ब्राउज़र आधारित पीसीबी: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

जैसा कि आप प्रोजेक्ट लेते हैं या बनाते हैं, कुछ आसान होंगे और कुछ मुश्किल होंगे। कुछ एकतरफा होंगे और अन्य को बड़े पैमाने पर बनाने की आवश्यकता होगी। इस राइट-अप में, हम अब तक की मेरी सबसे बड़ी परियोजना, डिस्ट्रीब्यूटेड सिम्फनी, और इसके मूल में माइक्रो-कंट्रोलर को एक ब्राउज़र में कैसे बनाया गया था, इसकी खोज करेंगे।

चरण 1: अवसर

डिस्ट्रिब्यूटेड सिम्फनी अब तक की सबसे बड़ी और सबसे जटिल परियोजना है। साल में एक बार मेरे पास 600 अधिकारियों के दर्शकों के लिए कॉर्पोरेट ऑफसाइट में एक मजेदार अनुभव लाने का अनूठा अवसर है। पिछली कुछ किश्तों, "मज़ा" को एक डिज़ाइन चुनौती के रूप में पैक किया गया है। पहली पुनरावृत्ति के लिए एक बॉल मशीन का निर्माण करना था जो एक गेंद को ठीक दो सेकंड के लिए अपने रास्ते पर भेजती है। प्रत्येक क्रमिक वर्ष में एक बढ़ती हुई जटिलता और तकनीकी उपस्थिति थी। इस साल मैंने फैसला किया कि यह एक ऐसा अनुभव तैयार करने का समय है जो विस्मयकारी था।

चरण 2: वितरित सिप्मोनी

इस परियोजना में एक सौ बीस किट शामिल थे जिसमें एक पर्क्यूसिव इंस्ट्रूमेंट बनाने के लिए पांच की एक टीम के लिए आवश्यक सभी सामग्री शामिल थी। प्रत्येक किट में निम्नलिखित आइटम शामिल थे।

• कनेक्टेड माइक्रो-कंट्रोलर
• सोलेनॉइड बॉल ड्रॉपर
• एक Glockenspiel. से वाद्य यंत्र गुंजयमान यंत्र
• ट्रिगर बटन
• दस लकड़ी की गेंदें
• निर्माण सामग्री
• कलात्मक तत्व

इस परियोजना का केंद्र सूक्ष्म नियंत्रक था। तर्क और क्लाउड कनेक्टिविटी जोड़ने का उद्देश्य अनुभव को बढ़ाना था और रास्ते में नहीं आना था। कंट्रोलर बोर्ड में काफी कार्यक्षमता थी जो सबसे सरल संभव तरीके से सामने आई। प्रतिरोधी मूल्यों, बिजली की चिंताओं, डायोड और कैपेसिटर्स को बोर्ड डिजाइन में बेक किया गया था ताकि प्रतिभागी चुनौती पर ध्यान केंद्रित करने के लिए स्वतंत्र हों, न कि तकनीक पर।

चरण 3: संभावनाएं लें

इस परियोजना ने कस्टम एसएमटी माइक्रो कंट्रोलर बोर्डों का झुंड बनाने का अवसर प्रस्तुत किया। यह मेरे लिए नया था लेकिन कुछ सीखने लायक और एक बड़ी चुनौती की तरह लग रहा था। बोर्डों को डिजाइन करने के लिए मैंने अपवर्टर का उपयोग किया। यह पीसीबी डिजाइन और उत्पादन के लिए एक बहुत अच्छा ब्राउज़र आधारित एंड टू एंड समाधान है। एक बार जब आप उनके पुस्तकालय में घटकों को खोजने के अभ्यस्त हो जाते हैं, तो इसका उपयोग करना आसान हो जाता है। बोर्ड बहुत ही सक्षम ESP32 माइक्रो कंट्रोलर के आसपास आधारित थे। बोर्ड इस परियोजना को अंतिम रूप देने के लिए डिज़ाइन किए गए थे क्योंकि उन्हें बच्चों को कोड और सर्किट डिज़ाइन सीखने में मदद करने के लिए दान के लिए चिह्नित किया गया था। प्रत्येक बोर्ड में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

• ESP32 माइक्रो कंट्रोलर - वाईफाई और ब्लूटूथ सक्षम
• दो पीडब्लूएम सोलेनॉइड/मोटर हेडर
• चार ग्राउंडेड 3.3V GPIO हेडर
• दो Neopixel स्ट्रिप ड्राइवर
• दो कैपेसिटिव टच पैड और वैकल्पिक हेडर
• ऑनबोर्ड एलसीडी डिस्प्ले
• ऑनबोर्ड सिंगल नियोपिक्सल
• ऑनबोर्ड यूएसबी से यूएआरटी प्रोग्रामर -
• 5वी पावर बस
• 3V पावर बस

इस परियोजना में केवल एक एकल सोलेनॉइड ड्राइवर, एलसीडी डिस्प्ले, जहाज पर नियोपिक्सल और तीन GPIO हेडर का उपयोग किया गया था। तब से अतिरिक्त कार्यक्षमता का उपयोग बच्चों के लिए शिक्षण कार्यशालाओं पर हाथों के हिस्से के रूप में किया गया है।

चरण 4: इसकी योजना बनाएं

अपने कस्टम पीसीबी बनाने में पहला कदम इसकी योजना बनाना है। जब सर्किट डिजाइन की बात आती है, तो इसका मतलब है कि आपका योजनाबद्ध बनाना। मैंने अपने ब्रेडबोर्ड का उपयोग बड़े प्रोजेक्ट की प्रत्येक विशेषता को डिज़ाइन करने के लिए किया। जैसे ही प्रत्येक सर्किट ने काम करना शुरू किया, मैंने ध्यान से इसे Upverter Schematic टूल में अनुवादित किया। उसके बाद मैंने ब्रेडबोर्ड को साफ किया और अगले खंड पर काम करना शुरू कर दिया जब तक कि नियंत्रक बोर्ड तार्किक रूप से पूरा नहीं हो गया।

