5 $ PCB KALENDARAS SU BINARINIU laikrodžiu: 7 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Sveiki! Aš sukūriau šį PCB kalendorių ir dvejetainį laikrodį su „Eagle CAD“. Aš naudojau ATMEGA328P MCU (iš „Arduino“) ir 9x9 LED matricą. Mano lentos matmenys yra 8 cm x 10 cm (3,14 colio x 3,34 colio). Tai šiek tiek per maža, bet pirma: nemokama „Eagle CAD“versija leidžia 80 cm^2 ir antra: „jlcpcb.com“maksimalus dydis 2 USD pcb yra 10 cmx10 cm. Aš dirbsiu prie daug geresnės šio projekto versijos su STM32L serijos MCU ir DCF77. Bet tai taip pat yra šaunus ir paprastas projektas, iš kurio galite sužinoti visą procesą, kaip suprojektuota ir pagaminta PCB, + kaip naudoti „Arduino“kaip programuotoją.

Šioje instrukcijoje parodysiu, kaip susikurti savo PCB kalendorių.

P. S. Tai pirmas mano prototipas nuotraukose ir vaizdo įrašuose, todėl padariau keletą nedidelių klaidų (laimei, stebuklingi dūmai nepasirodė: D) Mano dydis per didelis mano pirmajame projekte, o lydmetalio kaukė negali eiti per pratimą, todėl kai kurie tekstai nėra iki galo surašytos. Praėję metai yra 2021 m., O ne 2023. ŠIĄ JAU FIKSUOJU RYŠIUOSE, KURIUS GALITE ATSISIŲSTI;)

1 žingsnis: sukurkite schemą

Pirmiausia turėtumėte pasirinkti savo projekto valdiklį ir tai, kaip valdysite šviesos diodus. Aš pasirinkau ATMEGA328P, nes jis naudojamas „Arduino“, ir jį galima užprogramuoti „Arduino IDE“. Tačiau tai nėra geriausias valdiklis mažos galios programoms. Aš rekomenduoju STM32 L serijos mikrovaldiklius mažos galios programoms.

Šviesos diodų valdymui aš pasirinkau 9x9 LED matricą, nes tai yra vienas iš geriausių būdų valdyti daugybę šviesos diodų (81 iš jų), turint tik 18 GPIO kaiščių.

Pridėjau papildomą P kanalo MOSFET, kad galėčiau valdyti visų šviesos diodų maitinimą. Šis MOSFET gali būti valdomas naudojant PWM signalą, kad būtų galima valdyti šviesos diodų ryškumą.

Baterijai pasirinkau CR2032 (150 mAh). Nors tai yra gana energiją taupanti konstrukcija, nes bet kuriuo metu dega tik vienas šviesos diodas ir valdiklis gali būti paliktas miego režimu, CR baterija neveiks per ilgai. Kitame projekte naudosiu įkraunamą bateriją su 5V USB prievadu.

Aš nusprendžiau naudoti ATMEGA328P vidinį osciliatorių, nes jis gali būti sumažintas iki 1Mhz ar dar mažiau, kad būtų galima geriau suvartoti energiją, tačiau turi problemų su vidiniu laikrodžio dažnio stabilumu (per 24 valandas bus keletas sekundžių klaida).

2 žingsnis: suprojektuokite PCB

Rekomenduoju šį vaizdo įrašą pradėti nuo „Eagle“ir, jei turite kokių nors problemų, ieškoti forums.autodesk.com. Galite atsisiųsti ir naudoti mano gerber failus, jei nenorite kurti savo dizaino. „Eagle“tiesiog importuokite „Gerber“failus „File-> Import-> Gerber“.

Eagle CAD 21 ir 22 sluoksniuose Galite pakeisti tekstą ir pridėti grafikos prie PCB. Erelio sluoksniai

Puiki pamoka, kaip pridėti grafiką prie „Eagle PCB“: pasirinktinės grafikos pridėjimas prie „EAGLE PCB Layouts“

3 žingsnis: padarykite savo PCB

REDAGUOTI: puiki instrukcija, kaip padaryti PCB: „pasidaryk pats“profesionalus dvipusis PCB

Žinoma, galite pasigaminti patys, tačiau šiais laikais Kinijoje gaminti PCB yra daug pigiau ir kokybiškiau. Iš JLCpcb.com galite gauti 10x10 cm 10 vnt, kurių kaina yra mažesnė nei 2 USD. Problema su JLCpcb.com yra tada, kai pasirenkate kitą spalvą kaip standartinę žalią (juoda spalva yra 17 USD:() Taip pat rekomenduoju elecrow.com, nes visos spalvos kainuoja 4,90 USD (išskyrus matinę juodą ir violetinę).

