كتاب إلكتروني FeatherWing (يشار إليه فيما يلي ببساطة "FeatherWing") هو أبسط نسخة من كتاب إلكتروني تم إنشاؤه داخل المشروع. من وجهة نظر وظيفية ، هذه لوحة توسعة ترسو مع منصة Adafruit Feather M4 Express ، والتي تمنح الجهاز متحكمًا دقيقًا ونظامًا لشحن البطاريات. جميع مكونات تثبيت سطح FeatherWing تقريبًا كبيرة بما يكفي ليتم لحامها يدويًا باللوحة. هذا يجعل FeatherWing مشروعًا رائعًا لأي شخص يتطلع إلى تعلم كيفية تثبيت المكونات الإلكترونية على السطح باستخدام اللحام.
كتاب إلكتروني تم إنشاؤه بواسطة مشروع Open Book
سيوضح لك هذا الدليل كيفية إنشاء قارئ الورق الإلكتروني الخاص بك باستخدام FeatherWing بشاشة مقاس 4.2 بوصة للورق الإلكتروني وسبعة أزرار على اللوحة الأمامية. والنتيجة جهاز رائع لقراءة الكتب الإلكترونية. لكن إمكانيات المنصة المستخدمة في هذا المشروع لا تقتصر على هذا. على وجه الخصوص ، يسمح النظام الأساسي بتشغيل الصوت من خلال إخراج سماعة الرأس. يجعل من الممكن العمل مع المعلومات الواردة من أجهزة الاستشعار المتصلة بمنافذ STEMMA. وإذا قمت بتوصيله بجهاز Adafruit AirLift FeatherWing ، فيمكنك حتى توصيله بالإنترنت لاسلكيًا.
1. التحضير للعمل
سوف تحتاج إلى كتاب إلكتروني FeatherWing ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يمكنك طلب واحدة من Tindie. يمكنك أيضًا طلب تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور من شركة مصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور مثل OSH Park عن طريق إرسال الملفات اللازمة لإنشاء اللوحة.
بالإضافة إلى ذلك ، سوف تحتاج إلى طلب وضع المكونات على السبورة. يمكن العثور عليها جميعًا تقريبًا على Digi-Key ؛ يمكنك استخدام النموذج لطلب سريع للمواد على Kitspace (مشروع eBook-Wing). ستأتي الشاشة مباشرة من الشركة المصنعة - عرض جيد.
ستحتاج إلى Arduino IDE جنبًا إلى جنب مع حزمة دعم Adafruit SAM Board ، والتي تحتاجها للعمل مع Feather M4 Express. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون مكتبات Arduino التالية مطلوبة:
- Adafruit GFX
- Adafruit BusIO
- Adafruit MCP23008
- Adafruit EPD
- Adafruit SPIFlash
- سدفت - شوكة أدافروت
- نظام قوائم اردوينو
- الكتاب المفتوح
- بابل
بمجرد تنظيم كل شيء ، وتكوين البرامج ، ومكونات الأجهزة ، ستحتاج إلى الاستعداد للانطلاق. وهي ، قم بطباعة قائمة المكونات التي يمكنك من خلالها تحديد المكونات التي قمت بلحامها بالفعل باللوحة. من المفيد أيضًا الحصول على نسخة مطبوعة من الجانب الخلفي للوحة في متناول اليد. يكون مفيدًا إذا لم تتمكن من قراءة مواصفات المكونات المطبوعة على السبورة نفسها. احتفظ بمزيل اللحام والتدفق في متناول اليد. ستكون مفيدة لك إذا كان عليك إعادة لحام شيء ما. حتى قبل بدء العمل ، سيكون من المفيد لك مشاهدة الفيديو الخاص بي حول بناء FeatherWing ، والذي يمكن العثور عليه في مستودع المشروع.
2. لحام المكونات السلبية
إذا لم تقم أبدًا بلحام المكونات الإلكترونية المصغرة ولم تكن واثقًا من قدراتك ، فأقترح ألا تقلق بشأن أي شيء! هذا أسهل بكثير مما يبدو للوهلة الأولى. لنبدأ بالمقاومات والمكثفات. يتم هنا استخدام أجزاء من الحجم القياسي 0805 ، وهي بالطبع صغيرة ولكنها ليست صغيرة جدًا بحيث لا يمكن لحامها يدويًا دون استخدام أجهزة مكبرة خاصة.