चरण 5: इसे बाहर रखना

हार्डवेयर उत्पादन में अगला कदम पीसीबी लेआउट है। यह जितना मैंने सोचा था उससे कहीं अधिक मजेदार था, यह बिजली के साथ सिमसिटी खेलने जैसा था। Upverter लेआउट टूल उपयोग करने में बहुत अच्छा और मजेदार है। जितना अधिक मैंने इसके साथ काम किया, उतना ही मैंने डिजाइन को पॉलिश किया और जहां भी संभव हो स्टाइल पॉइंट्स के लिए चला गया। घटकों के बीच तारों को जोड़ना आपका काम है। हरे रंग की रेखाएं हैं जो तांबे से ट्रेस नहीं किए गए कनेक्शन को उजागर करती हैं। पीसीबी लेआउट का सबसे रोमांचक हिस्सा जमीन के निशान छोड़ने की क्षमता है। उन्हें बस इतना करना है कि नीचे की परत को छूना है और वे जमीन पर हैं, आसान! जबकि हम नीचे की परत के बारे में बात कर रहे हैं, यह सुंदरता की एक और चीज है। यदि आपके रास्ते में बहुत सारे निशान आ रहे हैं, तो आपको बस इतना करना है कि नीचे की परत पर जाएं, ट्रैफ़िक के चारों ओर जाएं और दूसरी तरफ वापस पॉप अप करें।

चरण 6: इसे वास्तविक बनाएं

एक बार जब आप उत्पादन में जाते हैं, तो चीजें वास्तविक और वास्तव में महंगी हो जाती हैं। एक ऐसा प्रोडक्शन हाउस ढूंढें जिसके साथ आप सहज महसूस करते हों या जिसे आपके किसी परिचित ने पहले इस्तेमाल किया हो। आप उन्हें अपने बोर्ड बनाने और वैकल्पिक रूप से पूर्ण असेंबली करने के लिए फाइलें भेजेंगे। लागत का बड़ा हिस्सा पुर्जों और असेंबली को खरीदने में है। चूंकि इस परियोजना के लिए कई इकाइयों के साथ-साथ सतह माउंट घटकों का उपयोग करने की आवश्यकता थी, इसलिए मैंने प्रोडक्शन हाउस को असेंबली करने का विकल्प चुना।

अपवर्टर में डाउनलोड सेक्शन है जहां आप उन फाइलों को जेनरेट कर सकते हैं जिन्हें आपको प्रोडक्शन के लिए हैंडऑफ करने की जरूरत है। कुछ पीछे और चौथे को बचाने में मदद करने के लिए, मेरे द्वारा निर्यात की गई फ़ाइलों की सूची यहां दी गई है:

• गेरबरफाइल्स
• एनसी ड्रिल (एक्सेलन)
• XYRS (चुनें और रखें)
• सामग्री के बिल

अपना बड़ा ऑर्डर भेजने से पहले एक या दो छोटे टेस्ट रन करने के लिए तैयार रहें। मेरा डिज़ाइन दो छोटे प्रोडक्शन रन के लिए गया था जिनमें से प्रत्येक बड़े एक सौ तीस पीस ऑर्डर से पहले त्रुटियों के साथ चलता था। मैंने ऑर्डर को दस से जोड़ दिया, बस कुछ बोर्ड त्रुटियों के साथ तैयार किए गए थे। जैसा कि आप दूसरी छवि में देख सकते हैं, मुझे पहले के उत्पादन में से एक से बोर्डों को ठीक करने के लिए हरे रंग के जम्पर तारों का उपयोग करना पड़ा था। बस, अब आप ५ से ५०,००० कस्टम कंट्रोलर बोर्ड के गर्वित स्वामी हैं।

चरण 7: प्रकटीकरण

यह एक लंबी लंबी सड़क पर समाप्त होने वाला बिटरस्वीट था। किट का वितरण किया गया और शीघ्र जानकारी दी गई। टीमों ने एक पर्क्यूसिव इंस्ट्रूमेंट बनाने की तैयारी की, जो प्रत्येक बटन प्रेस के साथ रेज़ोनेटर पर एक गेंद को मज़बूती से गिरा सके। जैसे-जैसे निर्माण आगे बढ़ा, हमने खुलासा किया कि परियोजनाएं क्लाउड से जुड़ी थीं और उनमें संबंधित मोबाइल डैशबोर्ड थे। टीमों ने अपने उपकरणों में पैटर्न चलाने के लिए मोबाइल डैशबोर्ड का उपयोग किया। "सेव एंड ए हेयरकट" अब लक्ष्य था। एक बार जब अधिकांश टीमें "शेव ए हेयरकट" खेलने में सक्षम हो गईं, तो हम गायन के लिए तैयार थे।

सभी ने अपने बॉल हॉपर लोड किए और पीछे हट गए। हमने अपने प्रशासनिक कंसोल का उपयोग अलग-अलग मशीन ऑफ़सेट की गणना करने और सभी मशीनों में गाने चलाने के लिए किया जैसे कि वे एक ही उपकरण थे। हमने गन्स एंड रोज़ेज़ के साथ परीक्षण किया और कुछ बाख की भूमिका निभाई। फीके संगीत से भरा कमरा और यह एक सफलता थी।

निर्माण करते रहें और कस्टम पीसीबी परियोजनाओं को आपको डराने या रास्ते में आने न दें। वे पूरी तरह से करने योग्य हैं और वहाँ समर्थन की एक पूरी दुनिया है।