最近我在開發一個全自動 USB TYPE C 的回流焊加熱板，需要用到一顆特殊的 PD trigger IC - IP2721 （TSSOP-16），雖然它是存在於 JLC Library 裡面，可是因為全球性供貨問題而導致沒存貨。 Order Parts - 要求訂購零件 JLC 提供一個功能叫 Order Parts，但是它並不是訂購然後附在 PCB 盒子裡給你，而是只限於用在 PCBA 上的。這個就比較簡單，當你在 PCBA 下單的時候看到需要的零件沒貨，就可以先取消訂單，然後到 Parts Order 頁面下單你需要的零件 但是由於這顆 IC 實在太難找，所以在 Order Part 所有 Supplier 都沒有的情況下，我要求了一個新的 part request。 Part Request 的流程大概這樣： 填寫你要求的零件 Mft Part Number （ 原廠零件編號 ，例：IP2721）跟 package （封裝規格，例：TSSOP-16）它會預估一個金額給你（例：0.5590 / pcs），（這個金額是預估的，如果報價不準我猜他們應該會自行吸收或是要你補差價？）並以這個金額付款訂購它會進入一個叫 Quotation 的流程，一般來說這會卡個 2 - 3 天然後如果成功 quotation 的話應該很快就會出現在你的個人 part list 了。 然而由於這顆 IC 實在到處都沒貨，所以最後還是收到了 JLC 的退款。。。 那問題就來了： 如果連他們也沒辦法 source 到這顆 IC，到底還有甚麼辦法可以買到這顆東西呢？ 不說不知道，還真的有。 JLC 還備有最後一個 fallback 用的功能，就是 Consign parts。簡單來說就是你可以透過第三方郵寄材料到他們的 SMD 倉庫，然後再由他們手動加入到你的 part list。 做法也是很簡單，首先到 Consigned Part List 裡找到你要的零件 Mft 號碼跟 package，然後點 Add to Consignment 然後只要根據他提供的地址把零件送過去就可以了。說起來很簡單，但是最困難的部分還沒出現：就是採購和運輸。 在選擇好之後會顯示個人化的收貨地址，由於含個人資料所以這裡我是抓 JLC 網站的範例圖 你看，PCBA 這東西當然是不可能靠人手來做而是使用 PnP 機器來做。因此例如散裝、袋裝之類的零件，他們是沒辦法用的。對於這個，他們的客服跟我說如果送過去的包裝不對也能貼，但是會每顆收取 0.14USD 的手工貼片服務費，以通俗的說話來講就是「你他媽的最好不要送錯喔」 他們接收而免手續費的零件包裝種類只有兩種：1. 編帶 （一條 （不能是散裝多條用膠帶黏起來）或 一整卷編帶 ）2. 托盤 那了解這個之後就可以訂零件了。由於 JLC 只接收中國大陸內的物流，所以這個時候就需要聯系華強北的專家來處理了（還好平常進口電子零件的時候收集的店家名片沒扔掉）。簡單來說就是提供你要的零件 Mft 號碼、 package 、數量，跟指定一定要單一條編帶 + 防靜電袋 + 寫上 Mft No. 發貨即可。雖然說他們建議使用 SF 物流，但是基本上只要能送到即可。 大概 3 - 4 天之後就出現在 Consignment part list 裡面 最後只要在 PCBA 的時候選擇從 My Parts 裡面抓這顆零件就可以了~ 我的板子終於要生產了啦 備注 備用件 有時候部分零件 package size 是屬於容易貼錯的大小，在你第一次 PCBA preview 的時候它會出現建議數量 > 實際所需數量的情況（例如說這裡我只做 50 片，IRLR8726T 卻要求你給 52 片） 如果這個情況剛好出現在你的 Consignment parts 上面，記得多買幾顆送過去。一般來說中國買的集成電路（含郵票孔類的模組，除非你是從一些大廠那邊買）類產品會有 8 - 10% 的不良率，所以多準備 10% 應該是足夠的了。 DIP 與 SMT 價差 如果想省錢的話，把需要插件的零件都從 BOM 表中拿掉可以省不少喔！（不過更佳的做法當然是在設計電路板的時候盡可能換成…

