L'idée du pxlDigit_PCB m'est venue lors de la construction du pxlDigit (article ici : https://nerdiy.de/howto-elektronik-sieben-segment-ziffer-pxldigit-aus-ws2812-leds-bauen/) est venu.
Là, le pxlDigit est composé de segments de LED WS2812 individuels. Pour ce faire, les LED doivent d'abord être collées dans le boîtier imprimé en 3D puis soudées ensemble dans le boîtier. Cette étape en particulier n'est pas si facile en raison du manque d'espace. :/
C'est pourquoi j'ai ça pxlDigit_PCB conçu. Les LED, l'ESP8285 et le reste de l'électronique peuvent être installés dessus. Ainsi, vous pouvez d'abord construire, tester et programmer l'ensemble de la carte, puis l'insérer dans le boîtier imprimé en 3D du pxlDigit ou du pxlDigit_clock.
Grâce à la connexion USB-C intégrée, le pxlDigit peut également être alimenté directement et, si nécessaire, le firmware peut être programmé.
De plus, les composants suivants (en option) peuvent être installés sur le PCB :
- Capteur climatique BME280
- Capteur de luminosité TSL2591
- Capteur tactile MPR121 pour jusqu'à 12 électrodes tactiles
Pour que le PCB pxlDigit fonctionne correctement, il doit être installé dans le boîtier imprimé en 3D. De cette façon, la lumière des LED est mieux répartie et les chiffres individuels peuvent être facilement combinés pour former un affichage plus grand. Vous pouvez utiliser les chiffres pour construire un compteur suiveur, un affichage de score ou une horloge, par exemple.
Quatre chiffres sont nécessaires pour construire l'horloge, qui sont ensuite montées sur une base imprimée en 3D. C'est ainsi que les heures et les minutes actuelles peuvent être affichées.
Bien sûr, il existe d'autres façons d'utiliser le pxlDigit_PCB comme affichage. Le pxlDigit_clock montré dans l'article suivant est un premier exemple. 🙂
La structure de l'horloge « pxlBlck_digitClock » est décrite dans l'article suivant.
Consignes de sécurité
Je sais que les notes suivantes sont toujours un peu ennuyeuses et semblent inutiles. Malheureusement, de nombreuses personnes qui savaient "mieux" ont perdu des yeux, des doigts ou d'autres choses à cause d'une négligence ou se sont blessées. La perte de données est presque négligeable en comparaison, mais même celles-ci peuvent être vraiment ennuyeuses. Par conséquent, veuillez prendre cinq minutes pour lire les consignes de sécurité. Parce que même le projet le plus cool ne vaut pas une blessure ou d'autres problèmes.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/
Liens d'affiliation/publicitaires
Les liens vers des boutiques en ligne répertoriés ici sont des liens dits d'affiliation. Si vous cliquez sur un tel lien d'affiliation et effectuez un achat via ce lien, Nerdiy.de recevra une commission de la boutique en ligne ou du fournisseur concerné. Le prix ne change pas pour vous. Si vous effectuez vos achats via ces liens, vous aidez Nerdiy.de à pouvoir proposer d'autres projets utiles à l'avenir. 🙂
Conditions préalables
Pour la construction, vous devez maîtriser les tâches de soudure SMD. Les articles suivants fournissent des conseils sur la façon de procéder.
