La idea de pxlDigit_PCB se me ocurrió cuando construí pxlDigit (artículo aquí: https://nerdiy.de/howto-elektronik-sieben-segment-ziffer-pxldigit-aus-ws2812-leds-bauen/) vino.
Allí, el pxlDigit se compone de segmentos de LED WS2812 individuales. Para hacer esto, los LED primero deben pegarse en la carcasa impresa en 3D y luego soldarse en la carcasa. Este paso en particular no es tan fácil debido a la falta de espacio. :/
Por eso tengo esto pxlDigit_PCB diseñado. En él se pueden instalar los LED, el ESP8285 y el resto de electrónica. Entonces, primero puede construir, probar y programar toda la placa y luego insertarla en la carcasa impresa en 3D de pxlDigit o pxlDigit_clock.
Gracias a la conexión USB-C integrada, el pxlDigit también se puede alimentar directamente y, si es necesario, se puede programar el firmware.
Además, los siguientes componentes (opcionales) se pueden instalar en la PCB:
- Sensor climático BME280
- Sensor de brillo TSL2591
- Sensor táctil MPR121 para hasta 12 electrodos táctiles
Para que la PCB pxlDigit funcione correctamente, debe instalarse en la carcasa impresa en 3D. De esta forma, la luz de los LED se distribuye mejor y los dígitos individuales se pueden combinar fácilmente para formar una pantalla más grande. Puede usar los dígitos para construir un contador de seguidores, una pantalla de puntuación o un reloj, por ejemplo.
Se requieren cuatro dígitos para construir el reloj, que luego se montan en una base impresa en 3D. Así es como se pueden mostrar las horas y los minutos actuales.
Por supuesto, hay otras formas de usar pxlDigit_PCB como pantalla. El pxlDigit_clock que se muestra en el siguiente artículo es un primer ejemplo. 🙂
La estructura del reloj "pxlBlck_digitClock" se describe en el siguiente artículo.
Instrucciones de seguridad
Sé que las siguientes notas siempre son un poco molestas y parecen innecesarias. Desafortunadamente, muchas personas que sabían "mejor" han perdido ojos, dedos u otras cosas debido a un descuido o se lesionaron. La pérdida de datos es casi insignificante en comparación, pero incluso estos pueden ser realmente molestos. Por lo tanto, tómese cinco minutos para leer las instrucciones de seguridad. Porque incluso el proyecto más genial no vale la pena lesionarse u otros problemas.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/
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Requisitos
Para la construcción, debe dominar las tareas de soldadura SMD. Los siguientes artículos proporcionan consejos sobre cómo hacer esto.
- Electrónica - Mi amigo el soldador
- Electrónica – Soldar componentes THT a mano
- Electrónica: suelde componentes SMD a mano
Herramientas necesarias:
| Cantidad | artículo | Enlace |
|---|---|---|
| 1x | soldador | Comprar en Amazon |
| 1x | soldador usb | Comprar en Amazon |
| 1x | de tercera mano | Comprar en Amazon |
| 1x | limpiador de puntas de soldadura | Comprar en Amazon |
| 1x | pistola de silicona | Comprar en Amazon |
| 1x | Impresora 3D SLA | Comprar en Amazon |
| 1x | Grifo interno M2 | Comprar en Amazon |
| 1x | Grifo interno M3 | Comprar en Amazon |
| 1x | Toma interna M8 | Comprar en Amazon |
| 1x | Toma externa M8 | Comprar en Amazon |
| 1x | destornillador torx | Comprar en Amazon |
Material requerido:
| Cantidad | artículo | Enlace |
|---|---|---|
| 1x | Tornillo prisionero M2x6 | Comprar en Amazon |
| 6x | Tornillo avellanado M2x6 | Comprar en Amazon |
| 3x | Tornillo prisionero M3x6 | Comprar en Amazon |
| 1x | Tornillo avellanado M3x50 | Comprar en Amazon |
| 6x | Inserto roscado M2 | Comprar en Amazon |
| 3x | Inserto de rosca M3 | Comprar en Amazon |
| 3x | Cilindro imán 5x2mm | Comprar en Amazon |
| 1x | Cilindro imán 10x5mm | https://www.supermagnete.de/scheibenmagnete-neodym/scheibenmagnet-10mm-5mm_S-10-05-DN |
| 1x | 623 rodamientos de bolas | Comprar en Amazon |
| 2x | 608 rodamientos de bolas | Comprar en Amazon |
| 1x | Cable de conexión JST SH | Comprar en Amazon |
| 1x | Resina de impresora 3D similar a ABS ELEGOO | Comprar en Amazon |
| 1x | Keber | Comprar en Amazon |
| 1x | tubo de aluminio de 10x2mm | Comprar en Amazon |
| 1x | soldar | Comprar en Amazon |
| 1x | Fuente de alimentación USB | Comprar en Amazon |
| 1x | cable USB-C | Comprar en Amazon |
Los componentes necesarios para ensamblar el PCB pxlDigit se pueden encontrar en el siguiente archivo.