話說幾個月之前，我設計並開源了一個四鍵的 macropad （快速鍵鍵盤）方案。電路板上使用 WCH 制的 CH552G 晶片，配合機械鍵與幾顆電阻電容就做成了一個超簡易的四鍵機械 macropad 後來在 hackaday 上分享後不知道為甚麼突然爆紅，收到很多留言，所以我就在想，說不定我可以用同一套零件的方案改用 grid layout 來做到數字鍵盤欸？所以我就來試試看了。 甚麼是 Grid Layout？ 以 Arduino 的基本電路為例，通常要抓一個按鈕是不是被按下，一般都會對一個針腳進行讀取（e.g. digitalRead），但是在這樣的情況下，每一個按鈕就會需要用到一個 GPIO 針腳。如果我要做一個標準的 4 x 5 鍵數字鍵盤的話，我不就是需要用上 Arduino Mega 才行了嗎？所以這當然是不可行的。 但是如果你有留意到，外面很多 Arduino 按鈕的範例都是使用 Pull Low （下拉）和檢測針腳是不是 high （高電平）的方法來實現的。因此如果我們有辮法在需要讀到某個按鈕的時候的狀態的時候才對它提供高電平，而沒在讀取的時候提供低電平（即使按下也不會產生高電平狀態）的話，那樣我們就能用一只 GPIO 來選擇讀取哪個按鈕，另一只 GPIO 來讀取選擇了的按鈕來增加總讀取的按鈕數量。 於是就出現了 grid layout 跟 line scanning 的方法了。簡單來說就是對於一個 4 x 5 的 grid 而言，我們只需要控制 5 個針腳以選擇哪一行 (row)，然後 4 個針腳來讀取哪一列 (column) 就好。以這樣的方法，原本會需要用到 20 個針腳的電路，現在用 4 + 5 = 9 個針腳就能讀完了。 可是，這樣會出現一個問題。在小量生產 PCBA 的情況下，每一顆零件和焊接費用都是滿貴的。而這個 layout 會讓 10K 電阻比原先的 BOM （四顆）多了一顆！？ 不過解決方法也很簡單，只要把電路反過來，使用 pull HIGH + LOW activate 的設計（即是說按鈕按下的時候 MCU 是讀取到 LOW / 0 而不是 HIGH /1 ），那電路的設計就變成下面的樣子，把電阻搬到 INPUT line 上面，從而省下一顆電阻（ 設計好了之後就是電路板設計了。這裡用的是 EasyEDA，根據上面的原理大致畫一畫之後電路板就出來了。 正面（預留了 numpad + macropad 兩者的插孔） 背面 組裝的部分也是沒甚麼特別的，先把 micro USB 和 CH552G 焊上去之後，再焊一些比較大的零部件，最後就是燒錄程序作測試。 背面電路板，原型機板本背面甚麼都沒有印 正面裝上 keycap 後的效果，由於是開發軟體用的原型機所以用上了最便宜的量產通用型鍵帽 測試用的 Arduino 寫的 Ch552 numpad firmware，需要先灌 CH55X Arduino 燒錄器 外殼設計與打印 由於這片電路板背面也有零件，因此沒辦法馬上使用，必須要先把外殼生出來才能安心放桌面上使用（不然把零件撞掉就麻煩了），這裡使用 Aprint Editor 簡單的為這台東西設計個外殼 因為不知道要傾斜角度多少會比較舒適，因此設計成可以拆卸的結構以方便測試 原型機成品 由於這是原型機，主要作為軟體開發和測試用，因此外殼甚麼的都是拿手邊剛好有的材料來印（黑色 PLA）。但是外型差不多就是這樣。 正面 底部，兩則的是防滑膠條；用戶可以在那個洞黏上金屬板以增加重量 Micro USB 與 firmware program 的按鈕有一個凹位方便開發者使用 後方的 IO 就只有 micro USB 口與兩顆 LED 最終（小）量（生）產的版本應該會好看很多，但是功能上這東西的確比我想像中的要好（這篇文章就是用這個鍵盤寫的），如果加上配重塊與專用鍵帽的話我猜真的可以取代現在我在用的數字鍵盤的樣子（？

話說一個月前我在想到底有甚麼方法可以替 Raspberry Pi 增加一個 Analog Read 的功能，看了網上很多的教學和文章，大致上的方法就只有 用 ADC 透過 SPI 傳到 Raspberry Pi 的 GPIO用 USB 接一片 Arduino UNO 再透過 Serial 傳送讀取的資料 可是 ADC 需要接到 Raspberry Pi 的 3.3V GPIO，用來量 5V 的 Analog 電壓的話總覺得有點危險，要安全的話要加一片 LLC （Logic Level Converter，5V 轉 3.3V 的），需要的空間又會變更多，而且生產上來也不會特別便宜。 另外第二個方法比較安全（畢竟 USB 的 5V 是直接來自電供的，如果有短路電供會先斷開作保護），但是一片 Arduino （ATmega328）價格一點都不便宜，即使用較便宜的 ATtiny 44 也需要快 10 - 12 港幣一片，如果真的要量產起來一點都不比 ADC + LLC 便宜。 然後剛好我在研究 CH340 的各種版本時，在那間公司的網站不但發現到有一種 CH340 有內置晶振（不用外接，省掉焊接和零件的成本）而且還發現了一種新的 MCU 沒錯，這就是今天的主題：CH552G 於是我便隨便買來了一片開發板，來到之後長這樣，真的好小，跟我前女友的現任男友 ㄐㄐ 差不多大小。 