Dit artikel beschrijft het ontwerp en de productie van Alchemical-Cosmological badges die zijn gemaakt voor een hackathon in Shenzhen.
Hardware en Design De badge bestaat uit drie gestapelde PCB's (een binnenste zon en twee buitenringen) die via testpunten verbonden zijn. Er is gebruikgemaakt van een open soldermasker om het licht van de geïntegreerde WS2812B neopixels door te laten. De badges worden aangestuurd door een budgetvriendelijke CH32V003 MCU en kunnen worden gevoed met een kleine LiPo-batterij.
Productie en Firmware De productiekosten liggen tussen de $3 en $10 per stuk, afhankelijk van de bestelhoeveelheid. De auteur adviseert productie via JLCPCB en componenten van LCSC. De firmware wordt geflasht via SWIO met behulp van een WCH-LinkE of PicoRVD. Alle ontwerpbestanden zijn open-source beschikbaar.
Alchemical-Cosmological Badges
PCB-ontwerp
Er zijn twee verschillende soorten PCB's gebruikt: de buitenring en de binnenste zon. De twee buitenringen zijn gesoldeerd op de testpunten van de binnenring, waarbij de tweede buitenring 180 graden is gedraaid om een driedimensionaal effect te creëren.
De ringen hebben een open soldermasker zodat de neopixels erdoorheen kunnen schijnen. In de praktijk is het voldoende om neopixels op slechts één ring te solderen om dit effect te bereiken.
Daarnaast zijn er de volgende punten van belang voor de hardware:
- Voeding: In de linkerbovenhoek bevindt zich een batterijconnector voor een kleine batterij met een voltage tussen 2,7V en 5V. Een kleine LiPo-batterij is aanbevolen, aangezien deze eventueel tussen de printplaten kan worden geplaatst.
- Montage: Het wordt aangeraden om een gat voor een keycord (lanyard) toe te voegen. In het huidige ontwerp is het bord bevestigd met een touwtje; hoewel dit er visueel aantrekkelijk uitziet, is het niet optimaal voor de montage.
Productie
Bij een minimale bestelhoeveelheid (MOQ) kost elke volledige badge ongeveer $10, maar bij grotere aantallen kan dit bedrag waarschijnlijk worden teruggebracht naar minder dan $3.
Voor de productie en ontwikkeling zijn alle benodigde bestanden beschikbaar in de respectievelijke mappen. De volgende aanpak wordt aangeraden:
- Bestel de printplaten bij JLCPCB met ENIG en een stencil voor het binnenste bord.
- Koop de componenten bij LCSC en soldeer deze handmatig.
Alle ontwerpbestanden zijn open-source, zodat ze naar eigen inzicht kunnen worden aangepast. Let wel: deze borden zijn zeer snel ontworpen om aan een beperkt budget te voldoen; productie gebeurt daarom op eigen risico.
Firmware
De badges maken gebruik van de CH32V003 en worden geprogrammeerd via SWIO met behulp van de header-pinnen in het midden van het bord. Voor het programmeren kan gebruik worden gemaakt van een WCH-LinkE of een PicoRVD. Verdere details hiervoor zijn te vinden in de firmware-map.
Alchemical-Cosmological Badges
PCB-ontwerp
Er zijn twee verschillende soorten PCB's gebruikt: de buitenring en de binnenste zon. De twee buitenringen zijn gesoldeerd op de testpunten van de binnenring, waarbij de tweede buitenring 180 graden is gedraaid om een driedimensionaal effect te creëren.
De ringen hebben een open soldermasker zodat de neopixels erdoorheen kunnen schijnen. In de praktijk is het voldoende om neopixels op slechts één ring te solderen om dit effect te bereiken.
Daarnaast zijn er de volgende punten van belang voor de hardware:
- Voeding: In de linkerbovenhoek bevindt zich een batterijconnector voor een kleine batterij met een voltage tussen 2,7V en 5V. Een kleine LiPo-batterij is aanbevolen, aangezien deze eventueel tussen de printplaten kan worden geplaatst.
- Montage: Het wordt aangeraden om een gat voor een keycord (lanyard) toe te voegen. In het huidige ontwerp is het bord bevestigd met een touwtje; hoewel dit er visueel aantrekkelijk uitziet, is het niet optimaal voor de montage.
Productie
Bij een minimale bestelhoeveelheid (MOQ) kost elke volledige badge ongeveer $10, maar bij grotere aantallen kan dit bedrag waarschijnlijk worden teruggebracht naar minder dan $3.
Voor de productie en ontwikkeling zijn alle benodigde bestanden beschikbaar in de respectievelijke mappen. De volgende aanpak wordt aangeraden:
- Bestel de printplaten bij JLCPCB met ENIG en een stencil voor het binnenste bord.
- Koop de componenten bij LCSC en soldeer deze handmatig.
Alle ontwerpbestanden zijn open-source, zodat ze naar eigen inzicht kunnen worden aangepast. Let wel: deze borden zijn zeer snel ontworpen om aan een beperkt budget te voldoen; productie gebeurt daarom op eigen risico.
Firmware
De badges maken gebruik van de CH32V003 en worden geprogrammeerd via SWIO met behulp van de header-pinnen in het midden van het bord. Voor het programmeren kan gebruik worden gemaakt van een WCH-LinkE of een PicoRVD. Verdere details hiervoor zijn te vinden in de firmware-map.
Groetjes,