- Électronique - Mon ami le fer à souder
- Électronique – Souder les composants THT à la main
- Électronique – Soudez des composants CMS à la main
Outils requis :
| Quantité | article | Lien |
|---|---|---|
| 1x | fer à souder | Acheter sur Amazon |
| 1x | Fer à souder USB | Acheter sur Amazon |
| 1x | de troisième main | Acheter sur Amazon |
| 1x | nettoyant pour panne à souder | Acheter sur Amazon |
| 1x | pistolet à colle chaude | Acheter sur Amazon |
| 1x | Imprimante 3D SLA | Acheter sur Amazon |
| 1x | Robinet interne M2 | Acheter sur Amazon |
| 1x | Taraud interne M3 | Acheter sur Amazon |
| 1x | Taraud interne M8 | Acheter sur Amazon |
| 1x | Robinet externe M8 | Acheter sur Amazon |
| 1x | Tournevis Torx | Acheter sur Amazon |
Matériel requis :
| Quantité | article | Lien |
|---|---|---|
| 1x | Vis sans tête M2x6 | Acheter sur Amazon |
| 6x | Vis à tête fraisée M2x6 | Acheter sur Amazon |
| 3x | Vis sans tête M3x6 | Acheter sur Amazon |
| 1x | Vis à tête fraisée M3x50 | Acheter sur Amazon |
| 6x | Insert fileté M2 | Acheter sur Amazon |
| 3x | Insert fileté M3 | Acheter sur Amazon |
| 3x | Aimant cylindrique 5x2mm | Acheter sur Amazon |
| 1x | Aimant cylindrique 10x5mm | https://www.supermagnete.de/scheibenmagnete-neodym/scheibenmagnet-10mm-5mm_S-10-05-DN |
| 1x | 623 roulements à billes | Acheter sur Amazon |
| 2x | 608 roulements à billes | Acheter sur Amazon |
| 1x | Câble de connexion JST SH | Acheter sur Amazon |
| 1x | Résine d'imprimante 3D ELEGOO ABS-Like | Acheter sur Amazon |
| 1x | Keber | Acheter sur Amazon |
| 1x | Tube aluminium 10x2mm | Acheter sur Amazon |
| 1x | souder | Acheter sur Amazon |
| 1x | Alimentation USB | Acheter sur Amazon |
| 1x | Câble USB-C | Acheter sur Amazon |
Les composants nécessaires à l'assemblage du PCB pxlDigit se trouvent dans le fichier suivant.
S'il existe des versions plus récentes du tableau pxlDigit, vous pouvez trouver les versions disponibles dans le référentiel Git à :
La structure du tableau pxlDigit
Dans le passé, j'ai souvent inséré des images individuelles à ce stade pour montrer quels composants doivent être soudés où sur le PCB.
Une meilleure façon d'avoir un aperçu des composants qui appartiennent à leur emplacement sur le PCB est dans le paragraphe suivant. Grâce au travail de Projet OpenScope vous pouvez maintenant générer des fichiers HTML très utiles dans lesquels vous pouvez voir directement quels composants doivent être installés où sur le PCB.
Vous pouvez voir l'aperçu du pxlDigit_PCB ici : pxlDigit_PCB
Vous pouvez également trouver le fichier actuel dans le référentiel GIT sous le lien suivant :
https://github.com/Nerdiyde/pxlDigit_PCB/blob/main/PCB/pxlDigit_PCB_v1.2_bom.html
(Veuillez noter que vous devez télécharger le fichier HTML pour le visualiser. Ce n'est pas possible directement depuis le référentiel GIT.)
Fabrication de PCB: Vous trouverez ici toutes les informations nécessaires à la fabrication des PCB :
Les matériaux nécessaires pour construire le pxlDigit_clock
Les pièces requises sont brièvement décrites dans la section suivante.
Les fichiers STL nécessaires à l'impression 3D des pièces du boîtier se trouvent dans le référentiel GIT sous le lien suivant.
La façon dont vous pouvez télécharger des fichiers à partir d'un référentiel GIT est décrite dans l'article suivant.
Vous aurez alors besoin des pièces suivantes pour l'assemblage.
- 3x PCB pxlDigit « esclave » construits
- 1x PCB pxlDigit « maître » assemblé
- 4x boîtier imprimé en 3D
- Socle imprimé en 3D
- Diffuseur de filaments transparents imprimés en 3D 28x
- 8x vis à tête cylindrique M3x8
- Carte de dérivation USB
- Antenne patch Wifi avec connecteur UFL
- 3x 25cm câble 0.2mm² en (ex.) rouge
- 3x 25cm câble 0.2mm² en (ex.) noir
- 3x 25cm câble 0.2mm² en (ex.) vert
- Câble 15cm 0.2mm² en (ex.) rouge
- Câble 15cm 0.2mm² en (ex.) noir
Ci-dessous, vous pouvez voir quelques gros plans des pièces requises.
Préparer les cartes pxlDigit pour l'installation
Vous devez d'abord connecter les circuits imprimés préparés avec les connexions et les câbles nécessaires.
