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参赛作品《立志创新——电子积木》 (已完成)
老张
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发表于2017-06-22 19:54:18 | 只看该作者
1# 电梯直达

【报名阶段需要填写的内容】


1. 参赛者姓名(必填项):

张凯临

2. 单位或学校名称(必填项):

中国海洋大学

3. 当前职务或职称(必填项):

教师,高级工程师

4. 参赛作品的名字(必填项):

立志创新——电子积木

5. 简要陈述您的idea和作品(必填项):

电子积木市面上有一些,但除了超低端和高端的,中间有明显的断层。本设计旨在设计好电子积木的规则、接口、电气和机械尺寸等,为后期扩展提供广阔的空间。

电子积木采用10x10cm底板,底板上以九宫格,按3x3cm的尺寸布置模块;模块拟采用2.54mm排针排母连接;模块的电源、地、功能端均有2.54mm跳线可以供快速连接。底板有总线可以快速连接,也可以用2.54mm杜邦线连接;对于超过3x3cm的模块,可以占据九宫格1x2、2x2、1x3、2x3等多种位置;底板也可以推出10x20cm大型底板,但模块的接口是通用的。


对于电子初学者~中级的电子爱好者,这个电子积木的好处是,不失洞洞板的灵活,又不需要每次从零开始布置洞洞板,各种CPU、电源、显示、接口、模拟电路,均有可用的模块可用。中级的电子爱好者,可以用这个作为原理样机的基础,拼接自己的电子设备。初学者可以分模块、分单元学习电子技术,减少因为初学对于焊接掌握的不好引起的故障,也降低了一次设计好所有子模块的难度。


这个设计,适合在立创平台发展和壮大,PCB、元器件、供货、使用者,各方均受益。 本设计不保留版权,建议立创接手并保留此设计的商标、版权和商业权利。本人作为一个做电子20年的大学老师,希望看到的是各方共赢的发展方向和实际成果。

6. 拟用到的立创商城在售物料(必填项):

STM32作为CPU模块之一,可以用到本设计中。另外有各种电源芯片、数字芯片、运放等,均可用于本作品。

7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充(必填项):

商城未销售的显示模块等,非必须。

【作品正式发表(报名成功后进入设计阶段)需要填写的内容】


一、作品简介

例如,可以包括但不局限于以下内容:

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片;

经过若干次修改和调整,出了个V1.0版本,虽然不完美,但应该可以先用一下了。

下面是若干设计图。 已经下定单制板了。同时按照大赛要求,购买了STM8单片机用于搭建参赛电路板。


图1,电子积木的小号底板(正面):

 


图2,电子积木的小号底板(反面):

 


图3,电子积木的中号底板(正面):

 


图4,电子积木的积木板(正面,已经发加工,后期是可以切开一块块来使用的。特别注明:STM8实验板参考了商城开源板的设计,在此感谢!):

 



图5,电子积木的积木板(反面,已经发加工):

 


图6,电子积木的积木板(启发使用方式之用,未发加工):

 



2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景;

    电子积木市面上有一些,但除了超低端和高端的,中间有明显的断层。本设计旨在设计好电子积木的规则、接口、电气和机械尺寸等,为后期扩展提供广阔的空间。

电子积木采用10x10cm底板,底板上以九宫格,按3x3cm的尺寸布置模块;模块拟采用2.54mm排针排母连接;模块的电源、地、功能端均有2.54mm跳线可以供快速连接。底板有总线可以快速连接,也可以用2.54mm杜邦线连接;对于超过3x3cm的模块,可以占据九宫格1x2、2x2、1x3、2x3等多种位置;底板也可以推出10x20cm大型底板,但模块的接口是通用的。


    对于电子初学者~中级的电子爱好者,这个电子积木的好处是,不失洞洞板的灵活,又不需要每次从零开始布置洞洞板,各种CPU、电源、显示、接口、模拟电路,均有可用的模块可用。中级的电子爱好者,可以用这个作为原理样机的基础,拼接自己的电子设备。初学者可以分模块、分单元学习电子技术,减少因为初学对于焊接掌握的不好引起的故障,也降低了一次设计好所有子模块的难度。


    这个设计,适合在立创平台发展和壮大,PCB、元器件、供货、使用者,各方均受益。 本设计不保留版权,建议立创接手并保留此设计的商标、版权和商业权利。本人作为一个做电子20年的大学老师,希望看到的是各方共赢的发展方向和实际成果。


    PCB源文件已经上传,供大家批评、指正。




3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面,有哪些亮点可体现?

