Часть 1 >> Часть 2 >> Вы находитесь здесь
Однажды любимая жена у друзей на даче нашла радужную пружинку слинки. Вспомнила детство, подошла к лестнице и запустила. Чудо, но пружинка с первого раза идеально пропружинила по каждой ступеньке.
— Получилось! — с радостным удивлением воскликнули все, кто был рядом.
Трёхлетней дочке тоже захотелось попробовать. Она взяла пружинку, забралась на лестницу и запустила её. Пружинка пролетела над лестницей и шмякнулась боком на траву.
— Получилось! — радостно закричала дочка.
Прошёл год с начала моего фанового проекта. Получилось! Та самая красивая железка выглядит вот так:
На первый взгляд может быть не понятно. Но, допустим, что это топор. И с помощью этого топора и нескольких деталек в конце у меня получится каша.
А для хорошей каши из топора нужна крупа.
WiFi Slot
Все знают про ESP8266. У этой борды несколько отличий.
- К ней подключаются Troyka-модули. И их разных очень много.
- Таких модулей туда можно поставить 4.
- У неё 8 каналов АЦП, с измерением диапазона от 0 до 3.3 В. А для голой ESP8266 это очень не характерно.
- Здесь есть две шины питания: силовая 5В, цифроаналоговая 3,3 В.
- Одно в другое превращается через DC/DC. Меня лично задолбали эти кипятильники-регуляторы. Привет высокий КПД.
- А это значит, что можно драйвить моторы прям с неё. И как-нибудь я покажу как.
- Она поддерживает Slot Connector. А это круто.
Короче, я могу воткнуть в неё 4 потенциометра, и это будет выглядеть шикарно. Ведь ради крутого лука всё и затевалось.
i2cio
А вот и мой любимый STM32F030F4P6.
На картинке две платы с одной и той же прошивкой i2cio. Это расширитель портов ввода/вывода.
9 управляющих пинов этой штуки умеют:
- 12-битный АЦП
- 16-битный ШИМ, с очень круто регулируемой частотой. Хоть сервы туда вешай (DC/DC помогает и тут), хоть моторы постоянного тока крути, хоть звук играй.
Так же эти 9 плюс ещё один могут цифровой ввод/вывод.
Дополнительно Slot Expander поддерживает Troyka-разъёмы и разделение питания на силовую и аналоговую части.
Аааа… Забыл. Таких расширителей можно к железке подключить чуть больше 100 штук. И они все рассортируются по I2C-адресам автоматом, предоставляя плоскую адресацию пинов. То есть вы сможете написать
i2cio.digitalWrite(852, HIGH);
int tooMuchForAnalogPinNumber_areYouReallyShureQuestion = i2cio.analogRead(942);И при этом всё получится.
Ну и стоит камень 33 рубля. И можно сделать с ним, например, ездуна по линии с самым большим в мире количеством датчиков оттенка серого. С 12 битным АЦП и 16-битной регулировкой чувствительности. Не меняя прошивку.
Что я обязательно и покажу в следующих сериях.
Едем дальше.
Экшн
Друг попросил меня сделать ему пульт для Traktor — любимой программы дискжокеев. Я подумал, что если у меня не получится сделать это быстро и красиво, то ерунда у меня получилась, а не красивая железка.
Скручиваем всё вместе
Примечание: здесь и далее подразумевается, что текста сверху никогда не было
Для этого мне понадобится материнская платка с мозгами esp8266 (слева). Её отличие от остальных только в том, что она квадратная, имеет 8 входов АЦП и питается от 5 В через DC/DC преобразователь. А ещё к ней можно подключить такую же квадратную плату расширения на моём любимом stm32f030f4p6 (справа) через красивую железку (центр).
Добавим кучу потенциометров
Ещё одна особенность этих железок — в них очень просто вставить стандартные модули. Модулей у меня этих много разных. Я взял кучу потенциометров. Потому что все любят кучу потенциометров(с).
Больше потенциометров богу потенциометров!
Соль
Самый долгий пункт сборки. Если захочется сделать всё в точности как я, понадобится сделать следующее:
- Купить в Леруа деревянный уголок со стороной 2 см
- Взять пилу, и попытаться отпилить его под 45 градусов
- Понять, что это не так то просто. Начать бегать повсюду и искать стусло.
- Скрутить стусло из советского металлического конструктора.
