5 $ piirilevykalenteri binäärikellolla: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Hei! Tein tämän PCB -kalenterin ja binaarikellon Eagle CAD: llä. Käytin ATMEGA328P MCU: ta (Arduinolta) ja 9x9 LED -matriisia. Levyni mitat ovat 8 cm x 10 cm (3,14 tuumaa x 3,34 tuumaa). Se on vähän liian pieni, mutta ensiksi: ilmainen Eagle CAD -versio sallii 80 cm^2 ja toiseksi: jlcpcb.com maksimi koko 2 $ pcb: lle on 10 cmx10 cm. Aion työskennellä tämän projektin paljon paremman version kanssa STM32L -sarjan MCU: n ja DCF77: n kanssa. Mutta tämä on myös hieno ja yksinkertainen projekti, josta voit oppia koko prosessin, jolla piirilevy on suunniteltu ja valmistettu + miten Arduinoa käytetään ohjelmoijana.

Tässä ohjeessa näytän sinulle, miten voit tehdä oman PCB -kalenterisi.

P. S. Se on ensimmäinen prototyyppini kuvissa ja videoissa, joten tein pieniä virheitä (onneksi taikasavua ei tullut ulos: D) Via -koko on liian suuri ensimmäisessä projektissani ja juotosmaski ei voi mennä poran yli, joten jotkut tekstit eivät ole täysin kirjoitettuja. Viime vuosi on 2021 vuoden 2023 sijasta. Olen jo vahvistanut tämän tiedostoihin, joita voit ladata;)

Vaihe 1: Suunnittele kaavio

Ensin sinun tulee valita ohjain projektillesi ja miten ohjaat LED -valoja. Valitsin ATMEGA328P: n, koska sitä käytetään Arduinossa ja se voidaan ohjelmoida Arduino IDE: ssä. Mutta tämä ei ole paras ohjain pienitehoisiin sovelluksiin. Suosittelen STM32 L-sarjan mikro-ohjaimia pienitehoisiin sovelluksiin.

Valitsin LED -ohjaukseen 9x9 LED -matriisin, koska tämä on yksi parhaista tavoista hallita paljon LED -valoja (81 niistä) vain 18 GPIO -nastalla.

Lisäsin ylimääräisen P-kanavan MOSFETin ohjaamaan kaikkien LEDien virtaa. Tätä MOSFETia voidaan ohjata PWM -signaalilla LED -kirkkauden säätämiseksi.

Valitsin akuksi CR2032 (150 mAh). Vaikka tämä on melko virransäästöinen rakenne, koska vain yksi LED -valo palaa milloin tahansa ja ohjain voidaan jättää lepotilaan, CR -akku ei kestä liian kauan. Seuraavassa projektissani käytän ladattavaa akkua, jossa on 5V USB -portti.

Päätin käyttää ATMEGA328P -sisäistä oskillaattoria, koska se voidaan laskea 1 Mhz: iin tai jopa vähemmän paremman virrankulutuksen vuoksi, mutta sillä on ongelmia sisäisen kellotaajuuden vakauden kanssa (24 sekunnissa tulee muutaman sekunnin virhe).

Vaihe 2: Suunnittele piirilevy

Suosittelen tämän videon aloittamista Eagle -ohjelmasta ja hakua osoitteessa forums.autodesk.com, jos sinulla on ongelmia. Voit ladata ja käyttää gerber -tiedostojani, jos et halua tehdä omaa suunnittelua. Tuo Eaglessa vain gerber-tiedostoja Tiedosto-> Tuo-> Gerber.

Eagle CAD 21- ja 22 -kerroksissa Voit muuttaa tekstiä ja lisätä grafiikkaa piirilevylle. Kotkan kerrokset

Suuri opetusohjelma grafiikan lisäämiseen Eagle PCB: hen: Mukautetun grafiikan lisääminen EAGLE PCB Layoutsiin

Vaihe 3: Tee PCB

EDIT: loistava ohje PCB: n tekemiseen: DIY Professional kaksipuolinen PCB

Tietenkin voit tehdä sen itse, mutta nykyään on paljon halvempaa ja parempaa laatua valmistaa PCB Kiinassa. JLCpcb.com -sivustolta voit saada 10 x 10 cm 10 kpl jopa 2USD. Ongelma JLCpcb.com-sivuston kanssa on, kun valitset eri värin vakiovihreäksi (musta väri on 17USD:() Suosittelen myös elecrow.comia, koska kaikki värit maksavat 4,90 dollaria (paitsi mattamusta ja violetti).

