Cons-n-Stuff/aic_pico
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mirror of https://github.com/whowechina/aic_pico.git synced 2024-11-12 00:40:47 +01:00
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9bbdbe7a00
aic_pico/README_CN.md
whowechina 9bbdbe7a00 Minor readme update
2024-06-22 17:25:27 +08:00

16 KiB
Raw Blame History

AIC Pico，AIC Key 和 AIC Touch

AIME 读卡器 & Bandai Namco 读卡器 & Cardio 模拟器

Click here for the English version of this guide.

为了省事，本文档是我从原先英文版翻译回中文的，高度依赖了 GitHub Copilot (GPT)，所以语气可能怪怪的，见谅。

特性：

  • 它很小，据我所知是最小的。
  • 有许多变种：
    • AIC Pico (PN532)
    • AIC Pico (PN5180, 无壳)
    • AIC Key PN532/PN5180
    • AIC Touch PN532/PN5180
    • AIC Pico Lib (参见下面的注释 1)
  • 易于制作。
  • Sega AIME I/O, Bandai Namco I/O 和 Spicetools CardIO 模拟。
  • 自动检测上述 I/O 协议。
  • 用于参数配置的命令行。
  • 支持的卡：
    • FeliCa (Amusement IC)
    • ISO/IEC 14443 类型 A (BanaPassport, Mifare, Amiibo, 一些 IC Tag 和 ID Tag 卡, 等等.)
    • ISO/IEC 15693 (旧的 E-Amusement 卡)，仅 PN5180 支持 (参见下面的注释 2)
  • 从任何 Mifare 卡模拟虚拟 AIC（暂不支持 Bandai Namco I/O 外）。
  • 所有源文件开放。

注释：

  1. 这样就可以把 "AIC Pico" 集成到基于 Raspberry Pi Pico 的其他项目中。可以参考我的 Chu Pico 项目里的用法。

  2. PN532 只支持 14443A (Mifare) 和 FeliCa 卡，而 PN5180 还支持 15693 卡（旧的 e-Amusement 卡）。

感谢

感谢许多尊敬的爱好者和公司将他们的工具或材料免费或开源（KiCad, OnShape, InkScape, Fritzing, Raspberry things），ChatGPT 和 GitHub Copilot 也提供了很大的帮助。

同时感谢对我有很大帮助的社区开发者和项目：

友情警告

这个项目：

  • 严重依赖于3D打印，Bambu AMS系统能够提供很大的帮助。
  • 需要有焊接微小组件和线路的技能。

查看我的其他项目

你也可以查看我其他的酷炫项目。

声明

我在个人时间内制作了这个项目，没有任何经济利益或赞助。我将继续改进这个项目。我已尽我所能确保所有内容的准确性和功能性，但总有可能出现错误。如果你因使用这个开源项目而造成时间或金钱的损失，我不能负责。感谢你的理解。

查看我 GitHub 主页，上面有很多其他项目。 https://github.com/whowechina/

关于许可证

它是 CC-NC 授权。所以你只能给自己和你的朋友 DIY，不能利用这个项目赚钱。

多种制作版本选择

制作 AIC Pico PN532

说真的，这是我所有 Pico 系列项目中最简单的一个。

组件

3D 打印

  • aic_pico_bottom.stl
    底部部分。

对于顶部部分，选择适合你需求的一个。

  • aic_pico_top.stl
    常规顶部部分。
  • aic_pico_top_ams.3mf
    常规顶部部分，多色打印。
  • aic_pico_top_tall.stl
    加高的顶部部分，可以适应更厚的 LED 条。
  • aic_pico_top_tall_ams.3mf
    加高的顶部部分，多色打印。

顶部部分需要上下颠倒打印。

接线

组装

我会让这些图片来说明。

注意事项

  • 固件支持最多 64 个 LED 的 WS2812B 灯条。我用了 3 个，如主标题图像所示。但你可以用不同数量的 LED，只要它们能装进壳子里。
  • 即使在低设置下，LED 可能过于明亮，考虑用一些胶带覆盖它。
  • PN532 上的模式开关必须处于 "I2C" 模式，下面的图片显示了正确的设置。

制作 AIC Pico PN5180

如果你选择 PN5180 NFC 模块，壳子的设计要你自己来了，确保它适合你的要求就好，或者你可以不使用壳子。与 PN532 版本相比，准备好焊接更多的线。

接线

注意：WS2812B LED 条的接线与 PN532 版本相同。

制作 AIC Key

AIC Key 是 AIC Pico 的一个变种 - 集成了一个小键盘。比 "AIC Pico" 更难构建，因为它有许多微小的组件需要焊接。

组件

  • 1x 树莓派 Pico 或 Pico W (克隆版也可以)。
    https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-pico