- Упилить почти весь уголок в брак, потому что не дано тебе, Василий, делать что-то красивое руками.
- Купить, наконец, стусло.
- GOTO 5. Потому что не дано тебе, Василий. Нечего и пытаться.
Вот что получилось:
Ерунда, переделать
Друг говорит: «Это что это, пульт для трактора, да? Не похоже что-то».
Хороша работа. Начинай сначала.
Берём ещё 4 платы расширения, прикручиваем. Берём кучу модульков, и тыкаем куда попало.
Получилось вот это:
Аккуратно сверлим отверстие для Micro-USB коннектора, чтобы запрограммировать материнскую плату и, в последствии, заряжать батарейку.
Ох, не дано тебе, Василий, не дано...
Демонстрация работы
В итоге получился беспроводной пульт для трактора. Он управляет трактором по WiFi через Open Sound Control.
Исходный код
Исходный код на gitHub. Залил целиком рабочую папку, чтобы не искать библиотеки по всему интернету.
А как вообще это работает?
Красивая железка — это просто коннектор, который при помощи четырёх болтов умеет передавать два сигнала и питание. Два сигнала — это I2C. Материнская плата умеет разбрасывать все платы расширения по последовательно идущим I2C-адресам и, впоследствии, что-то с ними делать. Например, считывать 12-битный аналоговый сигнал с (почти) каждой ножки расширителя. Или управлять 16-битным ШИМ на каждой ножке расширителя. Ну или просто использовать эти ножки как цифровой вход/выход. Можно использовать эти расширители, если вам просто не хватило ног на вашем любимом микроконтроллере.
Прошивка stm32f030f4p6, установленного на плате расширения лежит здесь.
Библиотека для работы с расширителями портов в Arduino IDE лежит здесь.
Если уважаемым хабравчанам будет интересно, я обязательно расскажу об этом подробнее. Но не сегодня.
Комментарии (59)
sshmakov
19.09.2018 23:56+2Кстати, по поводу «не дано» — в том же Мерлене специально обученный человек нарежет багет под 45.
safari2012
20.09.2018 09:34Это уже будет не тру diy :)
radsrv
20.09.2018 10:01+1DIY будет всегда тру если продукт ты не вытаскиваешь из коробки с фирменными лейбами, а на каком-то этапе лепишь сам свою фирменную лейбу или характерный элемент.
naviastro
20.09.2018 10:55Хех)) Мерлене как-то заказывал нарезку… двухюнитового серверного корпуса)) По стоимости, вместе с материалами, вышло около 700 руб.! Опыт пока считаю положительным, уж очень оперативно и дёшево решилась проблема.
Barafu_Albino_Cheetah
20.09.2018 11:02Можно, пожалуйста, больше подробностей богу подробностей? У меня сейчас такая же задача — в домашнюю файлопомойку на старых винтах эти самые винты больше не помещаются…
naviastro
20.09.2018 11:56+1Всё просто: выбираете листовой материал (фанера, ДСП или пластик) и толщину под себя, рисуете схему раскроя, приезжаете в магаз, берёте лист материала и отдаёте на раскрой. Стоимость одного реза была 12 руб., если правильно помню. Собирать всё вместе — алюминиевый уголок, эпоксидка, шурупы и т.д., как больше нравится. Но этим стоит заниматься, если важно иметь одновременно определённый форм-фактор и специфичную внутреннюю компоновку. Мне, например, не подходили готовые корпуса, а на заказ — долго и дорого. Самое трудоёмкое — сборка и размещение компонентов внутри.
Скорее всего, более удачная альтернатива — поискать готовый корпус на Авито (в т.ч. сервер или корпус от него), может получиться даже дешевле, а уж усилий по сборке — в разы меньше.
ionicman
20.09.2018 00:06Круто!
Зная как потом быстро сдохнут перменники при кручении — вдвойне круто :D
Зная сколько стоят те переменники, которые сдохнут не быстро…
Но — их можно заменить энкодерами, и вопрос знатокам — а есть ли в природе поперечные энкодеры? Ну чтобы и ползунки заменить?
В — Вечность…acos Автор
20.09.2018 08:53Есть модули-энкодеры. И даже есть модули-энкодеры с rgb-подсветкой ручки. Вот такие https://www.instagram.com/p/BmoJV2vg5WI/?utm_source=ig_share_sheet&igshid=1cdn00mj8plge
Посоветуйте, пожалуйста, потенциометры. Был бы рад ссылке на гарантированно хорошие.