الشكل أ
ابحث عن القطعة الأولى التي تريد لحامها باللوحة. فليكن R1. أولاً ، ضع قطرة لحام على إحدى الوسادتين (الشكل أ).
الشكل B
بعد ذلك ، باستخدام الملقط ، تحتاج إلى وضع الجزء بالقرب من نقطة اللحام. الآن نقوم بتسخين اللحام وتحريك الجزء في الاتجاه المطلوب ، إلى حيث يوجد اللحام الساخن. سيتم بعد ذلك قفل الجزء حيث يجب أن يكون (الشكل ب).
الشكل C
أخيرًا ، قم بلحام الجانب الآخر من الجزء بالوسادة الأخرى (الشكل C).
الشكل D
هذا كل شيء! أخذت التفاصيل R1 مكانها على السبورة (الشكل D).
افعل الشيء نفسه مع جميع المقاومات والمكثفات من قائمة الأجزاء. ملف اللحام L1 بنفس الطريقة.
الشكل (هـ)
يمكن استخدام إستراتيجية مشابهة جدًا مع الثنائيات D1-D5. فقط ضع في اعتبارك أنه يجب تركيب الثنائيات ، مع مراعاة اتجاه موقعها على السبورة. يوجد خط رمادي صغير على العلبة البلاستيكية للصمام الثنائي. يجب وضع الصمام الثنائي بحيث يكون هذا الخط على نفس جانب خط رمز الصمام الثنائي المرسوم على السبورة (الشكل E).
هنا ، بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام نوعين من الثنائيات. يجب وضع اثنين من ثنائيات Zener في كتلة Extra Ports وثلاثة صمامات Schottky في قالب E-Paper Display.
الشكل F
الآن بعد أن عملنا على المكونات السلبية ، يمكننا أيضًا لحام الأزرار باللوحة. يتم لحامها بنفس طريقة المقاومات والمكثفات: يتم وضع قطرة من اللحام على لوحة تلامس واحدة ، ويتم لحام أحد ملامسات الأزرار بهذه اللوحة ، ثم يتم لحام جهة الاتصال الثانية باللوحة الثانية (الشكل و).
يمكن استخدام نفس الأسلوب عند تركيب MOSFET Q1. ومع ذلك ، يحتوي هذا الجزء على ثلاث جهات اتصال ، لذا كن حذرًا وتأكد من تثبيتها جميعًا بإحكام في وسادات التلامس الموجودة على اللوحة.
3. لحام الدوائر المتكاملة
الشكل G
يستخدم المشروع ثلاث دوائر متكاملة: شريحة ذاكرة فلاش وشريحة SRAM وموسّع منفذ GPIO. عند لحامها باللوحة ، يجب الانتباه إلى اتجاهها ، كما هو الحال مع الثنائيات. توجد نقطة صغيرة على العلبة البلاستيكية لكل دائرة كهربائية دقيقة. يجب أن يتوافق موقعه مع النقطة المرسومة على السبورة (الشكل G).
الشكل ح
استراتيجية اللحام هي نفسها هنا بالنسبة للثنائيات. وبالتحديد ، ضع أولاً قطرة لحام على إحدى وسادات الزاوية (الشكل ح).
الشكل الأول
بعد ذوبان هذا اللحام ، تحتاج إلى وضع الدائرة الدقيقة في المكان المخصص لها (الشكل الأول).
قبل لحام بقية المسامير باللوحة ، يجدر التحقق من محاذاة الشريحة. وبالتحديد ، يجب وضع جميع مخرجاته بالضبط على وسادات الاتصال. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فأنت بحاجة إلى إعادة صهر اللحام الموجود على جهة الاتصال الملحومة بالفعل وتحريك الشريحة حتى تتم محاذاتها بشكل صحيح. ثم تحتاج إلى لحام إخراج الشريحة ، الموجود في الزاوية المقابلة لها ، باللوحة. سيؤدي ذلك إلى إصلاح الشريحة في الموضع الصحيح.
الشكل J
إذا كان من الواضح في هذه المرحلة من العمل أن الشريحة موضوعة بشكل صحيح ، فيمكنك لحام بقية مخرجاتها في وسادات التلامس (الشكل J).
