण 6: कस्टम पीसीबी

घटकों की संख्या और उनके आकार के कारण, हम एक कस्टम पीसीबी बनाने के लिए, एक सार्वभौमिक पीसीबी में प्रोटोटाइप से माइग्रेट करते हैं।

हमने पीसीबी के डिजाइन को पीसीबीवे पर अपलोड कर दिया है ताकि इसे समुदाय और उन निर्माताओं के साथ साझा किया जा सके जो एक को इकट्ठा करना चाहते हैं।

हम अधिक लचीलेपन के लिए Gerber फ़ाइलें भी संलग्न करते हैं।

चरण 7: हार्डवेयर कनेक्शन (कस्टम पीसीबी)

यदि हमारे पास कस्टम पीसीबी है, तो बाकी घटकों को आसानी से मिलाया जाता है क्योंकि वे सभी 2.54 मिमी पिन स्ट्रिप्स के साथ आते हैं।

संलग्न छवियों में घटकों की स्थिति देखने के लिए एक अच्छा संकल्प है।

चरण 8: सॉफ्टवेयर और फर्मवेयर

बोर्ड को किसी विशिष्ट सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता नहीं है क्योंकि यह सीधे Arduino IDE के साथ काम करता है। हमें बस ESP32 के साथ काम करने के लिए Arduino IDE को कॉन्फ़िगर करना होगा, चरण दर चरण अनुसरण करने के लिए एक अच्छा ट्यूटोरियल है:

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

और बाह्य उपकरणों के काम करने के लिए हमें इन Arduino पुस्तकालयों को जोड़ना होगा:

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

github.com/adafruit/Adafruit_NeoMatrix

github.com/sparkfun/MPU-9250_Breakout

हमने यह देखने के लिए पहला परीक्षण किया है कि सब कुछ सही ढंग से काम करता है, पिक्सेल माइक्रोबिट हार्ट है।

चरण 9: मज़े करो

चरण 10: अगला…

यह एक ओपन प्रोजेक्ट है।

अब तक (सीआरसी) बिट अभी भी सरल और कच्चा है। हमें विश्वास है कि यह समुदाय की मदद से बेहतर और बेहतर तरीके से विकसित होगा।

और यही कारण है कि लोग ओपन सोर्स और कम्युनिटी को पसंद करते हैं।

अगर आपको कोई बेहतर विचार मिलता है, या आपने कुछ सुधार किया है तो कृपया इसे साझा करें!

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