Barafu_Albino_Cheetah
20.09.2018 14:48-2Вот эти гарантированно хорошие, и с низким разбросом в партии.
sebres
20.09.2018 15:36не смешите мои тапочки — эти потики (с RL в 25 килоциклов) захрипят в таком пульте за месяц-два (ну может полгода от силы).
sebres
20.09.2018 15:21+1Т.к. сегодня ничего вечного не делают, «гарантированно» хорошие будут с Rotational Life >= требуемого, если часто вертится то как минимум 1М циклов (цикл = поворот туды-сюды)…
Т.е. смотрим в даташит… Ну например у тех же Vishay, 534-е модели миллионники (см. www.vishay.com/docs/57065/533534.pdf)1М / 365 ~> 2700 * 2 ~ 5400 (поворотов ежедневно в течении 1 года) 1М / 3650 ~> 270 * 2 ~ 540 (поворотов ежедневно в течении 10-ти лет)acos Автор
20.09.2018 15:56Монтаж на провод а не в плату, это минус. Но спасибо что тыкали куда смотреть
sebres
20.09.2018 16:34А печатные трудно найти путёвые (MRL>=100K), ну или я не встречал, покрайней мере из более менее бюджетных… (если вдруг встретите — поделитесь марк-ой, плз).
Вырианты более 30$ за потик согласитесь не очень интересны… (особливо когда оно — «куча потенциометров»).
Притом что на провод MRL~1M найти уже от 5$ (ну 10$) вполне реально.acos Автор
20.09.2018 23:43Я тут подумал, что если взять стерео потенциометр линейный и читать его оба канала. Обрабатывать это МК, и тогда когда они начнут дребезжать, вероятность получить дребезг в одном и том же месте на обоих каналах гораздо ниже. Таким образом не очень дорогой потенциометр прослужит
sebres
21.09.2018 16:03Мысль вроде бы здравая (там и обрабатывать МК не сильно нужно, просто брать сигнал с большим из двух сопротивлением, т.е.
(xL > xR ? xL : xR)ну или в случае АЦП обратный), но…
… или "крадёте" входы МК или "городить огород" с сумматорами (с компенсируемым делителем) и иже, да и получится как бы то, что называется и "из дерьма — конфетку"...
Я не могу выходить за стандартный
за стандартный что, простите?
152251
20.09.2018 03:13Ньюмарк 4track стоит не так дорого. За идею лайк.
anprs
20.09.2018 06:5740 000+ руб.
Что-то мне подсказывает, что описанный в статье девайс — на порядок дешевлеalsmit
20.09.2018 23:11Ради интереса зашел на сайт указанный на платах из поста. Чисто за платы выходит 9300 р. + стоимость ручек для энкодеров + стоимость модуля с батарейкой (на сайте не нашел) + стоимость деревянного уголка. Выходит 11-12 тысяч.
eps
20.09.2018 10:14О, ещё один нестандартный разъём для I?C.
Когда, наконец, все уже договорятся о каком-нибудь стандартном разъёме со стандартной распиновкой?
acos Автор
20.09.2018 10:39У спаркфана хороший qiic. Для нашего есть переходники на кучу вариантов. Ещё не в продакшене правда)
a5b
22.09.2018 09:47"Qwiic Connect System" — SM04B-SRSS + SHR04V-S-B
https://cdn.sparkfun.com/assets/parts/1/2/2/8/9/Qwiic_Connector_Datasheet.pdf
Black = GND
Red = 3.3V
Blue = SDA
Yellow = SCL
nafikovr
22.09.2018 10:52у i2c не должно быть разъема. интерфейс изначально подразумевал использование в пределах одного устройства. Все побочные интерфейсы с иной целью использования имеют свои имена, назначения и стандарты. но, как правило, используются как дополнительные и потому своего разъема не имеют, а пропущены через имеющийся в основном интерфейсе. например SMBus, DDC и прочие.
triton
20.09.2018 10:15По поводу корпуса и сверления — делаем макет в кореле/автокаде/инкскейпе сразу с нужными гравировками и отверстиями. Отдаем в работу (на станке лазерной резки), оплачиваем, через пару дней получаем готовые детали корпуса.
Один минус — надо уметь работать с векторной графикой.triton
20.09.2018 10:22P.S. Если корпус резать из фанеры без сложной гравировки, то все удовольствие рублей 200 будет стоить.