الشكل ك
الشكل L
الشكل م
الشكل N
إذا اتضح أن اللحام قد وصل دبابيس متجاورة - فلا داعي للذعر! هذا يسمى الجسور. هذا العيب سهل الإصلاح. إذا تم تشكيل العبور من كمية صغيرة من اللحام ، يمكنك محاولة إصلاحه باستخدام التدفق وتسخين الخيوط (الأشكال K ، L ، M ، N). يساعد التدفق اللحام على الالتصاق بالخيوط المعدنية.
الشكل O
الشكل P
إذا لم تتمكن من التخلص من العبور باستخدام طرق بسيطة ، يمكنك اللجوء إلى مزيل اللحام. يجب تسخين اللحام وتجميعه بهذه الوسيلة (الشكلان O و P).
4. لحام فتحة بطاقة microSD
رسم Q
قد يبدو لحام هذا الجزء مهمة شاقة ، لكنها في الحقيقة ليست بهذا السوء. بادئ ذي بدء ، تمامًا كما فعلنا في المرة السابقة ، ضع قطرة من اللحام على إحدى منصات التركيب ، واحتفظ باللحام في حالة منصهرة ، ضع فتحة بطاقة microSD على اللوحة بشكل صحيح (الشكل Q).
الشكل R
تحتوي هذه الفتحة على فتحات كبيرة ومريحة في الأعلى. يمكن استخدامها للتحقق من المحاذاة الصحيحة لجهات الاتصال (الشكل R). إذا لم تتم محاذاتها بشكل صحيح ، فأنت بحاجة إلى تسخين اللحام الموجود على اللوحة المستخدمة لإصلاح الفتحة وتحريك الجزء حتى تطابق جهات الاتصال الوسادات. ثم تحتاج إلى لحام كل شيء لم يتم لحامه بعد.
الشكل S:
الحيلة الرئيسية هنا هي التالية: يتم ضغط سلك لحام رفيع على جهة الاتصال ، ويمررها عبر الفتحة الموجودة في الجزء العلوي من الفتحة ، ويتم جلب طرف حديد اللحام من الجانب. هذا هو المكان الذي يكون فيه حامل PCB مفيدًا. يمكن وضع اللوح ببساطة على حافة الطاولة ، مما يجعله مناسبًا للعمل مع مكواة اللحام.
الشكل T يمكنك
التحقق من اللحام الصحيح لجهات الاتصال باستخدام عدسة مكبرة (الشكل T).
5. موصلات اللحام باستخدام مكونات تكنولوجيا السطح
نحن بحاجة إلى لحام سبعة موصلات بلوحنا. هذا هو مقبس سماعة رأس وثلاثة منافذ STEMMA ومنفذين Feather وموصل شاشة 24 سنًا.
أسهل طريقة هي لحام مقبس سماعة الرأس. يحتوي على دليلين بلاستيكيين ، بهما فتحتان على السبورة. يجب تثبيت الموصل في المكان الذي يجب أن يكون فيه. بعد ذلك ، تحتاج فقط إلى لحام دبابيسه الأربعة باللوحة.
منافذ اللحام STEMMA تشبه اللحام المرحلي. أي يمكنك وضع بعض اللحام عند النقطة المحورية ، ومحاذاة المنفذ مع الخطوط المرسومة على اللوحة ، ثم لحام باقي المسامير. لاحظ أن المنفذ ذي 4 سنون يجب أن يكون في المنتصف وأن تكون المنافذ ذات الثلاثة أطراف على جانبي اللوحة.
الشيء نفسه ينطبق على منافذ الريش. أولاً ، يتم إصلاح أحد أركان المنفذ ، ثم الآخر ، ثم يتم فحص الموضع الصحيح للجزء ، وبعد ذلك يتم لحام جهات الاتصال المتبقية. من المفيد الضغط قليلاً على المنفذ من الأعلى بحيث يتم تثبيته بإحكام في النهاية على اللوحة.
الشكل U
أخيرًا ، نبدأ في لحام الموصل ذي 24 سنًا. ربما يكون هذا هو أصعب شيء في كل عملنا. ولكن ، إذا كان لديك مزيل لحام وتدفق في متناول اليد ، فيمكنك بسهولة التعامل مع لحام هذا الموصل. أولاً ، كالمعتاد ، ضع قطرة لحام على إحدى وسادتي التركيب الكبيرتين ، بغض النظر عن أي منهما. ثم قم بتسخين اللحام وقم بمحاذاة الموصل (الشكل U).