  • 对于 NFC 模块，选择以下选项之一：

  • 对于 LED，你有 2 个选项：

    • 选项 1：6x 侧光 WS2812B 1204 LED（D1 到 D6）和一个 10ohm 0603 电阻（R1），在组装图像中标记为绿色。( AIC Key 和 AIC Touch 均支持)
    • 选项 2：6x 常规单色 0603 LED（D7 到 D12）和 6x 100ohm 0603 电阻（R2 到 R7），在组装图像中标记为紫色。(仅 AIC Key)

  • C1, C2, C3 电容, 0603 0.1uF。它们提供更好的供电稳定性。

  • 对于开关，你有 2 个选项：

  • 1x 右角 2.54mm 间距头，PN532 为 4P，PN5180 为 13P。

  • 1x 数字贴纸。你可以找一些定制贴纸服务，或者你可以找一些现有的贴纸。我发现这个 Bonito 水晶 3D 贴纸对这个项目非常有帮助。

  • PCB，访问 JLCPCB (https://jlcpcb.com/) 并在那里下订单。保持所有设置默认，1.6mm 厚度，你喜欢的任何颜色。PCB gerber 文件在 "Production/PCB/aic_key_v*.zip"。

3D 打印

  • aic_key_bottom.stl
    底部部分。
  • aic_key_top_surface.stl
    适用于 Alps 表面开关的顶部部分。
  • aic_key_top_surface_ams.3mf
    适用于 Alps 表面开关的顶部部分，多色打印。
  • aic_key_top_tact.stl.stl
    适用于 Panasonic tact 开关的顶部部分。
  • aic_key_top_tact_ams.3mf
    适用于 Panasonic tact 开关的顶部部分，多色打印。

顶部部分需要上下颠倒打印。

组装

我还是让这些图片来说明。记住在组装之前先将固件上传到树莓派 Pico。 注意，最新的 PCB 已经同时兼容 PN532 和 PN5180，根据需要焊接即可。下面的照片是基于早期的 PCB 版本拍摄的，不能精确对应，但我相信你能够看明白。

通用部分

PN532 版本

记住首先设置为 I2C 模式。

注意：

  • PN532 PCB 上的天线有可能会接触到 USB 插座并导致射频问题。为了防止这种情况，你可以贴上绝缘胶带避免它们互相接触。
- 由于制造误差，您手上的 PN532 模块可能无法完美地适应外壳。如有必要，您可以略微修剪 PN532 模块的边缘来调整。

PN5180 版本

你需要切掉原来的天线并使用我们 PCB 中的天线。

Final Assembly

你可以使用一些强力胶水来固定贴纸。

制作 AIC Touch

AIC Touch 是 AIC Pico 的另一种版本，配备了触摸屏。不过它微小的 FPC/FFC 连接器大大增加了焊接和组装的难度。

组件

  • 对于 Raspberry Pi Pico、NFC 模块、6x WS2812B 1204 LED 和 R1 电阻部分，请按照 AIC Key 的指南进行操作。

  • C1、C2、C3，0603 0.1uF 电容，它们有助于更稳定的电源供应。

  • R2、R3，I2C 总线的上拉电阻，0603 1Kohm ~ 4.7Kohm。

  • 1.69 英寸 240x280 LCD 触摸屏（ST7789 + CST816）。有几个供应商在销售这个型号，只要看起来完全相同，就应该可以。它看上去长这个样子。

  • 触摸屏的 FPC/FFC 翻盖连接器。18P，0.5mm 间距，1.0H（1mm 高度），前翻盖下接。它看起来像这样：

  • PCB 文件 "aic_touch_v*.zip"。

3D 打印

  • aic_touch_bottom.stl
    底部部分。
  • aic_touch_top.stl
    顶部部分.
  • aic_touch_top_ams.3mf
    顶部部分，多色打印。