Alexeyslav
20.09.2018 10:20Болтами соединяются только сигнальные шины, а как же питание? отдельно проводами?
acos Автор
20.09.2018 10:37Болтами передаётся сразу всё. 4
Alexeyslav
20.09.2018 11:35так там два болта на одной плате, два болта на другой плате итого всего 2 вывода, а надо 4. КАК? по фото плат видны только сигнальные пины, а как передаётся питание — великая загадка.
smilyfox
20.09.2018 13:06+1Переходник двухсторонний, поэтому выводов 4. У основной платы сверху sda и scl, снизу питание. Болтами соединяется питание, а контакт sda и scl обеспечивается просто механическим прижимом. Вообще довольно неоднозначное решение в плане надежности.
acos Автор
20.09.2018 13:19Покрытие золотом снимает много проблем надёжности здесь. С лужеными контактами проблемы были. С золотом всё. Механическая прочность и контакт хорошие.
smilyfox
21.09.2018 10:12Ну как DIY на столе вполне нормально, да и плата выглядит вполне в духе Джобса, но если изделие будет работать в условиях вибрации, то Амперке хорошо бы гроверными или зубчатыми шайбами дополнить набор.
acos Автор
20.09.2018 13:22Добавлю, что платы друг относительно друга можно вертеть как угодно, только переворачивать нельзя вверх тормашками. Короче разъёмом этим я очень горжусь
Alexeyslav
20.09.2018 13:47Тогда болты надо изолировать иначе они могут замкнуть сигнальные линии.
acos Автор
20.09.2018 13:50Нет. Этого не произойдет. Там текстолит отлично всё изолирует
Alexeyslav
20.09.2018 14:13Тогда ещё один интересный вопрос, а как металлизация контактного отверстия выступает выше маски чтобы обеспечить контакт в стык? или скручивается так что маска проминается до контактных площадок… не, наверняка не так. Или там специальные шайбы установлены?
acos Автор
20.09.2018 14:35Просто вокруг пятака нет меди. Поэтому маска ниже меди получается. Она на текстолите и она тоньше медного слоя
Alexeyslav
20.09.2018 17:16Как она тогда скрывает остальные дорожки?
nafikovr
21.09.2018 00:53Макетировал клавиатуру с металлическими мембранами под пленкой. Проклял маску, которая мешала мембране контачить с площадкой...
Nibi
20.09.2018 23:11+1Кажется я знаю. микро-платка переходная — она 2-сторонняя. 2 2-сторонних платы соприкасаются друг с другом и внутри 1 пара контактов, а внешняя пара соединяется через винт с гайкой.
Т.е. вокруг винта 2 контактных площадки, одна на top, а другая на bottom слое.
gopotyr
20.09.2018 13:11+1Ну, коль скоро все любят кучу потенциометров, то еще одно применение оных: Potentiometer — Menu selector
tolegs
20.09.2018 14:04Позволю совет. Василий, у «матрёшек» есть очень точный дальномер на VL6180. Выдерни один потенциометр, а на его место дальномер и настрой его в тракторе на эффекты. И так ладонью перед датчиком глубину какого нибудь reverb-а менять. Я пробовал, очень эффектно.
И ещё вот эти #!!! % * & -> перед аккуратным usb-отверстием лачком что ли покрыть.acos Автор
20.09.2018 14:48Спасибо за совет, и рад, что вы обратили на это внимание. Прикол в том, что можно любой датчик туда воткнуть. Хоть датчик паров алкоголя. Можно считывать дыхание диджея и его алкогольный ppm превращать в bpm. Короче Чад и угар кутежа. Любой датчик амперки
3d20
20.09.2018 19:18Почему не использовали 3D-печать для корпуса? В САПРе типа «Компас» такой набрасывается за минуту, с разъемом USB — за 5. Некоторое время медитации и ничего на корпусе писать не надо.
Jenix
20.09.2018 22:33-1Автор похоже не писатель — я так и не понял, что это и откуда. И зачем Трактор? Короче, Уасилий, непонятно, но за мсп430 плюс тебе…
jimmyjonezz
Аккуратно сверлим отверстие… Я сказал: «Аккуратно!».
На самом деле очень интересно, я прям балдею от таких щтук, и горю от зависти.
Scrayer
эпоксидка стерпит все, в том числе и такие «отверстия»