Thermochromic Temperature & Humidity ማሳያ - PCB ስሪት: 6 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:30

ከጥቂት ጊዜ በፊት በፔልቲየር አካላት ከተሞቁ/ከቀዘቀዙ ከመዳብ ሳህኖች ውስጥ ባለ 7 ክፍል ማሳያ የሠራሁበት Thermochromic Temperature & Humidity Display የተባለ ፕሮጀክት አከናወነ። የመዳብ ሰሌዳዎች ቀለሙን በሙቀት በሚቀይር ቴርሞክሮሚክ ፎይል ተሸፍነዋል። ይህ ፕሮጀክት በአስተያየቶች ክፍል ውስጥ በተጠቃሚው ዲሚትሪዩ 2 እንደተጠቆመው በፔልተሮች ፋንታ የማሞቂያ ዱካዎችን የያዘ ፒሲቢን የሚጠቀም የማሳያ አነስተኛ ስሪት ነው። የፒ.ሲ.ቢ. ማሞቂያ መጠቀም በጣም ቀላል እና የበለጠ የታመቀ ንድፍን ይፈቅዳል። ማሞቂያው የበለጠ ቀልጣፋ ሲሆን ይህም ወደ ፈጣን የቀለም ለውጥ ይመራል።

ማሳያው እንዴት እንደሚሰራ ለማየት ቪዲዮውን ይመልከቱ።

ጥቂት ፒሲቢዎች ስለቀሩኝ ይህንን ማሳያ በቲኒዬ መደብርዬ ላይ እሸጣለሁ።

አቅርቦቶች

• የማሞቂያ ፒሲቢ (የእኔን GitHub ለ Gerber ፋይሎች ይመልከቱ)
• PCB ን ይቆጣጠሩ (የእኔን GitHub ለ Gerber ፋይሎች እና ለ BoM ይመልከቱ)
• DHT22 ዳሳሽ (ለምሳሌ ebay.de)
• 3 ዲ የታተመ ማቆሚያ (ለ stl ፋይል የእኔን GitHub ይመልከቱ)
• Thermochromic Adhesive ሉህ ፣ 150x150 ሚሜ ፣ 30-35 ° ሴ (SFXC)
• M2x6 መቀርቀሪያ + ለውዝ
• 2x ፒን ራስጌ 1x9 ፣ 2.54 ሚሜ (ለምሳሌ mouser.com)
• 2x SMD የቦርድ አያያዥ 1x9 ፣ 2.54 ሚሜ (ለምሳሌ mouser.com)

ደረጃ 1: የማሞቂያ ፒሲቢን ዲዛይን ማድረግ

ማሞቂያው ፒሲቢ በንስር ውስጥ የተነደፈ ነው። የፒሲቢ ልኬቶች 100x150 ሚሜ ናቸው ምክንያቱም 150x150 ሚ.ሜ እኔ የተጠቀምኩባቸው የ thermochromic ሉሆች መደበኛ መጠን ነው። መጀመሪያ በ Fusion360 ውስጥ እንደ dxf የተቀመጠ እና ከዚያም ወደ ንስር የገባውን የክፍሎች ንድፍ አወጣሁ። ክፍሎቹ በመካከላቸው ክፍተት ፈጥረዋል እና በትንሽ ድልድዮች ብቻ የተገናኙ ናቸው። ይህ የግለሰቦችን ክፍሎች የሙቀት መከላከያን ያሻሽላል ስለሆነም በፍጥነት ማሞቅ ያስችላል እና ‹የሙቀት አማቂያን› ይቀንሳል። ክፍሎቹ በ ‹ንስር› ውስጥ የሜዳ መሣሪያን በመጠቀም ከላይኛው ሽፋን ላይ (በቀይ የታዩት) በፒሲቢ ዱካዎች ተሞልተዋል። ያለ ተጨማሪ ወጭ በ PCBWay ሊመረተው የሚችል አነስተኛ መጠን ያለው የትራክ ስፋት እና የ 6 ሚሊ ሜትር ርቀት እጠቀም ነበር። እያንዳንዱ ፈለግ በሁለት vias መካከል የተተረጎመ ሲሆን ከዚያ በታችኛው ንብርብር (በሰማያዊ የታየው) በጣም ወፍራም የ 32 ሚሊ ሜትር ዱካዎችን በመጠቀም ከፒኖቹ ጋር ይገናኛሉ። ሁሉም ክፍሎች አንድ የጋራ መሬት ይጋራሉ።

