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画一个 “月饼” 陪我过中秋,玩转炫彩 “月饼” 之 基本测试

作者:矜辰所致
  • 2022 年 9 月 09 日
    江苏
  • 本文字数:2778 字

    阅读完需:约 9 分钟

画一个 “月饼” 陪我过中秋,玩转炫彩 “月饼” 之 基本测试
自己的画的炫彩“月饼”到了,本文就开始带大家来玩玩我们自己的月饼   ......by 矜辰所致
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前言

板子昨天就到了,下了班抽空把板子焊接了一下。


本文就来分享一下拿到 PCB 板子后开始的测试过程,也当做给初学者一个教学


本 “月饼” 的原理图和 PCB 设计文章链接如下:


画一个 “月饼” 陪我过中秋,使用 ESP32-C3 制作炫彩月饼(我为嵌入式工程师争取月饼)

https://xie.infoq.cn/article/f45eb5954b9418ee0e8d2ce79


一、上电之前

一个新样品的 PCB 到手,如果是初版,如果是完全自己焊接,可以焊接部分,测试部分,如果是贴片加工好的,那么可以省去焊接工序。


但是不管怎么样,对于新的产品上电之前 花个 几秒钟的时间测试一下板子是否有短路,尤其时全程自己手焊的板子,还是有必要的。


一般的测试就是,使用万用表量一下 电源 和 GND 是否短路。这个电源包括板子上所有的电源 +5V,+3.3V,+12V 等。


对于我们的 “ 月饼 ” 板子,到手后的图片先来看看:



感觉还可以:


PCB 成品图示

花了一点时间把板子焊接,焊接好的 “月饼” ,如下图所示:



。。。。。。


我怎么发现还有点丑 = =!


因为手焊接的,就是焊接完成没有清洗 PCB 板面,这个东西看个人把,我相信自己的焊接能力,所以这样也没问题……


好吧,不要在意这些细节。


第一件事就是前面提到的,使用万用表测量一下 5V 与 GND 、3.3V 与 GND 是否短路。


走个流程,我焊接的怎么会短路呢,不可能 !

二、基本测试

那么接下来就可以上电测试了,先确定一下板子的基本功能,我们从简单的程序开始测试。

2.1 blink 程序测试

我们测试反正从简单的程序来就可以,比如 Hello world 例程,那这里我选择了 blink 例程,这个选择什么随意,反正都是测试,多测试几个也无所谓。


说明一下,我这边的开发环境,我在这台测试的电脑上面使用的是 Ubuntu 下的 Vscode ESP-IDF 插件开发的,具体的环境配置,在我的 ESP32-C3 学习专栏有,环境搭建博文如下:


ESP32-C3 VScode开发环境搭建(基于ESP-IDF—Windows和Ubuntu双环境)


那么我们直接进行烧录程序,整体的步骤很简单,如下图:



当然,不要忘记程序中需要根据我们自己的原理图进行 IO 口的修改:



下载完毕,板子正常运行 ,指示灯正常闪烁:



哈哈!!


一键下载电路没问题!


板子一键点亮!!


又是顺风顺水的一次设计!!!唉,无敌 ~

2.2 炫彩 LED 驱动测试

那么接下来做什么测试呢?


设计之初,当时最主要的想法就是实现 炫彩灯带,也是这个 “月饼” 的主要功能之一,那么这个时候我们就得用到 LED Strip 这个例程了,那么这时候我也得去查看一下我以前的文章:


ESP32-C3入门教程 基础篇(五、RMT应用 — 控制SK6812全彩RGB 灯)


因为有一段时间了,我平时工作又不用 ESP32-C3 ,还是得看看笔记,我电脑上这边的例程肯定是改过的。

2.2.1 程序修改

相对上一个测试,这个肯定稍微复杂一点点,但是根据我们的教程也不难。


首先我们根据电路图,修改一下 RMT 的配置:



上图为更新过后的图,因为在这个测试我发现一个问题,下面会说明。


然后我们是板子上是有 12 个 WS2812 ,所以我们需要在对于的地方写 12 :



程序的配置,就这样就足够了,看起来是很简单把,但是这都是因为我们有以前学习的基础。

2.2.2 出现问题以及解决办法

正常烧录完程序,我们需要换一个电源,前文也说过了,12 个 LED 灯的总功耗 PC 的 USB 端口带不动的。


这里我是用了一个 5V 2A 的适配器,手机充电器的头子就行了,然后需要把开发板上的 P6 端子用跳线帽短接一下。


但是我连接上以后,发现没有反应…….......


