Henkilökohtainen viesti, joka näyttää rihkamaa: 16 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Noin viime kuussa toivotimme uudet fuksimme osastoon. Ystäväni keksi idean, että meillä pitäisi olla heille lahjoja, ja tämä on minun käsitykseni siitä. Kesti päivän kokeilla kuinka rakentaa ensimmäinen ja sitten useita tunteja rakentaa loput 4.

Riipus on ATTINY414-ohjattu. Viesti tallennetaan MCU: han ja näytetään sitten yksi kirjain kerrallaan yhteisessä anodin 7 segmentin näytössä. Sinulla voi olla hyvin pitkä viesti, koska 10 -kirjaiminen sanani käytti vain 400 tavua ohjelmatilaa 4k -laitteessa. 7 segmentin näyttökatodin nastat on kytketty MCU: hon 1 k vastuksen kautta.

Yritin käyttää mahdollisimman monia osia, jotka minulla on jo käsillä, ja käy ilmi, että meidän on vain ostettava akunpitimet ja paristot. Koru on myös melko halpa rakentaa, ja sen hinta on hieman yli 2 dollaria kukin ilman akkua.

Tämä kappale sopii erinomaisesti koristeluun tai laukkuun ripustamiseen.

Huomautus: Tämä on ensimmäinen Instructable ja otin paljon vähemmän kuvia kuin pitäisi. Korjaan ne piirtämällä luonnoksia niistä vaiheista, joissa minulla ei ole kuvia. Pahoittelut myös mahdollisesta sekavasta kirjoituksesta.

Huomautus 2: Voit käyttää mitä tahansa mikro-ohjainta tähän projektiin, mutta tämän oppaan sijainti on tarkoitettu ATTINY414-laitteelle ja muille nastalla yhteensopiville laitteille.

Tarvikkeet

(Luettelo on 1 kpl)

Osat

• 1x Breakout -kortti SOP28/TSSOP28 -sirulle
• 1x ATTINY414 (voit käyttää muita mikro -ohjaimia ja muokata sitä itse)
• 7x 1k vastukset (THT, 1/4 tai 1/8 W)
• 1x 100nF kondensaattori (THT tai SMD)
• 1x 0,56in yleinen anodi 7 segmenttinäyttö
• 1x liukukytkin
• 1x nappipariston pidike (tässä käytin CR2032).
• Jotkut AWG30 -johdot ja vastusjalat (hyppäämiseen ahtaissa paikoissa)
• Tarra tai kaksipuolinen teippi (alueen peittämiseksi oikosulun estämiseksi)
• 1 mm kutistusputki
• 1x avaimenperä

Työkalut

• Juotin ja savunpoisto
• Auttavat kädet tai piirilevyn pidike
• Pieni halkaisijainen juotos (käytin 0,025 tuumaa)
• RMA Flux
• Alkoholipyyhkeet tai isopropyylialkoholi + litteä harja
• Nenäliina
• Maalarinteippi
• Mikro -ohjaimen ohjelmoija (perustuu MCU -laitteeseesi)

Vaihe 1: Yleinen suunnittelu

Nämä luonnokset ovat karkea asettelu siitä, miten asiat sijoitetaan murtolevylle suunnittelussani.

Huomautus: Käyttämässäni katkaisulaudassa on pin -numero jokaisessa reiässä, joka perustuu yhteiseen IC -jalanumerointiin kummallakin puolella. Kun käsittelen näitä reikiä, käytän Txx -painiketta yläpuolella (johon MCU on sijoitettu) ja Bxx -alaosaa. Jos olet hämmentynyt siitä, minne juottaa asioita, katso nämä kuvat.

Vaihe 2: Testaa komponentit

Varmista ennen aloittamista, että osat, erityisesti mikro -ohjain ja näyttö, ovat toimintakunnossa. Koska osat pakataan pieniin tiloihin, viimeistely ja sen ymmärtäminen, että näyttösi ei toimi, on viimeinen asia, jonka haluat, joten testaa ne ensin!

Vaihe 3: Ohjelmoi mikrokontrolleri

Ohjelma

Mikro -ohjaimen ohjelma on melko yksinkertainen ja koostuu seuraavista vaiheista:

• Aseta nastat matalaksi ensimmäiselle kirjaimelle.
• Viivästyy hieman
• Aseta nastat kaikki korkeiksi tyhjentääksesi näytön (valinnainen)
• Viivästyy hieman
• Aseta tapit matalaksi toiselle kirjaimelle.
• Huuhtele ja toista

Olen liittänyt käyttämäni koodin. Voit kääntää sen XC8 -kääntäjällä MPLAB X: ssä. Koska käytin PA0: ta segmentissä A, sinun on poistettava UPDI käytöstä sulakebitin kautta, jotta se toimii (selitys alla).

Oikeiden porttien valinta

Nyt sinun on valittava käytettävät mikro -ohjaimen portit. Normaalisti 14-nastaisella mikro-ohjaimella on yksi 8-bittinen ja yksi 4-bittinen portti. Koska 7-segmenttinäytössä on 8 katodinastausta (desimaalipiste mukaan lukien), 8-bittisen portin käyttäminen on kätevintä, koska voit määrittää portin arvon yhdellä komennolla portin suoran käyttöoikeuden avulla.

