Juguete de Año Nuevo DIY: Proyecto con RISC-V y WS2812B

Resumen Rápido

Un desarrollador ha iniciado un proyecto para crear un juguete de Año Nuevo personalizado utilizando microcontroladores adquiridos en 2019. El proyecto se centra en utilizar el microcontrolador CH32V003F4P6 y los LEDs direccionables WS2812B para construir un dispositivo festivo. El diseño de hardware y el desarrollo de firmware se manejaron utilizando herramientas de software específicas proporcionadas por los fabricantes de los componentes.

El dispositivo resultante presenta un diseño de circuito sencillo centrado en una arquitectura RISC-V. La energía se suministra externamente a 5V, y el sistema incluye opciones de conectividad estándar para programación y alimentación. Esta iniciativa sirve como una aplicación práctica para componentes electrónicos en desuso.

Orígenes del Proyecto y Componentes

El proyecto comenzó con la decisión de utilizar un stock de 50 microcontroladores comprados en 2019. El desarrollador adquirió estas unidades CH32V003F4P6 a un costo de 11 rublos por unidad. La motivación para el proyecto fue crear un juguete de Año Nuevo y experimentar con los LEDs direccionables WS2812B.

Los componentes principales seleccionados para la construcción incluyen:

• Microcontrolador CH32V003F4P6 (arquitectura RISC-V)
• LEDs direccionables WS2812B
• Conector de alimentación
• Conector de programación
• Capacitores de fuente de alimentación

El dispositivo está diseñado para operar con una fuente de alimentación externa de 5V. La inclusión de los LEDs WS2812B brindó la oportunidad de probar su funcionalidad en una aplicación práctica.

Diseño de Hardware 🛠️

El esquemático y la placa de circuito impreso (PCB) para el dispositivo fueron diseñados utilizando KiCad 9.0, un software CAD gratuito. El circuito resultante se describe como lo suficientemente simple, rozando lo primitivo. El diseño depende en gran medida de la integración del microcontrolador CH32V003F4P6 que actúa como unidad central de procesamiento.

Las características clave de hardware incluyen:

• Diseño minimalista: El circuito evita componentes complejos para garantizar la fiabilidad.
• Regulación de potencia: Se colocan múltiples capacitores cerca del conector de alimentación para estabilizar la entrada de 5V.
• Conectividad: Se incluyen conectores dedicados tanto para la entrada de energía como para el acceso de programación.

Este enfoque garantiza que el dispositivo sea fácil de ensamblar y solucionar problemas, manteniendo al mismo tiempo la funcionalidad necesaria para el proyecto navideño.

Software y Firmware 💻

El firmware para el microcontrolador se desarrolló utilizando MounRiver Studio II. Este entorno de desarrollo integrado (IDE) es proporcionado específicamente por Nanjing Qinheng Microelectronics, el fabricante del chip CH32V003F4P6. Usar la cadena de herramientas recomendada por el fabricante garantiza la compatibilidad y el rendimiento óptimo para la arquitectura RISC-V.

La lógica de software controla los LEDs WS2812B para crear los efectos visuales requeridos para el juguete de Año Nuevo. El entorno de desarrollo permite un codificación eficiente y la grabación del microcontrolador, agilizando la transición del diseño de hardware al dispositivo funcional.

Conclusión

Este proyecto demuestra la utilización efectiva de componentes de stock antiguos para crear un dispositivo festivo moderno. Al aprovechar el microcontrolador CH32V003F4P6 y los LEDs WS2812B, el desarrollador construyó con éxito un juguete de Año Nuevo funcional. El uso de KiCad 9.0 para el diseño y MounRiver Studio II para el firmware resalta la accesibilidad de herramientas de nivel profesional para la electrónica de aficionados.

El proyecto sirve como un recordatorio de que los componentes comprados hace años todavía pueden ser de buen uso en formas creativas. Con una fuente de alimentación simple de 5V y un circuito básico, los efectos navideños complejos son alcanzables usando microcontroladores RISC-V modernos.