ለተወሰነ የሙቀት መጠን መጨመር ለሚፈለገው የማሞቂያ ኃይል ምንም ስሌት አላደርግም ወይም የሚጠበቀውን የአንድ ክፍል ተቃውሞ አላሰላኩም። ከተለዋዋጭ የግዴታ ዑደት ጋር የ PWM ምልክት በመጠቀም ማንኛውም የማሞቂያ ኃይል ማስተካከያ ሊደረግ እንደሚችል አሰብኩ። በኋላ ላይ ~ 5% የግዴታ ዑደት በመጠቀም በ 5 ቮ ዩኤስቢ ወደብ ሲጎበኙ ክፍሎቹ በተመጣጣኝ ፍጥነት እንደሚሞቁ አገኘሁ። ሁሉንም 17 ክፍሎች በማሞቅ ጊዜ አጠቃላይ የአሁኑ 1.6 ሀ ያህል ነው።

ሁሉም የቦርድ ፋይሎች በእኔ GitHub ላይ ሊገኙ ይችላሉ።

ደረጃ 2 ተቆጣጣሪውን ፒሲቢ ዲዛይን ማድረግ

የ PCB ማሞቂያውን ለመቆጣጠር እኔ ደግሞ በ GlassCube ፕሮጀክት ውስጥ የተጠቀምኩትን SAMD21E18 MCU ን እመርጣለሁ። ይህ ማይክሮ መቆጣጠሪያ ሁሉንም 17 የማሞቂያ ክፍሎች ለመቆጣጠር እና የ DHT22 ዳሳሹን ለማንበብ በቂ ፒኖች አሉት። እንዲሁም ቤተኛ ዩኤስቢ አለው እና በአዳፍ ፍሬው CircuitPython bootloader ሊበራ ይችላል። የማይክሮ ዩኤስቢ አያያዥ እንደ የኃይል አቅርቦት እና ለ MCU መርሃ ግብር ጥቅም ላይ ውሏል። የማሞቂያው ክፍሎች በ 9 ባለሁለት ሰርጥ MOSFETs (SP8K24FRATB) ቁጥጥር ይደረግባቸዋል። እነዚህ እስከ 6 A ድረስ ማስተናገድ እና ከ MCU በ 3.3 ቮ አመክንዮ ምልክት ሊለወጡ እንዲችሉ የበሩ ወሰን ቮልቴጅ <2.5 V ሊኖራቸው ይችላል። እኔ ማሞቂያ መቆጣጠሪያ ወረዳ ለመንደፍ እንዲረዳኝ ይህ ክር በጣም ጠቃሚ ሆኖ አግኝቼዋለሁ።

እኔ ፒሲቢዎችን ከ PCBWay እና የኤሌክትሮኒክ ክፍሎቹን ከሙዘር ለየብቻ አዘዝኩ እና ወጪዎችን ለመቆጠብ እኔ ራሴ ፒሲቢዎችን ሰብስቤያለሁ። እኔ የሽያጭ መለጠፊያ መሣሪያን ተጠቅሜ ክፍሎቹን በእጅ አስቀምጦ በኢንፍራሬድ አይሲ ማሞቂያ ሸጥኳቸው። ሆኖም ፣ በአንጻራዊ ሁኔታ ከፍተኛ መጠን ባላቸው ክፍሎች እና አስፈላጊው ዳግም ሥራ ምክንያት ይህ በጣም አድካሚ ነበር እና ለወደፊቱ የመሰብሰቢያ አገልግሎትን ለመጠቀም አስባለሁ።

