2015年8月17日 星期一

[WheelLED] 自行車照明系統核心控制 WheelLED - Core

自行車照明系統核心控制部分簡介

核心部分由三片不同功能的 PCB 組成,分別為 POWER、SENSOR、CONTROL,每一片 PCB 占 120 度,三片組成一個 360 度的圓形,此設計的好處在於可以任意更換不同功能,且在硬體升級上也可以依需求、區塊更新,不需要全部更新,對於日後改版、升級則可以降低成本。

目前規劃的放置與元件如下圖所示,Microsoft 的 visio 蠻好用的,雖然 PowerPoint 也很方便用來做這些小圖示,不過 visio 在形狀及製作上多了較多的功能與選擇,像交連集、合併、剪裁等,對圖有興趣可以從 Google 雲端硬碟 下載 visio 檔案。



POWER 部分主要負責供電給其他兩片 PCB 與充電。

SENSOR 部分主要負責感測自行車運動資訊,上面放有 MPU9250(加速度計、陀螺儀、磁力計)與預留的擴充感測器放置空間,像是可以擴充旋轉編碼器、光強度感測器...等。

CONTROL 部分主要負責讀取感測器、控制 WheelLED 與藍牙連線,SMT32 透過 MPU9250 取得輪胎加速度、角速度、磁場等資訊,經過演算法處理,得到轉速、角度、運動方向需要的控制資訊,並透過 Command port 向 WheelLED 傳送 LED 控制指令,來實現定像照明的功能,另外透過 BLE 模組來建立使用者與兩輪控制器之間的通訊。


目前實驗測試階段,僅先將感測器與穩壓部分做在一起,控制器獨立出來做實驗,在已知感測器的旋轉半徑的情況下先將基本照明功能先實現,之後在設計仔細設計細部的電路。






機構部分由翁偉吾大大製作,仍然以 3D Printer 來負責生產,為了就是容易讓想製做的人,可以更容易的模仿複製或是改造它。

機構部分分成兩大部分,電池盒與固定 PCB 部分,固定 PCB 部分由兩塊機構組成,中心部分設計成六邊形是為了使擴充的裝置或機構接觸面積增加,讓兩者間可以更好的固定組合,兩大部分透過兩根內六角螺絲來連接固定,內部加入類似橡膠的東西,增加軸心與機構的摩擦力,同時也當做與軸心間的固定緩衝,目前看起來大致上都沒有問題,有效讓 PCB 中心可以與輪胎的旋轉中心重合,至於騎車時的震動是否會引發其他問題,有待實際測試才會知道。















2015年8月11日 星期二

[Design] SmartIMU 更新測試

SmartIMU 更新已經在進行中了(原始的版本→SmartIMU),初步先更改兩部分,STM32F401C 更換成 STM32F411,從原本的 84MHz 工作頻率升級到 100 MHz,同時也增加了 RAM 的大小(96KB→128KB),另外則是更換氣壓計,本來打算使用 LPS25HB,不過目前淘寶上似乎買不太到,所以就暫時先用 LPS25H 來代替,氣壓計除了在體積上大大的縮小外,LPS25HB 精度也達到 1 pa RMS,大氣壓力與高度之關係為每上升9公尺,大氣壓降低100Pa,1 pa 相當於 9 cm 的精度,頗期待之後的實驗結果。

今天下午焊了兩片版子,把感測器都吹上去之後,覺得特別髒,就拿去清洗了,洗到一半才想到器壓計上面有一個孔...應該是用來測量氣壓用的,希望器壓計不會有問題才好...,錯愕了一會後,寫了一個GPIO的測試程式,測試了一下燒錄功能,兩個都可以正常燒錄,RGB LED 也都正常頻率閃爍,MCU 部分應該是沒有問題了,之後等有空時再來測試 MPU9250 與 LPS25H 是否有問題。

等都沒問題就來開始設計最新版的 SmartIMU 了,挑戰超小高效能的 IMU 開發板!

