Personalizirana poruka koja prikazuje drangulije: 16 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Otprilike prošlog mjeseca dočekali smo naše nove brucoše na odjelu. Moj prijatelj je došao na ideju da bismo trebali imati neku vrstu poklona za njih, i ovo je moje mišljenje o tome. Trebao mi je dan da eksperimentišem kako da napravim prvu, zatim nekoliko sati da napravim ostatak 4.

Namirnica je pod kontrolom ATTINY414. Poruka se pohranjuje na MCU -u, a zatim se prikazuje jedno po jedno slovo na ekranu zajedničke anode sa 7 segmenata. Mogli biste imati vrlo dugu poruku jer je moja riječ od 10 slova zauzela samo 400 bajtova programskog prostora na 4k uređaju. Katodni pinovi za prikaz u 7 segmenata povezani su na MCU preko 1k otpornika.

Pokušao sam upotrijebiti što više dijelova koje već imam pri ruci i pokazalo se da moramo kupiti samo držače baterija i baterije. Namirnica je takođe prilično jeftina za izradu, a košta nešto više od 2 USD, isključujući bateriju.

Ovaj komad je idealan za ukrašavanje ili za vješanje na torbu.

Napomena: Ovo je moj prvi Instructable i snimio sam manje slika nego što sam trebao. Nadoknadit ću ih nacrtajući neke skice za one korake za koje nemam slike. Žao mi je i zbog potencijalno zbunjujućeg pisanja.

Napomena 2: Za ovaj projekt možete koristiti bilo koji mikrokontroler, ali mjesto u ovom uputstvu namijenjeno je za ATTINY414 i druge pin-kompatibilne uređaje.

Supplies

(Lista je za 1 komad)

Delovi

• 1x razvodna ploča za čip SOP28/TSSOP28
• 1x ATTINY414 (možete koristiti druge mikrokontrolere i sami ga prilagoditi)
• 7x 1k otpornici (THT, 1/4 ili 1/8 W)
• 1x 100nF kondenzator (THT ili SMD)
• 1x 0.56in zajednički anodni 7 segmentni ekran
• 1x klizni prekidač
• 1x držač dugmaste baterije (ovdje sam koristio CR2032.)
• Neke žice AWG30 i noge otpornika (za skakanje u uskim prostorima)
• Naljepnica ili dvostrana traka (za pokrivanje područja radi sprječavanja kratkog spoja)
• 1 mm skupljajuća cijev
• 1x privezak za ključeve

Alati

• Lemilica i usisavač dima
• Ruke za pomoć ili držač za PCB
• Lemljenje malog prečnika (koristio sam 0,025 inča)
• RMA Flux
• Alkoholne maramice ili izopropil alkohol + ravna četka
• Tkivni papir
• Samoljepljiva traka
• Programer za mikrokontroler (na osnovu vašeg MCU -a)

Korak 1: Generalni dizajn

Ove skice su grubi prikaz kako su stvari postavljene na ploču za razbijanje u mom dizajnu.

Napomena: Odbojna ploča koju koristim ima pin broj na svakoj rupi na osnovu zajedničke numeracije IC nogu sa svake strane. Kad adresiram ove rupe, koristit ću Txx za gornju stranu (gdje je postavljen MCU) i Bxx za donju stranu. Ako ste zbunjeni oko mjesta lemljenja stvari, pogledajte ove slike.

Korak 2: Testirajte svoje komponente

Prije nego počnete, provjerite jesu li vaši dijelovi u ispravnom stanju, posebno mikrokontroler i ekran. Budući da će dijelovi biti natrpani u malim prostorima, dovršavanje i shvaćanje da vaš zaslon ne radi je posljednja stvar koju želite, pa ih prvo isprobajte!