Pour cela, vous avez besoin des quatre cartes pxlDigit assemblées. (3x version esclave, 1x version maître)
Un circuit imprimé doit être équipé d'une connexion USB-C, ESP et de l'électronique nécessaire à la programmation. Les trois circuits imprimés restants doivent uniquement être équipés des LED ou des composants nécessaires.
Vous avez également besoin des lignes préparées.
- 3x 25cm câble 0.2mm² en (ex.) rouge
- 3x 25cm câble 0.2mm² en (ex.) noir
- 3x 25cm câble 0.2mm² en (ex.) vert
- Câble 15cm 0.2mm² en (ex.) rouge
- Câble 15cm 0.2mm² en (ex.) noir
Etamez ensuite les plots de connexion sur le PCB pxlDigit...
... avec un peu de soudure.
Vous devez également préparer les lignes en dénudant les extrémités des lignes...
... et étamé avec de la soudure.
Ensuite, vous pouvez connecter les lignes comme indiqué...
… souder au PCB pxlDigit.
Répétez cette opération pour tous les PCB « esclaves » (PCB sur lesquels seules les LED sont équipées).
Le PCB qui est équipé des leds et de l'électronique (ESP & Co) nécessaire au fonctionnement (version master) doit alors être soudé aux deux autres lignes.
Ces deux fils ne sont connectés qu'aux contacts
- Terre
- 5V
connecté.
Préparer les pièces du boîtier
Afin de pouvoir installer les circuits imprimés préparés dans les pièces du boîtier, vous devez maintenant préparer les pièces du boîtier.
test
Pour cela, vous avez besoin
- 4x supports de carte imprimés en 3D
- la base imprimée en 3D
- 8x vis à tête cylindrique M3x8
Vous devez d'abord modifier l'un des supports de carte de circuit imprimé. En plus de la connexion USB-C, les câbles de connexion passeront ultérieurement par l'ouverture illustrée.
Voici à quoi pourrait ressembler le support de circuit imprimé fini.
Maintenant, vous devez mettre deux vis à tête cylindrique M3x8 chacune à travers la base comme indiqué.
Pour vous faciliter la tâche, vous pouvez utiliser le support de circuit imprimé comme étagère.
Vissez ensuite la base au support de la carte comme indiqué.
Une autre vue.
Une autre vue.
Répétez cette étape pour les quatre supports de planche.
Une autre vue.
Installez les circuits imprimés préparés dans le boîtier
Vous pouvez maintenant installer les circuits imprimés dans les supports.
Pour cela, vous avez besoin des PCB pxlDigit préparés et du support préparé.
Placez le premier PCB (esclave) au numéro à l'extrême droite et faites passer les lignes à travers les ouvertures du boîtier comme indiqué.
Une autre vue.
Une autre vue.
Vous devez ensuite faire passer la ligne de données qui est connectée à la broche LIN sur le PCB pxlDigit (dans cet exemple, la ligne rose) à travers l'ouverture du PCB suivant, comme indiqué.
Une autre vue.
Ensuite, vous pouvez insérer le PCB dans le boîtier comme indiqué.
Répétez maintenant les étapes précédentes pour le prochain PCB pxlDigit.
Une autre vue.
Après avoir enfilé les fils à travers les ouvertures comme précédemment, vous pouvez souder le fil de données du PCB précédent à la broche LOUT du PCB actuel.
Une autre vue.
Ensuite, répétez cette opération jusqu'à ce que vous ayez tous les PCB esclaves et le PCB maître en place.
Avec le PCB maître, bien sûr, seule la broche LOUT est connectée à la ligne de données du PCB précédent.
Une autre vue.
Avant d'insérer le PCB maître dans le support, vous devez maintenant connecter l'antenne WiFi.
Pour ce faire, guidez le câble de raccordement de l'antenne à travers l'ouverture du support.
La connexion UFL de l'antenne devrait alors...
… être connecté à la prise UFL sur le circuit imprimé maître.
Vous pouvez ensuite placer l'antenne comme indiqué...
… coller dans la base.
Maintenant, vous pouvez déjà insérer tous les PCB dans le boîtier.
À ce stade, je recommande de tester la configuration. Vous pouvez donc déjà charger le firmware et tester que toutes les LED sont contrôlées correctement.
Pour que les PCB soient solidement fixés dans le support...