-補充
這次的 MCU 焊接沒有用吹的,而是直接用刀頭焊上去,細刀頭果然厲害,以後旁邊長腳的QFN應該都不是問題了,對好後成功率百分百。









2015年8月6日 星期四

[Tool] 新焊槍 FX-951 開箱

一個好的作品背後都有一個好的工具!
最近換了 HAKKO 的 FX-951 烙鐵,也從 GOOT 跳槽到 HAKKO 了。

這兩天拿到 PCB 正好測試一下焊接的效果,與之前用了幾年的 TQ-95 比較,在手把的地方不會發熱,而且更細,握起來很輕鬆,設計上透過卡榫的方式更換烙鐵頭,烙鐵頭的種類也頗多,另外買了細刀頭與細尖頭以應付不同的情況,銲槍座部分裝有微動開關,可以在放入銲槍時自動進入休眠降溫,這種設計應該是為了延長烙鐵頭的壽命吧,不過每次拿起銲槍,自動加熱到預定溫度時都會有嗶聲,雖然方便但有點吵...整體用起來很滿意也很方便。

HAKKO 官方的產品說明:https://www.hakko.com/english/products/hakko_fx951.html













2015年8月5日 星期三

[LinkIt] LINKIT ONE 開箱

比賽送的開發板,功能很豐富,不過還是不喜歡 arduino 的開發環境,編譯速度慢,IDE 的自由度低...,若與 STM32 相比,還是傾向於 STM32,畢竟在兩者都熟悉的形況下,STM32更容易把功能實現,實時性也較高,仿真除錯也比較方便。

官方說明:https://labs.mediatek.com/site/global/developer_tools/mediatek_linkit/whatis_linkit/index.gsp








2015年5月19日 星期二

[MicroMultimeter] 自製微型多功能電表

新設計的數位電表 - MicroMultimeter,

這是一個多功能的數位電表,著重於簡單、攜帶以及擴充性,以應付日常電路、微控制器開發除錯及測量為主要目的。MicroMultimeter 同時也是一個開源硬體、軟體的一個項目,相關的資源都可以從 GitHub 上取得,基本功能有電壓測量、二極體測量、短路斷路測量、PWM 輸入輸出、波形顯示,搭配其包含 UART、SPI、I2C、PWM 的擴充埠,可及增加更多樣化的應用及延伸。



‧ 簡單硬體介紹
主要的微控制器採用 ST 的 STM32F103CB,48 Pin 72MHz,透過自己設計的 OLED_9.6-inch 顯示,其解析度 96*64,上面有放置 2 個通道的定電流電路用來測量待側物,蜂鳴器用來提是使用者,USB 用來傳輸資料至 PC 端,另外拉出 8 個含有 SPI, UART, I2C 功能的 I/O 至擴充埠。硬體設計軟體使用 Atium Designer,主體大小約 43.05 * 25.4 mm。



‧ 主體電路圖



‧ 目前實現的擴充
ExpIO ( 引出所有 I/O ) 
ExpProbeA ( 三用電表探棒 4mm ) 
ExpProbeB ( 示波器探棒 BNC ) 
ExpDigiPower ( 數位電源 LM1084 + AD5292 )












2015年1月24日 星期六

[nRF51] nRF51 DK & Dongle 開箱


新買的玩具 nRF51422 開發板,從 mouser 購入,nRF51-DK & nRF51-Dongle,兩片加起來可以免運費,nRF51 系列是 Nordic Semiconductor 的一個 BLE/ANT 開發板,核心控制器使用 ARM CortexM0,最高時脈 16MHz,這是我的第一個藍牙開發板,開始學習 Bluetooth 4.0 了。

Github:https://github.com/Hom-Wang/NRF51
產品資訊:https://www.nordicsemi.com/eng/Products/ANT/nRF51422