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暑假做了個小project

起源

今年暑假應該算是最後一個可以自由地做想做的事的暑假了，讀研究所後應該就沒辦法像現在這樣。之前學期中都會莫名產生很多想做的小 project，但也許因為懶也許因為要忙課業的事，都想說推到暑假，但是一到暑假沒事的時候卻又有點懶得做。想到這是最後的暑假所以就挑了代辦事項中的一個 project 來挑戰。

於是就有了 EmbedCube 這個專案，靈感來至之前看到類似下面的圖片覺得蠻酷的，原本有逛一下蝦皮看看有沒有類似的，但發現都蠻貴的，所以打算自己做一個類似的。

圖片來源: https://www.huomi360.cn/fqxty/aqxty/a24782.html

這個 project 我覺得蠻好玩的是它運用到了很多的領域的知識，而且是我之前比較沒有碰過的，所以算是一次從做一個 project 點了很多技能，雖然大多只是碰到皮毛可以簡單應付這個專案而已。
這次 project 用到的材料有

ESP32-C3 Super Mini：整個裝置的大腦
正方體分光鏡：用來投影畫面
OLED 0.96吋小螢幕：用來顯示畫面
Rotary Encoder EC11：可以旋轉和按壓的按鈕
MPU6500 陀螺儀：偵測搖晃、移動、旋轉等行為
LED：debug 用的
自己畫的 pcb

會選擇 ESP32-C3 Super Mini 是因為他本身體積小又有內建 wifi、藍芽的功能，網路上教學也多，感覺蠻適合作為入門嵌入式的選擇

使用到的技能大概可以分為寫韌體、焊接、pcb設計、畫3D模型，接下來就簡單介紹一下：

寫韌體

我是選擇在 vscode 上面開發，加上 PlatformIO 插件，使用 arduino framwork，因為在先了解過後 espidf 這個 framwork 雖然能做比較底層的控制，但比較難上手，考量我沒接觸過 FreeRTOS，所以就先不考慮。

雖然沒有寫過 esp32 的程式，但畢竟這算是我比較熟悉的領域，之前有 low-level programming 的經驗和 OS 的基礎知識，所以在 task 之間的通訊、排程、interrupt 等等的處理我覺得蠻快就可以進入狀況。

焊接

這其實蠻好玩的，但也很吃技巧，一開始(現在也是)有時候銲錫會頑固的黏在烙鐵頭焊不上去想要的位置，後來發現可能是助焊膏不夠多，常常只是要焊幾隻腳而已一個小時就過了…

PCB 設計

這個是我後來才加上的，因為原本覺得這個應該蠻難的，我短短暑假應該做不完，但是看到我線接完長這副模樣(如下圖)，如果沒有畫個 pcb 應該會變成超大一坨東西。

結果上網找個 KiCad 教學才發現以我這種簡單的應用來說，其實沒有想像中那麼難

畫完會出檔案後我就交給 JLCPCB 幫忙打印和組裝，因為有些 SMD 零件要特別的工具才比較好焊上去，還是交給專業的比較放心，只是送出前真的再三確認 footprint 是否合理、pcb pin number 有沒有畫錯，不然就會跟我一樣狼狽，還好最後都有辦法解決。最後就是等一個多禮拜就送來啦。

3D 模型

最後這個 3D 模型我是用 Autodesk Fusion 非商用版畫的，整體使用上是蠻直覺的，但是難的永遠不是要把東西畫出來(可能是我的外殼不夠複雜拉😅)，而是從無到有設計出外殼、量好尺寸、讓列印機成功印出來。我光是設計外殼就花了兩三天，這期間一直在想要怎麼擺我的螢幕、按鈕等等的位置，但實際畫 3D 模型後又發現一些不合理的地方一直在反覆修改。到了列印的時候又發現實際印出來的模型和設計上會有一點誤差，有些孔洞不能畫得太剛好等等問題要注意。