(花了一些点时间找问题).......


测了测,看了看,发现了一个问题,这个我在上一篇文章中已经更新过进行了修改,我直接使用文中截图:



发现这个问题,再去看看 PCB 的接线:



那么我们先去掉这个 LED ,飞线测试一下看看:



上电测试,正常点亮,因为当时只留下一个模糊的视频,从视频中截图,但是也能看出来少一个 LED :



至少说明 LED 驱动还是可以的,那么就这样了吗?


不,这少一个灯怎么行,我们来给他处理一下:



焊接的时候,这个引脚就悬空了,那么就不影响了:



这么一处理,我不说,你们都不一定能够发现:



上电试一遍:



那么基本是没有问题的啦(解决的问题就不算是问题,哼!)

2.2.3 彩虹跑马灯测试

我们上面虽然测试过 炫彩灯 没问题,但是这种单色渐变的切换相对来说还是没那么好玩,我们正好以前有个驱动没有测试,因为当时并没有灯带,也就是《ESP32-C3 入门教程 基础篇(五、RMT 应用 — 控制 SK6812 全彩 RGB 灯)》中最后渐变驱动的 程序三:



驱动使用很简单,就一句话:


 WS2812B_TrottingHorseLamp1(strip,12,10);
复制代码


测试效果如下(我去,这个 git 怎么这么不清楚,不知道怎么更加清楚一点……):



行吧, 彩灯驱动就测试到这里,应该没什么问题。

2.3 无线性能测试

接下来我们再来测一个重要的部分: 天线性能 。


我们使用一个 蓝牙 的 例程来测试一下,因为蓝牙可以直接看到信号强度。


因为测试信号强度,我们直接参照这个文章试一下就可以:


ESP32-C3 学习测试 蓝牙 篇(二、蓝牙调试APP、开发板手机连接初体验)


说句实话,感觉信号不怎么样,不太稳定的样子,非空旷环境离开 1 m 远这信号就 -60 -70 了 :



感觉有点头疼……不应该啊


至于这是什么问题引起的,先从天线入手把,因为当时在设计的时候一直有一个问题,天线的正反。

天线说明

我们回头看下天线的原理图:



我尝试 把天线掉了个头,然后测试了一下,信号强多了,办公环境 7 m 了时候信号 -70 多,虽然还不是不及外接天线,但是整体上也算是及格了。


按理来说,天线图示类似伞 型,伞面对外,伞柄连接芯片的天线出口的。


我去查了一下天线的规格书,其实也没有说明那边正那边反,网上找了下,也没有明确的判别方式,这都是自己测试出来的,算了,就这样吧。


以后能不用陶瓷天线就不用,因为相对于外接天线来说,陶瓷天线的设计要求更加严格,而且即便设计得当,他的性能也不及外接天线 。

结语

本文进行了板子的基本测试,虽然发现些问题,但是整体来说还是有惊无险,粗心大意啊 = =!


基本上来说,这次的设计还是可以的,完成了基本的测试,那么我们就可以开始稍微进一步的把玩它,可以来试试阿里云平台什么的,下一篇玩转 “月饼” 就试试 MQTT 连接阿里云平台吧。


提一下想要玩转这个炫彩 “月饼” ,可以学习一下我的专栏 :


【导航】ESP32-C3 入门教程目录 【快速跳转】


至于下一篇时间,这个得看下我的状态,因为到这里,我其实已经实现了炫彩 “月饼” ,我已经知道这次的设计算是成功的。 不管是 MQTT 连接阿里云,还是手机 APP 通过蓝牙控制“月饼”,余下的工作无非就是得花我一些时间, 复习一下我以前 ESP32-C3 专栏教程中的知识。


因为博主平时工作还不用 ESP32-C3 没有交集,使用这个完全需要我额外花费时间和精力,我也不是学生有大把的时间安排学习测试,希望大家理解一下一个为了生活奋斗的打工人。


如果觉得文章有帮助,希望大家点个赞支持一下!好了,本文就到这里,谢谢!

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