Si hay versiones más recientes del tablero pxlDigit, puede encontrar las versiones disponibles en el repositorio de Git en:
La estructura del tablero pxlDigit
En el pasado, a menudo insertaba imágenes individuales en este punto para mostrar qué componentes deben soldarse en la placa de circuito impreso.
Una forma aún mejor de obtener una descripción general de qué componentes pertenecen en qué parte de la PCB está en el siguiente párrafo. Gracias al trabajo de Proyecto OpenScope ahora puede generar archivos HTML muy útiles en los que puede ver directamente qué componentes deben instalarse en qué lugar de la placa de circuito impreso.
Puede ver la descripción general de pxlDigit_PCB aquí: pxlDigit_PCB
También puede encontrar el archivo actual en el repositorio GIT en el siguiente enlace:
https://github.com/Nerdiyde/pxlDigit_PCB/blob/main/PCB/pxlDigit_PCB_v1.2_bom.html
(Tenga en cuenta que debe descargar el archivo HTML para verlo. Esto no es posible directamente desde el repositorio GIT).
fabricación de placas de circuito impreso: Puedes encontrar toda la información que necesitas para fabricar los PCB aquí:
Los materiales necesarios para construir el pxlDigit_clock
Las piezas necesarias se describen brevemente en la siguiente sección.
Los archivos STL necesarios para la impresión 3D de las partes de la carcasa se pueden encontrar en el repositorio GIT en el siguiente enlace.
En el siguiente artículo se describe cómo puede descargar archivos de un repositorio GIT.
A continuación, necesitará las siguientes piezas para el montaje.
- PCB pxlDigit "esclavo" construido 3x
- 1x PCB pxlDigit "maestro" construido
- 4 carcasas impresas en 3D
- bases impresas en 3D
- Difusor de filamento transparente impreso en 3D 28x
- Tornillo de cabeza cilíndrica 8x M3x8
- placa de conexión USB
- Antena parche wifi con conector UFL
- 3x cable de 25 cm 0,2 mm² en (p. ej.) rojo
- 3x cable de 25 cm 0,2 mm² en (p. ej.) negro
- 3x cable de 25 cm 0,2 mm² en (p. ej.) verde
- Cable de 15 cm 0,2 mm² en (p. ej.) rojo
- Cable de 15 cm 0,2 mm² en (p. ej.) negro
A continuación puede ver algunos primeros planos de las piezas requeridas.
Prepare las placas pxlDigit para la instalación
Primero debe conectar las placas de circuito preparadas con las conexiones y cables necesarios.
Para esto, necesita las cuatro placas pxlDigit ensambladas. (3x versión esclava, 1x versión maestra)
Una placa de circuito debe estar equipada con una conexión USB-C, ESP y la electrónica necesaria para la programación. Las tres placas de circuito restantes solo deben equiparse con los LED o los componentes necesarios para ellos.
También necesita las líneas preparadas.
- 3x cable de 25 cm 0,2 mm² en (p. ej.) rojo
- 3x cable de 25 cm 0,2 mm² en (p. ej.) negro
- 3x cable de 25 cm 0,2 mm² en (p. ej.) verde
- Cable de 15 cm 0,2 mm² en (p. ej.) rojo
- Cable de 15 cm 0,2 mm² en (p. ej.) negro
Luego estañe las almohadillas de conexión en el PCB pxlDigit...
... con algo de soldadura.
También debe preparar las líneas quitando los extremos de las líneas...
... y estañado con un poco de soldadura.
Luego puedes conectar las líneas como se muestra...
… soldar a la PCB pxlDigit.
Repita esto para todos los PCB "esclavos" (PCB en los que solo se ensamblan los LED).
La PCB que está equipada con los LED y la electrónica (ESP & Co) necesaria para el funcionamiento (versión maestra) debe soldarse a las otras dos líneas.
Estos dos cables solo están conectados a los contactos.
- TIERRA
- 5V
conectado.
Preparar las piezas de la carcasa
Para poder instalar las placas de circuito impreso preparadas en las piezas de la carcasa, ahora debe preparar las piezas de la carcasa.
prueba
Para esto necesitas
- 4 soportes para placas impresas en 3D
- la base impresa en 3D
- Tornillos de cabeza cilíndrica 8x M3x8
Primero debe editar uno de los soportes de la placa de circuito. Además de la conexión USB-C, los cables de conexión pasarán posteriormente por la abertura que se muestra.
Así es como podría verse el soporte de la placa de circuito terminado.
Ahora debe colocar dos tornillos de cabeza cilíndrica M3x8 cada uno a través de la base como se muestra.
Para hacerlo más fácil, puede utilizar el soporte de la placa de circuito como estante.
Luego atornille la base al soporte de la placa como se muestra.
Otra vista.
Otra vista.
Repita este paso para los cuatro soportes para tablas.
Otra vista.
Instale las placas de circuito preparadas en la carcasa.
Ahora puede instalar las placas de circuito en los soportes.
Para esto, necesita los PCB pxlDigit preparados y el soporte preparado.
Coloque el primer PCB (esclavo) en el número del extremo derecho y pase las líneas a través de las aberturas en la carcasa como se muestra.
Otra vista.