Korak 3: Programirajte mikrokontroler

Program

Program za mikrokontroler je prilično jednostavan i sastoji se od sljedećih koraka:

• Postavite iglice nisko za prvo slovo.
• Odloži malo
• Postavite sve igle visoko kako biste ispraznili zaslon (opcionalno)
• Odloži malo
• Postavite iglice nisko za drugo slovo.
• Isperite i ponovite

Priložio sam kôd koji sam koristio. Možete ga kompajlirati pomoću XC8 kompajlera na MPLAB X. Međutim, budući da sam koristio PA0 za segment A, morat ćete onemogućiti UPDI putem bita osigurača da bi radio (dolje objašnjenje).

Odabir pravih portova

Sada morate odabrati koje portove mikrokontrolera koristiti. Obično će za mikrokontroler sa 14 pinova postojati jedan 8-bitni port i jedan 4-bitni port. Budući da 7-segmentni zaslon ima 8 katodnih pinova (uključujući decimalnu točku), upotreba 8-bitnog porta je najprikladnija jer možete koristiti izravan pristup portu za postavljanje vrijednosti porta u jednoj naredbi.

Razmatranje 1: Ukršteni tragovi

Međutim, izbor se može razlikovati zbog raspoznavanja mikrokontrolera i usmjeravanja žice između MCU -a i zaslona. Da biste olakšali rad, želite najmanju količinu unakrsnih tragova.

Na primjer, na ATTINY414 8-bitni port je PORTA. Ako ste dodijelili PA0 segmentu A, PA1 segmentu B i tako dalje, količina unakrsnog praćenja je 1 (segment F i G) što je za mene prihvatljivo.

Protip: Jedna strana ploče može sigurno smjestiti pet 1/4 w otpornika.

Razmatranje 2: Zamjenske funkcije pinova

U nekim slučajevima, ako pinovi na priključku koji želite koristiti imaju zamjenske funkcije, poput programskih pinova, ti pinovi neće funkcionirati kao GPIO pinovi, pa ćete ih možda morati izbjeći ili potpuno onemogućiti programiranje, izbor je vaš.

Na primjer, na ATTINY414 UPDI programski pin je na A0 pinu na PORTA. Ako ovaj izlaz koristite kao izlaz, on neće raditi jer će se port koristiti kao UPDI umjesto GPIO. Ovdje imate 3 mogućnosti s njihovim prednostima i manama:

• Onemogućite UPDI putem bitova osigurača: Nećete moći ponovo programirati uređaj ako ne upotrijebite 12v za ponovno omogućavanje UPDI funkcije (nažalost to sam učinio, ali ne morate).
• Koristite samo PA7-PA1: Ovdje nećete moći koristiti decimalnu točku osim ako za pomoć ne koristite i PORTB, ali ćete i dalje imati dostupno programiranje (najbolja opcija).
• Upotrijebite PORTB za pomoć: Duži kôd, ali funkcionira i ako je pinout previše neuredan.

Protip: Pokušajte odabrati mikrokontroler s manjom količinom programskih pinova, ATTINY414 koristi UPDI koji koristi samo 1 pin za komunikaciju, pa imate na raspolaganju više GPIO pinova.

Programiranje uređaja

Ako imate utičnicu za programiranje za SMD uređaj, možda biste je htjeli programirati prije lemljenja MCU -a na ploču za razbijanje. Ali ako to ne učinite, prvo vam lemljenje može pomoći u programiranju. Kilometraža može varirati. U mom slučaju, povezujem PICKIT4 na jednu razbijačku ploču, a zatim prstom gurnem MCU na ploču. Radi, ali nije baš dobro (programska utičnica je sada na mojoj listi želja).

Korak 4: Lemite mikrokontroler

U ovom koraku nema ništa otmjeno. Morate lemiti mikrokontroler na ploču za razbijanje. Na Youtube -u ima dosta vodiča o tome kako lemiti SMD dijelove. Ukratko, najvažnije su sljedeće:

• Očistite vrh lemilice
• Prava količina lema
• Prava temperatura
• Puno fluksa
• Puno strpljenja i vježbe

Važno: Pazite da lemite pin 1 MCU -a na pin 1 razvodne ploče!