Trumpas pavyzdys, kaip užsisakyti PCB iš JLCpcb: 1) paspauskite „QUOTE NOW“

2) paspauskite „Pridėti gerber failus“

3) įkelti zip arba rar

4) visos savybės gali būti paliktos numatytosiomis

*Vienintelis dalykas, kurį turėtumėte pakeisti, yra PCB spalva (šiek tiek brangesnė). Šiuo atveju pigiau juos užsisakyti www.elecrow.com

4 žingsnis: litavimas

Jei pakartosite mano projektą, tai yra sunkiausias žingsnis, nes naudojau 0603 SMD šviesos diodus ir 0402 rezistorius, tačiau iš tikrųjų nėra taip sunku lituoti mažas dalis, jei turite darbui tinkamų įrankių. Man prireikė maždaug vienos valandos, kol lituosiu visus komponentus. Lituoti išmokau iš paties meistro: EEVblog #997 Kaip lituoti paviršiaus montavimo komponentus

Aš naudoju aštrius pincetus ir mažą „Weller“lituoklio antgalį „Amazon“

Naudokite kaip ploną lydmetalinę vielą, kokią tik galite gauti!

5 žingsnis: programavimas

ĮSPĖJIMAS: išjunkite akumuliatorių prieš prijungdami jį prie „Arduino“. „Ardunino“veikia su 5 V įtampa, tačiau baterija yra 3 V. Aš nepridėjau diodų nuosekliai su baterija, nes 3V-Vdiode_drop geriausiu atveju būtų 2,7 V.

Pirmiausia vadovaukitės šia pamoka, kaip nustatyti „Arduino“kaip IPT, kad galėtumėte šaltai programuoti ATMEGA328P su „Arduino IDE“. Instrukcijose sekite Minimalios grandinės (išorinio laikrodžio pašalinimo) pavyzdį. Jei turite „Arduino“su SMD MCU, galite laikytis šios instrukcijos: „Arduino-Leonardo-as-Isp“

Galite atsisiųsti mano Calendar.ino eskizą ir patikrinti, kaip jis veikia. Kai kurios funkcijos vis dar klaidingos (nustatykite laiką mygtukais, miego režimais ir keliamųjų metų skaičiavimu). IF sakinius galima pakeisti SWITCH sakiniais ar net masyvais.

6 žingsnis: dvejetainis laikrodis

Dvejetainis laikrodis rodo laiką dvejetainiu formatu. Dvejetainis laikrodis Wikipedia

Jei iš pradžių nesate programuotojas, tai atrodo keista, tačiau tai puikus būdas priprasti prie dvejetainių skaičių;)

7 žingsnis: projektuokite BOM ir „Gerber Files“

„calendar_main_sch.txt“faile yra visos šio projekto dalys (atidarykite jį naudodami užrašų knygelę arba užrašų knygelę ++, kad suformatuotumėte teisingai)

Rezistoriai R1 - R77 yra LED srovę ribojantys rezistoriai ir gali būti nuo 100 iki 400 omų, tačiau aš rekomenduoju naudoti 220 omų rezistorius. Norėdami gauti daugiau informacijos, galite perskaityti šią pamoką: Kaip apskaičiuoti LED serijos rezistorių

Q10-Q18 yra N-kanalų MOSFETS SOT-23 atveju. Galite naudoti bet kurį N kanalo patobulinimo režimo MOSFET, bet patikrinkite duomenų lapo parametrą: „Vartų slenksčio įtampa“. Maksimali vertė turi būti mažesnė nei 3 V.

„caledar_main_sch.zip“turi visus „Gerber“failus (šie failai jau yra ištaisyti mažesniu dydžiu, todėl lituoklio kaukė gali juos visiškai uždengti, o vias bus nematomas, o praėjusiais metais yra 2023 m.). Galite juos importuoti „Eagle“arba įkelti į „JLCpcb“ir „QUOUTE NOW“

Calendar.rar yra visas mano Eagle CAD projektas. Tikriausiai turėtumėte eiti į bibliotekos tvarkyklę ir pridėti bibliotekos vietą. „Eagle“: biblioteka-> atidaryti bibliotekos tvarkyklę-> Pasiekiama-> Naršyti-> pridėti bibliotekų vietą-> spustelėkite biblioteką-> naudoti.