Huomio 1: Ristiviivat

Valinta saattaa kuitenkin vaihdella mikro -ohjaimen nastan ja MCU: n ja näytön välisen johdinreitityksen vuoksi. Työn helpottamiseksi haluat vähiten ristiviivoja.

Esimerkiksi ATTINY414: ssä 8-bittinen portti on PORTA. Jos olet määrittänyt PA0 segmentille A, PA1 segmentille B ja niin edelleen, ristiviivojen määrä on 1 (segmentti F ja G), mikä on minulle hyväksyttävää.

Protip: Levyn toiselle puolelle mahtuu turvallisesti viisi 1/4 w: n vastusta.

Huomio 2: Nastan vaihtoehtoiset toiminnot

Joissakin tapauksissa, jos haluamasi portin nastoissa on vaihtoehtoisia toimintoja, kuten ohjelmointinapit, nämä nastat eivät toimi GPIO -nastoina, joten sinun on ehkä vältettävä niitä tai poistettava ohjelmointi kokonaan käytöstä, valinta on sinun.

Esimerkiksi ATTINY414 -laitteessa UPDI -ohjelmointitappi on PORTAn A0 -nastassa. Jos käytät tätä porttia ulostulona, se ei toimi, koska porttia käytetään UPDI: nä GPIO: n sijasta. Tässä on 3 vaihtoehtoa ja niiden hyvät/huonot puolet:

• Poista UPDI käytöstä sulakebittien kautta: Et voi ohjelmoida laitetta uudelleen, ellet käytä 12v: tä UPDI-toiminnon uudelleen käyttöön ottamiseen (valitettavasti tein tämän, mutta sinun ei tarvitse).
• Käytä vain PA7-PA1: Et voi käyttää desimaalipistettä täällä, ellet käytä myös PORTBia apuna, mutta sinulla on silti ohjelmointia saatavilla (paras vaihtoehto).
• Käytä PORTBia apuun: Pidempi koodi, mutta toimii myös, jos pinout on muuten liian sotkuinen.

Protip: Yritä valita mikrokontrolleri, jossa on vähemmän ohjelmointinappeja, ATTINY414 käyttää UPDI: tä, joka käyttää vain 1 -nastaista kommunikointia, joten sinulla on enemmän GPIO -nastoja.

Laitteen ohjelmointi

Jos sinulla on ohjelmointiliitäntä SMD -laitteelle, sinun kannattaa ehkä ohjelmoida se ennen MCU: n juottamista katkaisukorttiin. Mutta jos et, juottaminen voi ensin auttaa sinua ohjelmoinnissa. Kilometrimäärä voi vaihdella. Minun tapauksessani liitän PICKIT4: n yhteen katkaisukorttiin ja työnnän sitten sormella MCU: ta korttia vasten. Se toimii, mutta ei kovin hyvin (ohjelmointiliitäntä on nyt toivelistallani).

Vaihe 4: Juotos mikrokontrolleri

Tässä vaiheessa ei ole mitään hienoa. Sinun on juotettava mikrokytkin murtokortille. Youtubessa on paljon opetusohjelmia SMD -osien juottamisesta. Yhteenvetona, olennaiset asiat ovat:

• Puhdista juotinkärki
• Oikea määrä juotetta
• Oikea lämpötila
• Paljon virtaa
• Paljon kärsivällisyyttä ja harjoittelua

Tärkeää: Muista juottaa MCU: n nasta 1 jakolevyn nastaan 1!

Nyt kun MCU on juotettu levylle, voimme jatkaa seuraavaan vaiheeseen.

Vaihe 5: Juotta kondensaattori

Elektroniikassa on nyrkkisääntö, että kun piirissäsi on IC, lisää yksi 100nF: n kondensaattori sen virtalähteiden lähelle, eikä tämä ole poikkeus. Tätä kondensaattoria kutsutaan irrotuskondensaattoriksi ja se tekee piiristäsi vakaamman. 100nF on yleinen arvo, joka toimii useimpien piirien kanssa.

Sinun on juotettava kondensaattori mahdollisimman lähelle MCU: n Vcc- ja GND -nastoja. Täällä ei ole paljon tilaa, joten leikkasin vain sen jalat kokoon ja juotin sen suoraan MCU: n jaloihin.

Vaihe 6: Flux -puhdistus 1

Vaikka virtaus on välttämätön juottamiseen. Sen jättäminen levylle juottamisen jälkeen ei ole hyväksi sinulle, koska se voi syövyttää levyn. Jäännösvirta voidaan liuottaa käyttämällä isopropyylialkoholia. Sinun on kuitenkin myös pyyhittävä juokseva levy levyltä ennen kuin alkoholi haihtuu pois, tai muuten tahmea virtaus peittää nyt koko levyn.