Otra vista.
Luego, debe pasar la línea de datos que está conectada al pin LIN en el PCB pxlDigit (en este ejemplo, la línea rosa) a través de la abertura del siguiente PCB como se muestra.
Otra vista.
Luego puede insertar la PCB en la caja como se muestra.
Ahora repita los pasos anteriores para el siguiente PCB pxlDigit.
Otra vista.
Después de pasar los cables a través de las aberturas como antes, puede soldar el cable de datos de la PCB anterior al pin LOUT de la PCB actual.
Otra vista.
Luego repita esto nuevamente hasta que tenga todos los PCB esclavos y el PCB maestro en posición.
Con el PCB maestro, por supuesto, solo el pin LOUT está conectado a la línea de datos del PCB anterior.
Otra vista.
Antes de insertar la PCB maestra en el soporte, ahora debe conectar la antena WiFi.
Para ello, pase el cable de conexión de la antena a través de la abertura del soporte.
La conexión UFL de la antena debería entonces...
… estar conectado al zócalo UFL en el PCB maestro.
A continuación, puede colocar la antena como se muestra...
… pegar en la base.
Ahora ya puede insertar todas las placas de circuito impreso en la carcasa.
En este punto, recomiendo probar la configuración. Así que ya puedes cargar el firmware y probar que todos los LED están controlados correctamente.
Para que las placas de circuito impreso queden fijadas de forma segura en el soporte...
... puedes arreglarlos con una gota de pegamento caliente si es necesario.
La estructura actual ahora debería verse más o menos así.
En este punto, puede combinar las líneas de suministro de energía como se muestra.
Luego pase todos los cables al lado de la PCB maestra.
Para luego conectar estas líneas a la salida USB, primero debe conectar los contactos
- TIERRA
- VBUS
estaño con un poco de soldadura.
Luego puede conectar las líneas de suministro de energía como se muestra...
… soldar a la placa de conexión USB.
Asegúrese de que no haya cortocircuitos con los contactos vecinos.
A continuación, puede utilizar la placa de conexión USB...
... con un poco de pegamento caliente ...
.. pegue en la base como se muestra.
Otra vista.
Otra vista.
Otra vista.
En este punto también deberías hacer una pequeña prueba de funcionamiento. El pxlDigit_clock ahora debería poder recibir energía a través del puerto USB de la placa de conexión.
Inserte el difusor
La luz de los LED en los segmentos individuales solo funciona muy bien cuando se distribuye uniformemente. Esto se puede lograr muy bien insertando un difusor en la carcasa.
Para esto, necesita el pxlDigit_clock preparado y 28 piezas de difusor impresas en 3D.
La inserción funciona muy fácilmente si deja que la base de la carcasa sobresalga del borde de una mesa, como se muestra.
Luego puede insertar el difusor como se muestra. Si estos están demasiado sueltos en el estuche, también puede pegarlos al estuche con una pequeña gota de pegamento.
Tan pronto como haya usado todos los difusores, su estructura debería verse así.
Otra vista.
Otra vista.
En funcionamiento, gracias al difusor, debería haber una distribución uniforme de la luz.
firmware del programa
Actualmente sigo trabajando en una biblioteca simple de Arduino para controlar los pxlDigits. Hasta que esto termine, también puedes hacer eso. firmware pxlblack usar. Esto ya es compatible con la forma de matriz LED de pxlDigit y también ofrece funciones útiles para la automatización y el control a través de WiFi o la interfaz serie. También se puede encontrar información general sobre el complemento pxlBlck aquí:
Puede encontrar información sobre cómo instalar el complemento pxlBlck aquí:
Configurar el complemento pxlBlck
Después de instalar el firmware, aún debe configurar el complemento correctamente. También puede encontrar información al respecto en el artículo pxlBlck - Instalar y configurar el complemento pxlBlck.
Como orientación adicional, también puede adoptar la configuración de la captura de pantalla que se muestra aquí.
Casos de uso de pxlBlck
Bajo la etiqueta "pxlBlckUsecase" se enumeran artículos en los que encontrará ejemplos de uso. También explica cómo puede configurar su pxlBlck en consecuencia.
Animaciones, iconos y comandos
Puedes encontrar más información sobre la visualización de animaciones, iconos y los posibles comandos con los que puedes configurar tu pxlBlck en los siguientes artículos.
- pxlBlck - Configurar y mostrar animaciones
- pxlBlck - Diseñe iconos, transfiéralos al pxlBlck y visualícelos
- pxlBlck - Comandos para configurar el pxlBlck
Diviértete con el proyecto.
Espero que todo te haya funcionado como se describe. Si no es así, o si tiene alguna pregunta o sugerencia, hágamelo saber en los comentarios. Si es necesario, lo añadiré al artículo.
Las ideas para nuevos proyectos siempre son bienvenidas. 🙂
PS Muchos de estos proyectos, especialmente los proyectos de hardware, cuestan mucho tiempo y dinero. Por supuesto que hago esto porque lo disfruto, pero si crees que es genial que comparta la información contigo, me encantaría hacer una pequeña donación al fondo del café. 🙂
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