እንደገና የቦርዱ ፋይሎች በእኔ GitHub ላይ ሊገኙ ይችላሉ። እዚያ ከማይክሮ ዩኤስቢ ይልቅ የዩኤስቢ-ሲ ማገናኛን የሚጠቀም የተሻሻለ የ PCB ስሪት ማግኘት ይችላሉ። እንዲሁም ለ DHT22 ዳሳሽ የሾሉ ቀዳዳዎች ክፍተቶችን አስተካክዬ እና በጄ-አገናኝ በኩል የማስነሻ ጫ easierውን በቀላሉ ለማንፀባረቅ የ 10-ፒን አያያዥ ጨምሬያለሁ።

ደረጃ 3: CircuitPython Bootloader

መጀመሪያ ላይ በአዳፍ ፍሬው ትሪኬት ኤም 0 ላይ በመመስረት SAMD21 ን በ UF2 bootloader ብልጭ አደረግሁ። ትሪኔት ለማሞቅ ከምጠቀምባቸው ፒኖች በአንዱ የተገናኘ LED ስላላት የማስነሻ ጫloadው በትንሹ መለወጥ ነበረበት። አለበለዚያ ይህ ፒን ከጫነ በኋላ ለአጭር ጊዜ ከፍ ይላል እና የተገናኘውን ክፍል በሙሉ ኃይል ያሞቁ። የማስነሻ ጫloadውን ብልጭ ማድረጉ የሚከናወነው በ SWD እና SWC ወደቦች በኩል ጄ-አገናኝን ወደ ኤምሲዩ በማገናኘት ነው። ጠቅላላው ሂደት በአዳፍሬው ድረ ገጽ ላይ በዝርዝር ተገል describedል። የማስነሻ ጫloadውን ከጫኑ በኋላ ማይክሮ ዩኤስቢ ወደብ በኩል ሲገናኝ MCU እንደ ፍላሽ አንፃፊ ይታወቃል እና ቀጣይ ቡት ጫadersዎች የ UF2 ፋይልን ወደ ድራይቭ በመጎተት በቀላሉ ሊጫኑ ይችላሉ።

እንደ ቀጣዩ ደረጃ የ CircuitPython bootloader ን መጫን ፈልጌ ነበር። ሆኖም ፣ የእኔ ቦርድ በትሪኔት ኤም 0 ላይ ያልተገናኙ ብዙ ፒኖችን ስለሚጠቀም ፣ መጀመሪያ የቦርዱን ውቅር በትንሹ መለወጥ ነበረብኝ። እንደገና ለዚህ በአድራፍ ፍሬ ድር ጣቢያ ላይ ታላቅ አጋዥ ስልጠና አለ። በመሠረቱ ፣ አንድ ሰው በ mpconfigboard.h ውስጥ ጥቂት ችላ የተባሉ ምስማሮችን አስተያየት መስጠት እና ከዚያ ሁሉንም ነገር ማካካስ አለበት። ብጁ የማስነሻ ጫኝ ፋይሎች በእኔ GitHub ላይም ይገኛሉ።