الشكل الخامس
بعد ذلك ، باستخدام عدسة مكبرة ، تحتاج إلى التحقق من المحاذاة الصحيحة لجميع الدبابيس الأربعة والعشرين. إن معرفة ما إذا كانت محاذاة بشكل صحيح أمر بسيط للغاية. إذا كان السطح الأزرق للوحة مرئيًا بين جميع جهات الاتصال ، فسيتم كل شيء كما ينبغي. ثم تحتاج إلى تمديد مكواة اللحام واللحام على طول هذه المسامير ولحامها! لا يضر استخدام بعض التدفق لجعل اللحام يلتصق حيث يجب أن يلتصق (الشكل الخامس).
الشكل دبليو
الشكل العاشر
ستنتهي حتمًا بعض المسامير متصلة بأشرطة لحام. لكن هذا طبيعي تمامًا. للتخلص منهم ، تحتاج إلى تنظيف طرف مكواة اللحام ، ووضع القليل من التدفق في منطقة المشكلة (الشكل W) وإزالة العبور من جهات الاتصال (الشكل X). إذا كان العبور كبيرًا بدرجة كافية ، فيمكن أن يساعد مزيل اللحام في إزالته.
ربما ، في المحاولة الأولى ، لن تقوم بلحام هذا الموصل ، ولكن بعد فترة من الوقت يتبين أنه لا توجد وصلات عبور بين جهات الاتصال ، وأنهم جميعًا ملحومون بشكل آمن باللوحة ، فهذا يعني أن عملنا على وشك الانتهاء.
6. اختبار المجلس
من أجل حماية أنفسنا ، سوف نستخدم أجهزة القياس المتعدد لفحص خطوط 3V و GND لدائرة كهربائية قصيرة. قم بتبديل جهاز القياس المتعدد إلى وضع الاستمرارية والمس دبابيس 3V و GND على منفذ الريش باستخدام المجسات. إذا سمعت صوتًا ، فتحقق من اللوحة بحثًا عن وجود وصلات لحام عليها ، والتي يمكنها توصيل خطوط 3V و GND. إذا لم يكن هناك صوت ، فهذا يعني أننا مستعدون للاتصال بلوحة Feather M4!
الشكل Y
قم بإزالة شاشة الورق الإلكترونية الهشة بعناية من العبوة الواقية. قم بتوصيل كابل العرض المرن من خلال الفتحة الموجودة في اللوحة بالموصل المناسب (الشكل Y).
اقلب اللوحة ، مع الحرص على عدم إتلاف الشاشة. حتى تتمكن من رؤيته عند العمل مع الجهاز. قوة الريش.
قم بتنزيل الرسم التخطيطي
Open_Book_Screen_Test
من أمثلة الكتاب المفتوح. تأكد من تحديد لوحة Feather M4 ، ثم قم بتشغيل المخطط! يجب أن ترى شاشة العرض قيد التشغيل وتعرض شعار مشروع Open Book عليها.
7. لحام الأجزاء المتبقية
افصل الطاقة عن اللوحة ، وافصل كابل الشاشة عن الموصل ذي 24 سنًا وانقل الشاشة في مكان ما.
هناك وصلة واحدة يجب إغلاقها باللحام. هذا يمكّن شريحة الفلاش. ابحث عن وصلة مرور BCS الموجودة بالقرب من أعلى منفذ Feather الطويل وقم بقصره بقطرة لحام.
الآن دعنا نصل إلى الأزرار! أدخلها في الفتحات المقابلة للوحة ، وضعها في مقدمة اللوحة ، ثم قم بلحام دبابيسها في الجزء الخلفي من اللوحة.
الآن ضع المفتاح في الجزء الخلفي من اللوحة عن طريق إدخاله في الفتحة المقابلة ثم قم بتثبيته في مقدمة اللوحة.
الشكل Z
الآن ، وللمرة الأخيرة ، مرر كبل شريط العرض عبر الفتحة الموجودة في اللوحة وقم بتوصيله بموصل ذي 24 سنًا. قم بتأمين الشاشة في مقدمة اللوحة باستخدام شريط على الوجهين. تهانينا: اكتمل التجميع (الشكل ع)!