CH552G 的好處在於以下幾點 內置 USB HID 控制器，不需要外接 USB to Serial 轉接晶片（如 CH340）5V Logic Level，可測電壓為 0 - 5v （對應 0 - 255，共 8bit 準確度）超級的便宜，大概 5.5 港幣就能買到一片（開發板也只是約 15 港幣一片） 使用 Arduino IDE 對它進行編程 https://github.com/DeqingSun/ch55xduino 上面是這次使用的 Arduino board definition。跟其他的第三方板子一樣，先把它給的 json 檔加入你的 Arduino 設定裡，再在 broad manager 找到 ch5xx 的板子把它加進去。 https://raw.githubusercontent.com/DeqingSun/ch55xduino/ch55xduino/package_ch55xduino_mcs51_index.json 對於全新的開發板，第一件事情就是先安裝 bootloader。詳情教學可以看 Github，但是對於 Windows 用戶在跟著 Github 教學前需要先為 CH552G 安裝 driver，不然在 Windows 內會顯示為不明裝置。其步驟為下： 下載 Zadig ，https://zadig.akeo.ie/按著在沒插電的開發板上的 PROG 按鈕（或「下載」按鈕）把開發板透過 USB 線連到電腦（注：不能鬆開按鈕）等待開發板在「裝置管理員」以「不明裝置」顯示之後才可鬆開打開 Zadig，點選 Unknown Device 1，選擇 Install Driver第 3 - 5 分鐘（可能更慢，看電腦規格）完成之後把開發板拔出，再重新插回去電腦裝置管理員會顯示為 COMX （我的話就是 COM7） 完成後的 Zadig 界面 安裝完 driver 的開發板，COM7 燒錄 Bootloader 在開發板寫程式的時候 bootloader 會順便送進去，所以這裡我們先要選好正確的板子（我這片是 CH552） Pin 的編號就是以開發板上寫的 x10 為準，例如說要控制 P3.0，pin number 則輸入 30，P3.2 則是 32 如此類推。因為我要順便測試 analogRead 跟 USB Serial，所以我把 blink 改成這樣 int val = 0;…

話說我在一年前完成了一塊叫 Powerman v5r2 的一體式鋰電池充放管理板。它使用 IP5306 來對聚合物鋰電池進行 5V 2A 的充電和 5V 2A 升壓輸出。後來我也有放到 Tindie 上面賣，大約 65港幣一塊。 正面 背面 可是最近因為之前一次性生產的 100 塊存量即將見底，所以在準備下一批的生產過程。而在使用這充電板來做 STEM 套件的時候也收到不少的使用者意見，其中一個不時會聽到的是「不能用 type C 充電嗎？」 就是這樣，就讓我來設計一個能夠使用 type C 充電的設計吧！ 要升級成 type C 聽上去很簡單，可是 Raspberry Pi 3 在升級到 4 的 type C 的時候出現過很嚴重的問題（有的甚至把充電器燒壞），所以我們就來看看當時 Pi 4 的初版是怎樣設計的： 這是 Raspberry Pi 4 初代的設計 你看到它 CC1 跟 CC2 是共用一對 5.1K 電阻，可是根據 USB C 的規格書，實際上的做法應該是這樣 由於我們不需要 5V 以上的電壓，我們只需要很簡單的用兩個 5.1K 電阻（Rd 位置） 分別連接 CC1 跟 CC2 再接地就好。 經過一大堆 re-route 之後，我的 Powerman v5 就成功升級成有 type C 的 powerman v6 了

說到 ArOZ Portable 計劃，這是一台可以放進口袋裡的迷你 ArozOS 伺服器。如果你沒看過的話現在的版本大約長這樣 最穩定版本的設計 可是如果你有機會把它拆開來看，你就會發現這版本其實是沒辦法量產的。因為裡面的線路長這樣 所以結論是：在真的量產之前我要先把它變成可以量產的設計。 ArOZ Portable 主板 通常說到電腦、手提電子裝置等等的東西第一個最基本的東西就是主板了。 這個計劃由 2016 年開始我就不斷在嘗試弄一塊主板來省略那堆亂七八糟的走線，可是每次都因為不同的原因而失敗。最大的原因可能是因為我還沒有焊接 小於 SOP 跟 0805 針腳的技術力吧，也有不少原因是當年的畫板技術還沒足夠讓我真的去自由發揮。 在這裡我就跟大家分享一下這幾年來我設計的 ArOZ Portable 主板（失敗品）吧 初代 ArOZ Portable 主板 第一代的 ArOZ Portable 主板 這一塊主板基本上就是一塊 FE1.1S USB Hub 晶片 + Micro SD 轉 USB 的晶片（用以代替外接的 USB 儲存裝置），但是當然這兩塊晶片的腳位都是 SSOP 的，而到現在我還是沒有合適的工具去焊接 SSOP 腳位，所以這板子當然是失敗了。 