Flipper Zero é uma multi-ferramenta de bolso com fator de forma tamagotchi para hackers que estamos desenvolvendo. Postagens anteriores [ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]
O desenvolvimento de hardware é muito diferente do desenvolvimento de software. Se você pode fazer edições no software pelo menos todos os dias, então no caso do hardware, para cada mudança na placa, você precisa iniciar um novo ciclo de produção de amostras de teste e esperar que elas cheguem. Portanto, um estágio importante na produção de eletrônicos é o congelamento do design. Isso significa que a lista e as classificações dos componentes não são mais alteradas e as alterações não são mais feitas na placa de circuito e no design do gabinete. Então você pode solicitar a produção.
Durante o último mês e meio, estivemos trabalhando ativamente na validação de hardware, tentando cobrir todos os casos de uso com testes, e agora estamos quase prontos para carregar o BOM e começar a produzir os primeiros 50 Flippers no formato EVT (Teste de Validação de Engenharia). Os dispositivos do primeiro lote serão enviados aos colaboradores envolvidos no desenvolvimento.
Sistema de abastecimento
O subsistema de energia no Flipper é muito mais complexo do que pode parecer à primeira vista. Usamos vários circuitos de alimentação 3.3V independentes para a periferia interna e 5V para o circuito oscilatório NFC e a saída do pente GPIO externo.
Principais componentes do sistema de energia
- BQ25896 - controlador de carga da bateria, controla o processo de carga
- BQ27220 - medidor (medidor de combustível) de energia de entrada e saída, monitora o estado da bateria e permite determinar a capacidade real da bateria levando em consideração o desgaste
- 2x TPS62743, LM3281 - conversores DC / DC, eles também são conversores de pulso
Diagrama do sistema de energia do Flipper (clicável)
Para depurar mais rápido, lançamos placas com um sistema de energia na forma de módulos separados que foram conectados ao Flipper. Isso tornou possível fazer alterações independentemente da placa principal, porque o sistema de alimentação mudava com muito mais frequência do que a placa principal.
Flipper conectado ao painel de alimentação externo
Mais potência para infravermelho
Os controles remotos infravermelhos convencionais têm enormes diodos de saída IR que podem emitir em alta potência, mas devido ao seu tamanho, não podemos fornecer esses diodos ao Flipper. Portanto, tivemos que procurar uma maneira de obter energia suficiente do transmissor SMD LED.
LED SMD infravermelho VSMY14940
Decidimos usar 3 LEDs VSMY14940. Eles têm um padrão de radiação estreito e potência de 82 mW / sr por diodo.
Novo design de porta IR: três diodos para transmissão e TSOP para recepção
Testes IrDA
Antena RFID Dual Band
Para combinar RFID 125 kHz e NFC 13,56 MHz em uma superfície inferior, tivemos que trabalhar muito. Para fazer isso, levamos as antenas para uma placa separada e as combinamos em um PCB, colocando uma dentro da outra.
Tentamos várias combinações e, no final, encontramos a melhor opção em que cartões de tamanhos diferentes em dois intervalos são legíveis. Flipper agora consiste em 4 placas internas.
4 placas dentro do Flipper
Testes MicroSD
No Flipper, o cartão SD funciona no modo SPI. Este é um modo de operação mais lento que o SDIO normal, mas mesmo neste modo a velocidade de leitura é próxima a 400 KB / s, o que é mais do que suficiente para nossas tarefas.
Testes de velocidade de leitura de cartão SD no modo SPI (bytes por segundo)
Respondendo à pergunta popular “qual é o tamanho máximo de um cartão SD?”: Agora estamos trabalhando com cartões de 16, 32 e 64 GB sem problemas. A biblioteca FatFS que estamos usando nos permite trabalhar com mapas de até vários TB. O sistema de arquivos exFAT será usado por padrão. Você pode formatar o cartão diretamente no Flipper.
Nos protótipos anteriores, havia um problema ao retirar o cartão: às vezes, a saliência do cartão tocava o corpo. Portanto, adicionamos uma borda ao corpo, para que o cartão seja sempre removido sem problemas.
Friso de plástico corrige problema de obstrução do cartão SD ao puxar
Alterações externas de GPIO
Tivemos que usar um GPIO no Flipper para uso interno e decidimos conectar o pino 9 ao pino iButton na parte inferior. O mesmo pino é responsável pela interface de 1 fio, para que você possa conectar sensores e outros periféricos usando a biblioteca integrada de 1 fio.
O pino 9 agora está conectado ao pino iButton (1 fio)
Interface
A primeira versão do menu principal. Confira a animação dos ícones. Esta não é a versão final e o menu será refeito, mas o conceito geral já pode ser entendido
Demonstração do menu principal
Testes mecânicos
A maior parte do trabalho é gasta em testes de componentes mecânicos. Testamos constantemente diferentes designs de botões, trocamos molas e designs de varetas. Para fazer isso, imprimimos placas separadas sem eletrônicos, apenas com botões SMD soldados
Piadas
Nosso CTO Andrey @ coreglitch Strokov às vezes escreve coisas malucas no Flipper, por exemplo, o jogo floopper-bloopper como parte da hackatona Ludum Dare 47 .
Outra demonstração divertida de nosso desenvolvedor @ DrZlo13 , reprodutor de música da velha escola tocando a melodia Wintergatan - Marble Machine .
Acompanhe o processo de desenvolvimento e novidades sobre o Flipper Zero em:
Blog em inglês
Todos os recursos do Flipper Zero no site oficial .