8. كتابة صورة بابل على فلاش تشيب
تم تصميم FeatherWing أحد رقائق الفلاش الكتاب الإلكتروني لتخزين معلومات اللغة والخط. إنه فارغ الآن. عندما قمت بتنزيل Babel ، قمت أيضًا بتنزيل ملف BLOB بحجم 2 ميغابايت يحتوي على معلومات حول كيفية عرض النص بجميع اللغات الموجودة. سنقوم بنسخ هذا الملف إلى بطاقة microSD ثم نقوم بتشغيل رسم تخطيطي لكتابة الصورة على شريحة Flash.
الشكل أأ
الشكل ب ب
أوجد الملف
babel.bin
. إنه موجود في المجلد
babelconvert
المضمن في مكتبة Babel التي قمت بتنزيلها (الشكل Aa). انسخ هذا الملف إلى بطاقة microSD ، ثم أخرجه من قارئ البطاقات. الآن قم بتوصيل البطاقة بـ FeatherWing. قم بتشغيل
BurnBabelBurn
مثالرسم Babel ، وافتح Serial Monitor واتبع التعليمات لكتابة البيانات إلى الشريحة (الشكل Bb).
إذا أكد النظام صحة تسجيل البيانات ، فكل شيء جاهز! يمكنك الآن حذف الملف
babel.bin
من بطاقة microSD. يتم الآن تخزين البيانات بشكل دائم في الشريحة المقابلة.
9. قراءة الكتب
أخيرا وصلنا إلى هذه النقطة! يستخدم قارئ كتاب إلكتروني بسيط للغاية. هذا كتاب MVBook يستخدم لقراءة الملفات النصية المحولة إلى تنسيق MVBook (نأمل أن يدعم الجهاز ملفات .txt البسيطة في المستقبل).
يوجد ملف
books.zip
في مجلد MVBook يحتوي على مجموعة صغيرة من الكتب المتاحة للجمهور. انسخ محتويات هذا الملف إلى بطاقة microSD وقم بتوصيل البطاقة بـ FeatherWing.
الشكل Cc
اتبع المسار
File > Examples > Open Book
وقم بتشغيل المخطط
Open_Book_MVBook
. يجب أن تظهر قائمة بعناوين الكتب والمؤلفين على الشاشة. يجب أن يكون مؤشر اختيار الكتاب مرئيًا على اليسار (الشكل Cc). استخدم زري السهمين لأعلى ولأسفل لتحديد كتاب ، قم بالتأكيد باستخدام الزر الأوسط. في وضع القراءة (الشكل Dd أدناه) ، استخدم الأزرار الموجودة في الزاوية اليمنى واليسرى السفلية من اللوحة لقلب الصفحات. استخدم زر الوسط للعودة إلى القائمة الرئيسية.
الشكل دد
توسيع جناح ريش الكتاب الإلكتروني
يسمح لك نظام FeatherWing للكتاب الإلكتروني بقراءة الكتب الإلكترونية ، لكن إمكانياته لا تقتصر على ذلك.
- , . SAMD51, Feather M4, JPEG-.
- E-Book FeatherWing FeatherWing. , Wi-Fi- (AirLift), (DS3231), GPS (Adafruit Ultimate GPS).
- STEMMA, , E-Book FeatherWing — , NeoPixel.
- , Adafruit #3898 400 .
?
أنشأ مشروع الكتاب المفتوح جهازين. تحدثنا للتو عن تجميع واحد منهم ، وهو أبسط. إذا كنت تعتقد أنك بحاجة إلى شيء أكثر ، فربما يجب عليك إلقاء نظرة على جهاز أكثر تعقيدًا - Open Book Feather. من بين ميزاته وضع متحكم SAMD51 على اللوحة الرئيسية ، ووجود مخرج صوت ستيريو ومدخل ميكروفون ، وعدد أكبر من جهات الاتصال لتوصيل لوحات إضافية متوافقة.
يدعم كلا المجلسين CircuitPython ، وهو فرع رائع من MicroPython بواسطة Adafruit وهو رائع للتعلم والتجريب.
تفاصيل إضافية حول المشروع ، بما في ذلك معلومات حول كيفية إنشاء مجموعة لكتاب إلكتروني ، يمكنك العثور عليها في هذامستودعات.
هل تخطط لتجميع جناح ريشة الكتاب الإلكتروني؟