第二代主板 第二代的主板主要是把 SD 卡讀卡器移除，跟把充電電路放回進去。你在 U2 的位置能夠看到一個熟悉的 TP4056 layout，理論上是可以提供 5V 1A 的充電性能。但是唯一一個問題是這電路設計的時候沒考慮到 5V 升壓問題（而且還要畫完，在掉去生產前一刻才發現這問題），而大部分 USB 裝置必須要有 5V 供電才能運作，結果這板子也是不能用的。 第三代主板 在發現第二代這種低級錯誤之後第三代就換回去用移充的主板來供電了（右上的那個凹進去的位置），然後順便加粗了供電的走線和買了焊膏和熱風槍。雖然有成功焊出一兩塊，但是最後也是因為 FE1.1S 焊的良率太低而報廢（果然還是需要紅外線焗爐啊） 第四代 想著既然第三代都能有幾個 % 的成功率，那第四代也能碰碰運氣看看定 20塊板子有沒有一塊能成功吧？於是我把充電、升壓、USB Hub 等等全部放到一塊板子上面，結果良率太低全部焊完之後一塊正常運作的板子都沒有（# 第五代 「算了，還是 back to basic 好了。」用這種邏輯而畫的版子。只提供了最基本的電源、USB port 信號 routing 跟 USB Hub 的晶片，結果雖然有一點問題，但是加一點 patch wire 之後總比一大堆線要好。可是這體積，應該還能再小一點？ 第六代 因為考慮到能不能把良率超低的 FE1.1S 找 OEM 進行焊接，然後以模組的形式插回到主板上而開發的板子。基本上與第五代的設計一樣，就是把 FE1.1S 的 footprint 換成了 2.54 針腳的插槽 可是後來這版本並沒有進行生產，因為問了才知道這麼少的生產量走一趟 OEM 貼片實在太貴了（比起買 USB hub 模組回來拆還要貴），所以就這樣這東西就放置了 1年多（由 fyp 開始到 grad 我都沒碰過這計劃） 第七代 在香港疫情爆得最厲害的時候因為在家裡沒事幹所以抽了點時間來設計這塊板子。這基本上是基於第七代的設計，但是把多餘的板子部分切走，讓它最小化方便安裝。可是沒進行生產的原因也是跟第七代一樣。另外你也能看到背面原本要放移充主板的位置被一塊 Powermanv5 代替。 主板背面，使用自家開發的 Powermanv5r2 主板代替移充主板，這樣就不用每做一台 ArOZ Portable 就犧牲一塊移充 背面用來供電跟充電的 Powermanv5r2，也是自家開發的其中一種通用模組，已經量產 https://www.tindie.com/products/tobychui/powerman-power-boost-lipo-charger-inoutput-5v-2a/ 第八代 經過這一年來不斷來回生產不同的 PCB 來做 STEM Kit 跟 了解了更多不同類型的晶片供應商，現在終於有技術可以重新回到這個 project 了。在幾個巧合的情況下才讓我有辦法設計到這塊板子： 在 twitter 看到有工程師分享一塊 SOP16 的 USB Hub 晶片：SL2.1A在拆移充時發現了一塊更便宜的充放管理晶片：HT4928我已經開發好 Powerman 跟 Powerloli 兩塊通用鋰電池充放管理板（內置升壓功能）終於理解 When in doubt, ground it out （有懷疑不知道它要連哪裡的時候，就把它接地吧）的道理 後面可以直接拉線到 Raspberry Pi Zero W 的 test pad 供電和 USB 接口 然後就是等 Power Loli v2 的樣品 PCB 回來，測試過沒問題之後就可以正式生產這塊第 八代的板子了。 8 May…

如果你想快速的做一個 Prototype，通常開發者都會直用 Web Browser 作為 GUI 的首選。但是當去到需要部署在硬體上面的時候，到底要怎樣把整個 Chrome 搬到去 ARM 開發板上面呢？ 以下這個一個教學將會記錄我 DIY Rpi DAC 時架設 Chromium 的經歷 選擇屏幕 這個應該不用多說，當然就是最便宜的那個吧！就是這樣，我想也沒想就買了這個 MHS 3.5寸屏幕。 