ደረጃ 4 - የወረዳ ፓይቶን ኮድ

የ CircuitPython ማስነሻ መጫኛ ከተጫነ በኋላ ኮድዎን እንደ code.py ፋይል በቀጥታ ወደ ዩኤስቢ ፍላሽ አንፃፊ በማስቀመጥ ሰሌዳውን ብቻ ፕሮግራም ማድረግ ይችላሉ። እኔ የጻፍኩት ኮድ የ DHT22 ዳሳሹን ያነባል እና ከዚያ ተጓዳኝ ክፍሎችን በማሞቅ የሙቀት መጠኑን እና እርጥበት ያሳያል። ቀደም ሲል እንደተጠቀሰው ማሞቂያው የሚከናወነው በ PWM ምልክት አማካኝነት MOSFET ን በመቀየር ነው። ፒኖቹን እንደ PWM ውጤቶች ከማዋቀር ይልቅ መዘግየቶችን በመጠቀም በኮድ ውስጥ በ 100 Hz ዝቅተኛ የመቀያየር ድግግሞሽ “የሐሰት” PWM ምልክት ፈጠርኩ። የአሁኑን ፍጆታ የበለጠ ለመቀነስ እኔ ከላይ በስዕላዊ መግለጫው ላይ እንደሚታየው በአንድ ጊዜ ክፍሎቹን አልቀይርም። የክፍሎቹን ማሞቂያ የበለጠ እኩል ለማድረግ ጥቂት ብልሃቶችም አሉ። በመጀመሪያ የግዴታ ዑደት ለእያንዳንዱ ክፍል ትንሽ የተለየ ነው። ለምሳሌ የ “%” ምልክቱ ሰረዝ ከፍተኛ የመቋቋም ችሎታ ስላለው በጣም ትልቅ የግዴታ ዑደት ይፈልጋል። እንዲሁም በሌሎች ብዙ ክፍሎች የተከበቡት ክፍሎች በትንሹ ማሞቅ እንደሚያስፈልጋቸው አገኘሁ። በተጨማሪም ፣ በቀደመው “ሩጫ” ውስጥ አንድ ክፍል ከተሞቀቀ በሚቀጥለው ጊዜ የቀረጥ ዑደት ሊቀንስ ይችላል። በመጨረሻም ፣ የማሞቂያው እና የማቀዝቀዣው ጊዜ በ DHT22 ዳሳሽ በሚመዘንበት የአካባቢ ሙቀት ጋር ይጣጣማል። ምክንያታዊ የጊዜ ወሰን ለማግኘት በእውነቱ በስራ ላይ ልገኝ በሚችል የአየር ንብረት ክፍል ውስጥ ማሳያውን በትክክል አስተካከልኩ።

በ GitHub ላይ ሙሉውን ኮድ ማግኘት ይችላሉ።

ደረጃ 5 - ስብሰባ

የማሳያ ስብሰባው በጣም ቀላል እና በሚከተሉት ደረጃዎች ሊከፋፈል ይችላል

1. የሚሸጥ ሴት ፒን ራስጌዎች ወደ ማሞቂያ ፒሲቢ
2. የራስ-ተጣጣፊ ቴርሞሮሚክ ሉህ ከማሞቂያ ፒሲቢ ጋር ያያይዙ
3. የመሸጫ DHT22 ዳሳሽ ፒሲቢን ለመቆጣጠር እና ከ M2 ቦልት እና ነት ጋር ያያይዙት
4. የፒ.ቢ.ቢ ተቆጣጣሪ የወንድ ፒን ራስጌዎች
5. ሁለቱንም ፒሲቢዎችን ያገናኙ እና በ 3 ዲ የታተመ ማቆሚያ ውስጥ ያስቀምጡ

ደረጃ 6: የተጠናቀቀ ፕሮጀክት

አሁን በእኛ ሳሎን ውስጥ ሁል ጊዜ በሚሠራው በተጠናቀቀው ጨዋታ በጣም ደስተኛ ነኝ። የእኔ የመጀመሪያ ቴርሞክሮሚክ ማሳያ አነስ ያለ ፣ ቀለል ያለ ስሪት የማድረግ ግብ በእርግጠኝነት ተሳክቷል እና ለተጠቃሚው ጥቆማ አንድ ጊዜ ዳሚሪዩዩ 2 ን ማመስገን እፈልጋለሁ። ፕሮጀክቱ በተጨማሪ በንስር ውስጥ የፒሲቢ ዲዛይን ችሎታዬን እንዳሻሽል ረድቶኛል እና ስለ MOSFETs እንደ መቀየሪያዎች አጠቃቀም ተማርኩ።

ለፒሲቢዎች ጥሩ ማቀፊያ በመሥራት አንድ ሰው ንድፉን የበለጠ ሊያሻሽል ይችላል። እኔም በተመሳሳይ ዘይቤ ዲጂታል ሰዓት ስለማድረግ እያሰብኩ ነው።

ይህንን ፕሮጀክት ከወደዱት እርስዎ እንደገና ማደስ ወይም በኔ ቲንዲ መደብር ላይ መግዛት ይችላሉ። እንዲሁም በፒሲቢ ዲዛይን ፈተና ውስጥ ለእኔ ድምጽ መስጠትን ያስቡበት።

በፒሲቢ ዲዛይን ፈተና ውስጥ የዳኞች ሽልማት