顶部部分需要上下颠倒打印。

为了获得最佳的外观效果，我建议使用透明 PLA 和黑色 PLA 的组合。其中顶部除了子对象“Top”的最开始两层用黑色外，其他都用透明。

组装

对于大部分内容，请参考 AIC Key 的制作。

  • 触摸屏会严重阻挡 PN532 的 RF 信号，所以我们需要将天线转移到 AIC Touch 的 PCB 上，就像前面 PN5180 版本那样。

    • 制作 PN5180 版本时需要短接 "PN532 ANT"（图片中的绿色标记）。制作 PN532 版本时则需要短接 "PN5180 ANT"（图片中的红色标记）。
    • 和 PN5180 不同，PN532 有 3 个天线引脚。要把 PN532 的天线转移到我们 AIC Touch 的 PCB 上，先用小刀或凿子切断原来的 2 条天线走线（图片中的绿色标记），然后将 3 个 "PN532 ANT" 引脚连接到 PN532 模块对应位置。

  • 焊接 18P-0.5mm-1.0H FPC/FFC 连接器很有挑战。以下是一些提示：

    • 使用小而尖锐的烙铁头，越小越好。
    • 烙铁头温度设定在较低的温度，比如大约 280 摄氏度。
    • 使用大量的高质量助焊剂，以保持引脚在整个焊接过程中“湿润”。
    • 首先焊接两侧的固定引脚以确保对齐，然后再焊接 18 个主引脚。
    • 避免直接将焊锡丝喂到主引脚来焊接。
    • 在焊接主引脚时，只需要在烙铁尖上附着极少量的焊锡。
    • 如果你用了过多的焊锡，可以用吸锡带去除多余的焊锡。

  • 记得贴一层 1mm 厚度的软垫以支撑触摸屏。你可以用 1mm 厚度的 3M VHB 双面胶带，但是不要移除红色的保护层（绝对不要让胶带粘在触摸屏上）。

  • 搞定！

固件

  • UF2 文件在 Production\Firmware 文件夹中。
  • 有几种方法可以进入固件更新模式：
    • 对于新构建，握住 BOOTSEL 按钮，同时将 USB 连接到 PC，会出现一个名为 "RPI-RP2" 的磁盘。将 UF2 固件二进制文件拖入其中。这样就 OK 了。
    • 如果已经上传过可用的的固件，你可以在命令行中使用 "update" 命令来更新未来的固件，这样你就不需要打开外壳。
    • 如果已经有一个在 2023-12-02 之后的工作固件，你也可以在插入 USB 线时同时按下 "00" 键和 "·" 键（或直接接地 GPIO10 和 GPIO11），它将进入固件更新模式。
  • 其中一个 USB 串口是命令行，你可以使用这个 Web Serial Terminal 来连接和访问命令行。（注意："?" 是帮助）
    https://googlechromelabs.github.io/serial-terminal/
  • 另外一个串口上运行读卡器协议，当前支持 AIME 和 Bandai Namco。
  • Spicetools cardio (Card I/O) HID 是一直开启的，除非读卡器协议正在工作中。
  • 如果你的 PN5180 模块在读取 Mifare 卡（AIME 卡和 Bana Passport 卡）的时候遇到问题，你可以试试用“pn5180_tweak on”命令来启用 PN5180 射频调整。
  • 一些命令行命令：
    • "light <rgb|led|both|off>" 来打开或关闭 LED。
    • "level <0..255> <0..255>" 来调整亮度。
    • "nfc" 手动检测卡片。
    • "update" 重启进入固件更新模式。
  • 鉴于我的业余时间有限，固件可能没有完全测试。请报告任何异常。

卡的 ID 生成逻辑

为了支持许多不同的 NFC 卡和标签，卡 ID 按照以下规则进行转换。

AIME

  • 15693 => 0x01 + UID 的最后 7 个字节
  • MIFARE (4-byte UID) => 0x01 + 0x01 + UID + UID 的前 2 个字节
  • MIFARE (7-byte UID) => 0x01 + UID
  • FeliCa => 原始 IDm

CardIO

  • 15693 => 原始 UID
  • MIFARE (4-byte UID) => 0xE0 + 0x04 + UID + UID 的前 2 个字节
  • MIFARE (7-byte UID) => 0xE0 + UID
  • FeliCa => 原始 IDm

Bandai Namco

  • MIFARE (4-byte UID) => UID
  • FeliCa => 原始 IDm

3D 模型源文件 (Onshape)

https://cad.onshape.com/documents/ca5497f91b2962105335e822/w/7b88022e98c02c60ad0c44a7/e/c3476efd13c08f807f3773fe?configuration=List_6ARRO0azcgmmHg%3D__&renderMode=1&rightPanel=configPanel&uiState=6558cabf9b380560ca5b554e