收到後接上 Rpi 4，並安裝好 Raspberry Pi OS LITE （沒有桌面版），之後就是重要的部分了 安裝 xserver 跟 Chromium https://die-antwort.eu/techblog/2017-12-setup-raspberry-pi-for-kiosk-mode/ 跟著這個教學，首先我們需要更新 apt-get sudo apt-get update sudo apt-get upgrade 之後安裝 Xserver 等顯示需要用到的程序庫 sudo apt-get install --no-install-recommends xserver-xorg x11-xserver-utils xinit openbox -y 最後就是安裝 Chromium sudo apt-get install --no-install-recommends chromium-browser -y 設定 Openbox 並讓它啟動 Chromiuum 。編輯 /etc/xdg/openbox/autostart sudo nano /etc/xdg/openbox/autostart 並在裡面填入以下的東西 # Disable any form of screen saver / screen blanking / power management xset s off xset s noblank xset -dpms # Allow quitting the X server with CTRL-ATL-Backspace setxkbmap -option terminate:ctrl_alt_bksp # Start Chromium in kiosk mode sed -i 's/"exited_cleanly":false/"exited_cleanly":true/' ~/.config/chromium/'Local State' sed -i 's/"exited_cleanly":false/"exited_cleanly":true/; s/"exit_type":"[^"]\+"/"exit_type":"Normal"/' ~/.config/chromium/Default/Preferences chromium-browser --disable-infobars --window-size=320,480 --app-shell-host-window-size='320x480' --noerrdialogs --kiosk -app='http://YOUR_URL_HERE/' 這裡因為我的屏幕是 320 x 480的，所以所有 window size 的設定都是 320 x 480。請根據你的屏幕大小作更改。 安裝屏幕驅動 https://github.com/waveshare/LCD-show 安裝 git sudo apt-get install git -y clone 並安裝驅動 git clone https://github.com/waveshare/LCD-show cd ./LCD-show #把下面這行改成你屏幕的規格 sudo ./LCD35-show 如果你需要旋轉顯示角度，用這個指令 #無旋轉 cd LCD-show/ ./LCD35-show 0 #90度 cd LCD-show/ ./LCD35-show 90 #180度 cd LCD-show/ ./LCD35-show 180 #270度 cd LCD-show/ ./LCD35-show 270 測試 xserver…

這篇文章主要記錄由 2014 年開始到 2018 年的便攜式冷氣機（空調）開發計劃的所有版本及失敗原因。由於此計劃已經完成，現在在此作開源處理。 授權：姓名標示-非商業性-禁止改作 3.0 香港 (CC BY-NC-ND 3.0 HK) Short for PA#, The version number is represented by #. Aim This project aims to design and create the world's first Thermoelectric Plate based portable air cooling devices with a target of handheld and at least 1 hour running time. Budget Limit The budget has been limited to less than 1000HKD per prototype. And the manufacturing price of raw material (excluding shipping) should be lower than 100HKD. The design of PA1 to PA5 did not have any prototype as there are still design problems inside the