Vain nopea esimerkki PCB: n tilaamisesta JLCpcb: 1) paina "QUOTE NOW"

2) paina "Lisää gerber -tiedostosi"

3) lataa zip tai rar

4) kaikki ominaisuudet voidaan jättää oletusarvoisiksi

*Ainoa asia, joka sinun pitäisi muuttaa ominaisuuksista, on PCB -väri (hieman kalliimpi). Tässä tapauksessa on halvempaa tilata ne osoitteesta www.elecrow.com

Vaihe 4: Juotos

Jos toistat projektini, tämä on vaikein vaihe, koska käytin 0603 SMD -LEDiä ja 0402 -vastuksia, mutta ei todellakaan ole niin vaikeaa juottaa pieniä osia, jos sinulla on oikeat työkalut tähän työhön. Minulla kesti noin tunnin kaikkien komponenttien juottamiseen. Olen oppinut juottamisen päälliköltä itseltään: EEVblog #997 Pinta -asennuskomponenttien juottaminen

Käytin teräviä pinsettejä ja pientä weller -juotosraudan Amazon -linkkiä

Käytä niin ohuena juotoslangana kuin mahdollista!

Vaihe 5: Ohjelmointi

VAROITUS: poista akku ennen kuin liität sen Arduinoon. Ardunino toimii 5V, mutta akku on 3V. En lisännyt diodia sarjaan akun kanssa, koska 3V-Vdiode_drop olisi parhaimmillaan 2,7V.

Noudata ensin tätä opetusohjelmaa, miten Arduino määritetään Internet -palveluntarjoajaksi, joten voit ohjelmoida ATMEGA328P: n Arduino IDE: llä. Noudata ohjeissa esimerkkiä Minimal Circuit (ulkoisen kellon poistaminen). Jos sinulla on Arduino ja SMD MCU, voit seurata tätä ohjetta: Arduino-Leonardo-as-Isp

Voit ladata Calendar.ino -luonnoksen ja tarkistaa, miten se toimii. Jotkin ominaisuudet eivät vieläkään toimi oikein (aseta aika painikkeilla, lepotilat ja karkausvuoden laskenta). IF -käskyt voidaan korvata SWITCH -käskyillä tai jopa matriiseilla.

Vaihe 6: Binaarikello

Binaarikello näyttää ajan binäärimuodossa. Binaarikello Wikipedia

Jos et aluksi ole ohjelmoija, se tuntuu oudolta, mutta tämä on loistava tapa tottua binaarilukuihin;)

Vaihe 7: Project BOM ja Gerber Files

calendar_main_sch.txt -tiedostossa on kaikki tämän projektin osat (avaa se muistilehtiöllä tai muistikirjalla ++ oikeaa muotoilua varten)

Vastukset R1 - R77 ovat LED -virtaa rajoittavia vastuksia ja voivat olla 100-400 ohmia, mutta suosittelen 220 ohmin vastuksen käyttöä. Voit lukea tästä opetusohjelmasta lisätietoja: LED -sarjan sarjavastuksen laskeminen

Q10-Q18 ovat N-kanavaisia MOSFETS-laitteita SOT-23-kotelossa. Voit käyttää mitä tahansa N-kanavan parannustilaa MOSFET, mutta tarkista taulukon parametri: "Gate Threshold Voltage". Suurimman arvon on oltava alle 3 V.

caledar_main_sch.zip sisältää kaikki gerber -tiedostot (Nämä tiedostot on jo korjattu pienemmillä läpimitoilla, joten juotosmaski voi peittää ne kokonaan ja vias on näkymätön, ja viime vuosi on nyt 2023). Voit tuoda ne Eaglessa tai ladata JLCpcb: hen ja "QUOUTE NOW"

Calendar.rar on kaikki Eagle CAD -projektini. Sinun pitäisi luultavasti mennä kirjastohallintaan ja lisätä kirjaston sijainti. Eagle: Kirjasto-> avoin kirjastonhoitaja-> Käytettävissä-> Selaa-> lisää kirjastojen sijainti-> napsauta kirjastoa-> käytä.