Tämä tekniikka, jota käytän, toimii melko hyvin: aseta taulu sivulle pehmopaperin päälle, liota sitten litteä maalausharja alkoholiin ja "maalaa" alkoholi taululle nopeasti alaspäin pehmopaperille. Näet pehmopaperilla keltaista virtausta. Varmistaaksesi, että suurin osa virtauksesta on poistettu, tarkista, onko levysi tahmea ja että juotosliitosten ympärillä olevat virtausaltaat ovat enimmäkseen kadonneet. Katso lisätietoja yllä olevasta kuvasta.

Syy tälle puhdistukselle: Mikro -ohjaimen puhdistaminen. Osan saavuttaminen on myöhemmin paljon vaikeampaa.

Vaihe 7: Juotos 7-segmenttinäyttö

Nyt rikkomme alimman profiilin laitteiden juottamista koskevat säännöt ja aloitamme 7-segmenttisestä näytöstä. Tällä tavalla voisimme vain juottaa vastukset 7-segmentin näytön jalkoihin.

Koska levylle on nyt jäänyt hyvin vähän vapaita reikiä, leikataan pois näytön alin yhteinen anoditappi, jotta saadaan paristopidikkeen negatiivinen nasta. Juotetaan sitten normaalisti. Taivuta näytön jalkoja hieman ulospäin, pidä sitä paikallaan (maalarinteippi saattaa olla hyödyllinen tässä) ja juota se levyn yläpuolelle.

Vaihe 8: Juotos pohjavastukset

Seuraava askel olisi juottaa levyn alapuolella olevat vastukset. Ennen kuin aloitamme, aseta kaksipuolinen teippi tai tarra TSSOP-tyynyjen päälle, joita emme käyttäneet oikosulun estämiseksi.

Nyt kun tyynyt on peitetty, ota vastukset pois ja aloita jalkojen taivutus. Ne kytkeytyvät MCU -jalkojen (levyn vasen puoli) ja näytön jalkojen (levyn OIKEA puoli) väliin. Varmista, että ne eivät kosketa toisiaan ja että niiden välissä on riittävästi tilaa.

Protip: Laukaisulaudassa voi olla reikiä porattuina. Nämä ovat käteviä paikkoja avaimenperän kiinnittämiseen. Varmista, että yksi näistä rei'istä ei peity vastuksen jaloilla.

Vaihe 9: Juotos yläpuolen vastukset

Jos et pysty asentamaan kaikkia vastuksia levyn alapuolelle, joudut ehkä asettamaan osan yläpuolelle. Koska mikrokontrolleri on myös tällä puolella, joudut kutistamaan vastusjalat, jotta ne eivät kosketa mikrokontrolleriin. Muut toimenpiteet pysyvät samana kuin viimeinen vaihe.

Vaihe 10: Juotoskytkin

Seuraava osa juotosta on liukukytkin, joka kytkee virran päälle ja pois. Käytän tässä 1P2T -liukukytkintä.

Jälleen rajallisten reikien vuoksi katkaise katkaisimen toinen sivutappi

Juotos sitten kytkimen jäljellä oleva sivutappi. Jätä keskitappi juottamatta.

Vaihe 11: Juottaa johdot ja puserot

Suunnittelusi perusteella sinulla saattaa olla enemmän tai vähemmän juotoksia. Suunnittelussani on 2 johtoa (virtajohdot MCU: lle) ja 2 hyppyjohtoa (virta näytölle ja ylimääräinen silta MCU: lle).

Juota ne oikein ja olet valmis lähtemään.

Vaihe 12: Flux -puhdistus 2

Syy tähän puhdistukseen: Akkupidikkeen juottamisen jälkeen emme pääse enää pohjaan, joten meidän on puhdistettava nyt.

Vaihe 13: Juottaa akun pidike + mahdolliset lisäpuserot

Tämä on viimeinen ja hankalin osa juotettavaksi. Meillä ei ole tarpeeksi reikiä paristopidikkeelle, joten juotamme sen näin: Positiivinen napa jakoi reiän juottamattoman kytkimen jalan kanssa (vaihe 10) ja negatiivinen napa menee aukkoon, jonka olemme jättäneet näytön jalan katkaiseminen (vaihe 7).

Sitten, jos sinulla on muita hyppyjä juotettavaksi, juota ne nyt. Suunnittelua varten minulla on yksi hyppyjohdin jäljellä, koska sen on liitettävä paristopidikkeen negatiiviseen nastaan.

Katso lisätietoja kuvasta.

Vaihe 14: Flux -puhdistus 3

Syy tähän puhdistukseen: Loppusiivous.

Vaihe 15: Testaus + viimeinen kosketus

Ennen kuin asetamme akun paikalleen, varmista, että jalat eivät kosketa toisiaan, katkaise ylimääräiset johdot, tarkista juotos. Kun olet tehnyt nämä, voit laittaa akun sisään, kytkeä sen päälle ja sen pitäisi toimia kunnolla.

Jos ei, tarkista kaikki juotokset uudelleen ja ehkä tarkista, onko mikro -ohjainohjelmasi oikea.

Vaihe 16: Lopputuote

Onnittelut! Olet tehnyt omia henkilökohtaisia rihkamaasi! Muista jakaa se kanssani täällä ja nauti!