sketch that made the sketch not possible to manufacture. Reference design sketches are included as reference. PA01 PA02 PA03 PA04 PA04 rev2 PA05 PA06The first success prototype of the Portable Air Conditioner Project. System wiringPA07 The PA07 was similar to PA06 but with more solid casing with cardboard instead of paper cards. Cooling UnitPA08The PA08 was the first prototype for self contained Portable Air Conditioner with standard forward Peltier Design. Internal StructurePA09The portable air conditioner version 9 was the first version that…

ArOZ Online Alpha 版早在 2016 年就完成並運作好幾個月了。 Alpha 版用起來還算方便但是有很多想要的功能卻沒有，好像說看不到漫畫，傳不了信息還有多多少少很多不同的不方便。於是這樣的話就乾脆把 ArOZ Online 系統改成移動式雲端就好了。你想想看，如果有一個雲端處理系統能夠放在背包裡，然後用手機連上去之後就能夠看到自己的庫存漫畫、動漫、玩到小遊戲、也能夠做基本的文書處理和圖像處理（好像小畫家、筆記本之類的感覺），最重要的是把自己整個音樂庫也帶在這個移動雲端裡面，就不用每次聽歌都要上網到真正的雲端伺服器慢慢的下載下來了。 嘛，想是這樣想，可是要支援所有 OS 和平台的使用者界面…應該就只有 HTML 吧？ 於是， ArOZ Online Alpha 這個多媒體串流網站計劃就這樣變成了 BETA 版的移動雲端網站應用系統了。 好吧，到底雲端怎樣移動呢？是要背一台伺服器上街麼？才不啦w 最近不是有那個甚麼 Raspberry Pi Zero W 嗎？這麼迷你的一台東西裡面已經包含了CPU, RAM, USB Port, Storage 之類伺服器需要用的資源了。所以在這裡面 Host 個 Web Server 就可以了吧。   然後再加上一塊聚合物鋰電池，一塊 Micro USB 的 Hub 擴展板，然後兩塊 64GB 的 USB 電路板（對，是要打開 USB 手指裡面把電路板拔出來），把兩塊 USB 做成 RAID 0，那樣就能夠把READ / WRITE 速度 x2了，又或者做成 RAID 1 的話也能更確保資料安全性。不過既然是放音樂、動漫之類不見了也不要緊的東西，當然是 RAID 0 較好用吧。 ArOZ Online BETA （實驗版） 雖然說還在開發中，可是基本上能用的實驗版已經出來了。大致上長這樣子： 全部的 Module 採用 Grid 的型式來顯示，找起來還算方便。每個 Module 也能自定封面和 description text。所以自由度非常大。 延續 ArOZ Online Alpha 版的傳統，ArOZ Online 系統必要有的 Module: 音樂，影片 和 相片 系統。這次的音樂庫做成了 Web App 的形式，在手機上看到這個網站也是跟一般的播放應用程式無異，就是不用安裝直接能用。 （下面的是 ArOZ Online Alpha 版的音樂播放界面）   相片模組的界面也不是變得太多，只是新系統加入了相片管理頁面，能夠把不同時間或是標題的相片分類儲存。 （下面的是舊版） 而影片播放器還沒寫好，所以留待下次更新再寫吧。 在 ArOZ Online BETA 之下新增了不少新的模組，包括有移植自 IMUS 實驗室標淮網頁服務的 Quick Send 和 Q/9 輸入法   新加入的模組就包括了 Home Dynamic （家居自動化控制器）、Manga Cafe （漫畫應用）、ArOZ Chat 、Memo 等 （Manga Cafe 應用） （Memo 牆） 而系統控制模組方面，現在已準備了 Pi DB（輕量化資料庫），Upload Manager （上載 API），Virtual File System，HELP 模組（Read me 收集器）等 （使用了 Upload Manager API 的 Audio Module） （HELP 模組會收集其他模組裡的 READ ME 然後整理顯示出來。） 待更新…