    总结一下这个设计的几个特点:

1,方便程度:底板的所有孔位按照2.54间距布置,可以方便的与目前市面上的万能板、扩展模块、接口板相连接,可以做为最基本的万能板来起步。现在做为电子设计,节奏比较快,拿起一块板来,15分钟即可将基础部分跑起来,是非常高效和方便的。

2,可扩展性:本底板按照现在主流的电路模块或者芯片大小来设计,经过研究和分析,使用了2.54间距的排针排母,单个单元是44针(孔)的布置方式。同时可以扩展1X2,2X2等各种扩大模块。目前已经做了几个模块,比如驱动模块、运放模块、DC-DC模块、FT232 USB接口模块等等。扩展是没有极限的,梦想中可以把立创商城中所有的封装都配成一种模块积木板,对于快速验证的需求,可以买来芯片,再配一块积木板,迅速就可以开展测试。

3,实用性:这个电子积木对于初学者,可以是探索、研究电子技术的敲门砖,对于电子老手来说,是实验电路的快速启动的钥匙。 以我自己的经验,在开展一个新项目时,总要东拼西凑用以前的各种板子和模块的资源,把没有把握的电路部分搭接起来测试好了,才设计第一版的电路主板。所以这设计个是很实用的。

4,公益性:立创商城的发展充满了公益性的要素,比如商城元器件的资料齐全、封装库也较为齐全。如果能把常用芯片都有一个可选的电子积木的积木板,那实在是太理想了。本项目的所有成果,希望转交给立创,在立创的平台下发展壮大,同时希望有识之士都能加入到这个项目中,使得本项目可以不断提升水平,适合大多数电子工程师和爱好者使用。

5,趣味性:希望大家也能够一起来玩这个电子积木,发挥每个人的特长,把自己成熟应用的电路模块做成积木的一部分,这样非常有趣,也会使更多的玩家乐享其中!



二、系统构架图

用流程图或思维导图等形式,描述您的作品的组成构架,即方案图。

本作品的构架很简单,是制作一种使用方便,功能灵活的电子积木。立创商城可以做为组织者和管理者,使得积木模块可以流通、不断升级、提高可玩性。



三、硬件部分的描述

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件(官方建议大家尽量用源文件上传),如果是图片,请确保图片是清晰可辨的;

2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。

    设计过程中也走了不少弯路,最后发现,把最大的主动性留给用户,是最方便的。 主要的设计闪光点在于底部有三圈可以搭焊的铜箔,可以根据需要,把积木模块的某个管脚,通过电阻、电容或者电感,搭接到三圈铜箔总线上面。靠近焊盘的可以直接使用焊锡搭接。 对于内圈的总线,建议使用1206的电阻或者其它器件搭接,比如1206 0R电阻,或者是上拉、下拉电阻。对于简单的电路,2圈总线或许就够用。对于复杂的双电源模块,可以使用到所有的3圈的总线。

    下图简要说明了搭焊的方式:

    红色的可以是0603 0R电阻来搭焊到周边的铜箔,也可以是去耦电容。对于内圈的铜箔,以蓝色方框所示,可以使用1206 0R的电阻来搭接,方便快捷。一圈的电路连接满意后,中部的三个接线端子可以用于连接电源,这时模块插装到积木底板上,就可以快速开始测试了。

 


四、材料清单(BOM列表)

列出您这个作品所用到的主要器件(关键器件即可),比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的,最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。

    由于是电子积木,立创商城的各种芯片、元件,都可以用于本积木,制作成相应的测试模块或者功能模块。


五、软件部分的描述(选填)

如果您的作品涉及到软件,请列出作品对应的软件工作流程图,及关键部分的例程、源码(如果您想开源的话请上传全部源码)。

    电子积木,暂时没有包含软件的部分。 所谓研制过程中的设计思想,或者可以算“软件”的吧。


六、作品演示

请上传您的作品的功能演示到腾讯视频,并编辑到本楼(或附上视频链接)。按要求上传视频可获得5分,具体详见活动规则。

    目前PCB已经制板,收到后可以焊接、调试,并上传作品的演示。

    PCB收到了,焊了个初样给大家看下:

      


  


 

    如上图,快速接好需要的供电和GND是特色之一。 去耦电容可以直接搭焊在管脚和环形的铜箔带上面。需要两种电源的芯片,可以用0R 1206的电阻来搭接,很方便。

    演示板使用的是立创商城的如下物料:



ST(意法半导体) / STM8L051F3P6TR 编带
STM8L051F3P6TR / TSSOP-20
编号:C18088


下面是腾讯视频的视频介绍:

(8月21日晚20:00左右更新此处)



七、总结

例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划,及对我们主办方的建议和意见等。

    本作品感谢立创提供的交流平台,如果有条件,本方案的成果和设计版权希望转交给立创,做为社区或者商城的开源项目。造福所有立创用户。

    很多型号的芯片验证板,也可以用这个方案做快速原型验证板,可省去不少处理周边电路的工夫。

    谢谢大家!


附件: PCB源文件。

立志创新——电子积木——PCB开源文件.rar 

解决各种电子机械光学疑难杂症,可帮消化改进老外的设备(抄板太LOW了,不干,哈哈)高手请联系Q1476299229
立创商城工程部
【官方工作人员】
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发表于2017-06-23 09:32:01   |  只看该作者
2#

欢迎参与!   挺不错的想法和抱负,期待楼主佳作  

如若理想,我们商城平台会帮楼主完成这个“梦想”


您已经报名成功!

