Brinquedo de Ano Novo DIY: Projeto com RISC-V e WS2812B

Resumo Rápido

Um desenvolvedor iniciou um projeto para criar um brinquedo personalizado de Ano Novo usando microcontroladores adquiridos em 2019. O projeto foca na utilização do microcontrolador CH32V003F4P6 e dos LEDs endereçáveis WS2812B para construir um dispositivo festivo. O design de hardware e o desenvolvimento de firmware foram tratados usando ferramentas de software específicas fornecidas pelos fabricantes dos componentes.

O dispositivo resultante apresenta um design de circuito direto centrado em uma arquitetura RISC-V. A alimentação é fornecida externamente em 5V, e o sistema inclui opções de conectividade padrão para programação e energia. Esta iniciativa serve como uma aplicação prática para componentes eletrônicos ociosos.

Origens do Projeto e Componentes

O projeto começou com a decisão de utilizar um estoque de 50 microcontroladores comprados em 2019. O desenvolvedor adquiriu essas unidades CH32V003F4P6 a um custo de 11 rublos por unidade. A motivação para o projeto foi criar um brinquedo de Ano Novo e experimentar com LEDs endereçáveis WS2812B.

Os componentes principais selecionados para a construção incluem:

• Microcontrolador CH32V003F4P6 (arquitetura RISC-V)
• LEDs endereçáveis WS2812B
• Conector de alimentação
• Conector de programação
• Capacitores de alimentação

O dispositivo foi projetado para operar com uma fonte de alimentação externa classificada em 5V. A inclusão dos LEDs WS2812B forneceu uma oportunidade para testar sua funcionalidade em uma aplicação prática.

Design de Hardware 🛠️

O esquema e a placa de circuito impresso (PCB) para o dispositivo foram projetados usando o KiCad 9.0, um software CAD gratuito. O circuito resultante é descrito como suficientemente simples, beirando o primitivo. O design depende fortemente da integração do microcontrolador CH32V003F4P6 atuando como unidade de processamento central.

As principais características de hardware incluem:

• Design minimalista: O circuito evita componentes complexos para garantir confiabilidade.
• Regulação de energia: Vários capacitores são colocados perto do conector de alimentação para estabilizar a entrada de 5V.
• Conectividade: Conectores dedicados tanto para entrada de energia quanto para acesso de programação estão incluídos.

Esta abordagem garante que o dispositivo seja fácil de montar e solucionar problemas, mantendo a funcionalidade necessária para o projeto de férias.

Software e Firmware 💻

O firmware para o microcontrolador foi desenvolvido usando o MounRiver Studio II. Este ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) é fornecido especificamente pela Nanjing Qinheng Microelectronics, o fabricante do chip CH32V003F4P6. Usar a cadeia de ferramentas recomendada pelo fabricante garante compatibilidade e desempenho ideal para a arquitetura RISC-V.

A lógica de software dirige os LEDs WS2812B para criar os efeitos visuais necessários para o brinquedo de Ano Novo. O ambiente de desenvolvimento permite codificação e gravação eficientes no microcontrolador, agilizando a transição do design de hardware para o dispositivo funcional.

Conclusão

Este projeto demonstra a utilização efetiva de componentes de estoque mais antigos para criar um dispositivo moderno e festivo. Ao aproveitar o microcontrolador CH32V003F4P6 e os LEDs WS2812B, o desenvolvedor construiu com sucesso um brinquedo de Ano Novo funcional. O uso do KiCad 9.0 para design e do MounRiver Studio II para firmware destaca a acessibilidade de ferramentas de nível profissional para eletrônica de hobby.

O projeto serve como um lembrete de que componentes comprados há anos ainda podem ser postos em bom uso de maneiras criativas. Com uma fonte de alimentação simples de 5V e um circuito básico, efeitos de férias complexos são alcançáveis usando microcontroladores RISC-V modernos.