... vous pouvez les fixer avec une goutte de colle chaude si nécessaire.
La structure actuelle devrait maintenant ressembler à ceci.
À ce stade, vous pouvez combiner les lignes d'alimentation comme indiqué.
Enfilez ensuite tous les fils sur le côté du PCB maître.
Afin de connecter ensuite ces lignes au breakout USB, vous devez d'abord connecter les contacts
- Terre
- VBUS
étain avec un peu de soudure.
Ensuite, vous pouvez connecter les lignes d'alimentation comme indiqué...
… souder à la carte de dérivation USB.
Assurez-vous qu'il n'y a pas de court-circuit avec les contacts voisins.
Vous pouvez ensuite utiliser la carte de dérivation USB…
... avec de la colle chaude ...
.. coller dans la base comme indiqué.
Une autre vue.
Une autre vue.
Une autre vue.
À ce stade, vous devriez également faire un petit test de fonctionnement. Le pxlDigit_clock devrait maintenant pouvoir être alimenté en énergie via le port USB du breakout board.
Insérez le diffuseur
La lumière des LED dans les différents segments ne fonctionne vraiment bien que lorsqu'elle est uniformément répartie. Ceci peut être très bien réalisé en insérant un diffuseur dans le boîtier.
Pour cela, vous avez besoin du pxlDigit_clock préparé et de 28 pièces de diffuseur imprimées en 3D.
L'insertion fonctionne très facilement si vous laissez la base du boîtier dépasser du bord d'une table comme illustré.
Ensuite, vous pouvez insérer le diffuseur comme indiqué. Si ceux-ci sont trop lâches dans le boîtier, vous pouvez également les coller au boîtier avec une petite goutte de colle.
Dès que vous avez utilisé tous les diffuseurs, votre structure devrait ressembler à ceci.
Une autre vue.
Une autre vue.
En fonctionnement, grâce au diffuseur, il devrait alors y avoir une répartition homogène de la lumière.
micrologiciel du programme
Je travaille actuellement encore sur une bibliothèque Arduino simple pour contrôler les pxlDigits. Jusqu'à ce que ce soit terminé, vous pouvez également le faire Micrologiciel pxlBlck utiliser. Celui-ci prend déjà en charge la forme de matrice LED du pxlDigit et offre également des fonctions utiles pour l'automatisation et le contrôle via WiFi ou l'interface série. Des informations générales sur le plugin pxlBlck peuvent également être trouvées ici :
Des informations sur l'installation du plugin pxlBlck peuvent être trouvées ici :
Configurer le plug-in pxlBlck
Après avoir installé le firmware, vous devez encore configurer correctement le plugin. Vous pouvez également trouver des informations à ce sujet dans l'article pxlBlck - Installer et configurer le plugin pxlBlck.
Comme orientation supplémentaire, vous pouvez également adopter les paramètres de la capture d'écran présentée ici.
Cas d'utilisation de pxlBlck
Sous la balise « pxlBlckUsecase », des articles sont répertoriés dans lesquels vous pouvez trouver des exemples d'utilisation. Il explique également comment configurer votre pxlBlck en conséquence.
Animations, icônes et commandes
Vous pouvez trouver plus d'informations sur l'affichage des animations, des icônes et des commandes possibles avec lesquelles vous pouvez configurer votre pxlBlck dans les articles suivants.
- pxlBlck - Configurer et afficher les animations
- pxlBlck - Concevez des icônes, transférez-les sur le pxlBlck et affichez-les
- pxlBlck - Commandes pour configurer le pxlBlck
Amusez-vous avec le projet
J'espère que tout a fonctionné comme décrit. Si ce n'est pas le cas ou si vous avez des questions ou des suggestions, faites-le moi savoir dans les commentaires. Je les ajouterai à l'article si nécessaire.
Les idées de nouveaux projets sont toujours les bienvenues. 🙂
PS Beaucoup de ces projets - en particulier les projets matériels - coûtent beaucoup de temps et d'argent. Bien sûr, je le fais parce que j'aime ça, mais si vous pensez que c'est cool que je partage l'information avec vous, je serais heureux d'un petit don au fonds du café. 🙂
Français 
Deutsch 
English 
Español 
Nederlands