您现在就可以开始进行设计工作了,后期相关内容请在一楼编辑进行完善。

当前所有参赛选手分值统计表及活动详细介绍见:  http://www.szlcsc.com/go/17523dej

立创君
【官方工作人员】
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发表于2017-06-23 18:46:41   |  只看该作者
3#

>楼主已完成主动传播,恭喜再获5分。

>参赛选手分值统计表及活动详细介绍见:http://www.szlcsc.com/go/17523dej

>报名成功后只需在朋友圈发布特定的图文内容即视为主动传播,这就是传说中的“送分题”,详询立创君微信号:LCSCSZ

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老张
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发表于2017-06-24 11:20:21   |  只看该作者
4#
立创商城工程部 发表于2017-06-23 09:32:01  2# 欢迎参与!挺不错的想法和抱负,期待楼主佳作如若理想,我们商城平台会帮楼主完成这个“梦想”您已经报名成功!您现在就可以开始...
好的,多谢赵工鼓励。 这个设计的难点在于板卡规则的建立,好的规则会使后期的使用很方便。
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仙人掌
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发表于2017-07-08 20:08:42   |  只看该作者
5#
不错思路,底板应该用来给各个模块供电、各种组合效果吧,电路部分应该不难,难的是怎样增加组合的多样性、多种兼容性设计、趣味创新又易于操作,这个要做好不容易!
右走
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发表于2017-08-18 11:19:23   |  只看该作者
6#
非常不错的创意呀 可以培养小孩子成为电子攻城狮
强烈推荐的步进电机驱动IC:http://www.szlcsc.com/product/details_93315.html
哈尔滨口罩哥
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发表于2017-08-18 11:21:21   |  只看该作者
7#
哇,不错,可以送我一套吗
老张
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发表于2017-08-18 11:24:40   |  只看该作者
8#
右走 发表于2017-08-18 11:19:23  6# 非常不错的创意呀可以培养小孩子成为电子攻城狮
你代理的步进驱动芯片,也可以做成积木模块呀!
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老张
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发表于2017-08-20 16:16:01   |  只看该作者
9#
PCB发货了,赶上了48小时发货的东风,看来22号之前上传视频是应该能完成的啦。 赞!
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右走
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发表于2017-08-20 17:04:44   |  只看该作者
10#
老张 发表于2017-08-18 11:24:40  8# 你代理的步进驱动芯片,也可以做成积木模块呀!
那赶紧 买几K 回去搭  然后 我要一套
强烈推荐的步进电机驱动IC:http://www.szlcsc.com/product/details_93315.html
老张
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发表于2017-08-21 18:40:31   |  只看该作者
11#
腾讯视频上传了,1小时后审核完毕,在规定时间内终于可以完成目标!好开心。
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老张
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发表于2017-08-21 22:05:03   |  只看该作者
12#

视频已经更新到楼主页,放心了,该努力的都完成了。

谢谢大家。

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老张
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发表于2017-08-23 11:11:31   |  只看该作者
13#
立创商城工程部 发表于2017-06-23 09:32:01  2# 欢迎参与!挺不错的想法和抱负,期待楼主佳作如若理想,我们商城平台会帮楼主完成这个“梦想”您已经报名成功!您现在就可以开始...
赵工,评审工作是不是已经开始了呀!
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立创商城工程部
【官方工作人员】
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发表于2017-08-23 11:54:06   |  只看该作者
14#
老张 发表于2017-08-23 11:11:31  13# 赵工,评审工作是不是已经开始了呀!
是的,这2天(23,24)初步打分,25号出初步结果,然后进入下一轮的评比。
老张
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发表于2017-08-23 13:17:08   |  只看该作者
15#
立创商城工程部 发表于2017-08-23 11:54:06  14# 是的,这2天(23,24)初步打分,25号出初步结果,然后进入下一轮的评比。
多谢回复。 期待能入围。 
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立创小程
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发表于2017-08-26 15:22:51   |  只看该作者
16#
在这激动人心的时刻,恭喜楼主入选第二届立创商城电子制作节30强,30强&入围奖名单:http://club.szlcsc.com/article/details_8910_1.html
第三阶段投票正式开始,这不仅仅是对您自己实力的认可,更是对其他选手的肯定,还是一个继续学习的机会,为您喜爱的作品投上您那宝贵的一票,投票:http://club.szlcsc.com/article/details_8913_1.html
不断前行
風火流云
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发表于2017-08-26 17:47:59   |  只看该作者
17#
老张 发表于2017-08-23 13:17:08  15# 多谢回复。期待能入围。
楼主不止入围了,还是30强了,要不要发表下什么感想啊
风过无痕
2
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发表于2017-08-26 18:33:55   |  只看该作者
18#
没看的明白呢。。。
老张
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发表于2017-08-27 09:18:32   |  只看该作者
19#
还能说啥,感谢嘉立创,感谢提供这么好的平台,感谢给大家展示的机会。
解决各种电子机械光学疑难杂症,可帮消化改进老外的设备(抄板太LOW了,不干,哈哈)高手请联系Q1476299229
西西不是东东
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发表于2017-08-29 17:47:48   |  只看该作者
20#
没看明白什么用  但是好像很厉害的样子

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