Sada kada je MCU lemljen na ploču, možemo prijeći na sljedeći korak.

Korak 5: Lemite kondenzator

U elektronici postoji opće pravilo da kada imate IC u svom krugu, dodajte jedan kondenzator od 100 nF blizu njegovih igala za napajanje, i to ovdje nije izuzetak. Ovaj kondenzator naziva se kondenzator za odvajanje i učinit će vaše kolo stabilnijim. 100nF je opća vrijednost koja radi s većinom krugova.

Morate lemiti kondenzator što je moguće bliže preko Vcc i GND pinova MCU -a. Ovdje nema mnogo prostora pa sam mu samo izrezao noge prema veličini i lemio ih direktno na noge MCU -a.

Korak 6: Čišćenje fluksa 1

Dok je fluks bitan za lemljenje. Ostavljanje na ploči nakon lemljenja nije dobro za vas jer može nagrizati ploču. Zaostatak se može otopiti pomoću izopropilnog alkohola. Međutim, također morate obrisati fluks s ploče prije nego što alkohol ispari, inače će ljepljivi tok sada pokriti cijelu ploču.

Ovo je tehnika koju ja koristim i koja prilično dobro funkcionira: postavite ploču bočno na papirnati papir, zatim natopite ravnu četku za slikanje u alkohol i brzo "naslikajte" alkohol na ploči prema dolje do maramice. Vidjet ćete da se na papirnatom papiru pojavljuje žuti fluks. Da biste bili sigurni da je većina fluksa uklonjena, provjerite nije li vaša ploča ljepljiva i jesu li bazeni fluksa oko lemljenih spojeva uglavnom nestali. Za više detalja pogledajte gornju sliku.

Razlog za ovo čišćenje: Čišćenje mikrokontrolera. Kasnije će biti mnogo teže doći do tog dijela.

Korak 7: Lemite 7-segmentni ekran

Sada ćemo prekršiti pravila o lemljenju uređaja najnižeg profila i krenuti od 7-segmentnog zaslona. Na ovaj način mogli bismo samo lemiti otpornike na nogice 7-segmentnog ekrana.

Budući da sada imamo vrlo ograničene slobodne rupe na ploči, odrezati ćemo donji zajednički anodni pin zaslona kako bismo napravili mjesta za negativni pin držača baterije. Zatim normalno lemite. Samo savijte noge ekrana prema van, držite ih na mjestu (ljepljiva traka bi vam ovdje mogla biti od pomoći) i lemite ih na gornju stranu ploče.

Korak 8: Lemite donje otpornike

Sljedeći korak bio bi lemljenje otpornika na donjoj strani ploče. Prije nego počnemo, postavite dvostranu traku ili naljepnicu preko TSSOP jastučića koje nismo koristili da spriječimo kratki spoj.

Sada kada su jastučići prekriveni, izvucite otpornike i počnite savijati njihove noge. Povezivat će se između nogu MCU -a (LIJEVA strana ploče) i ekrana (DESNA strana ploče). Pazite da se ne dodiruju i da između njih ima dovoljno prostora.

Protip: Vaša ploča za razbijanje može doći s nekim rupama izbušenim na ploči. Ovo su prikladna mjesta za pričvršćivanje privjeska za ključeve. Uvjerite se da jedna od ovih rupa nije prekrivena nogama otpornika.

Korak 9: Lemite gornje otpornike

Ako ne možete postaviti svaki otpornik na donju stranu ploče, možda ćete ga morati staviti na gornju stranu. Budući da se mikrokontroler nalazi i sa ove strane, noge otpornika ćete morati skupiti cijevima kako biste spriječili da dodirnu mikrokontroler. Ostatak postupaka ostaje isti kao i posljednji korak.

Korak 10: Lemite prekidač

Sljedeći dio za lemljenje je klizni prekidač za uključivanje i isključivanje napajanja. Ovdje koristim klizni prekidač 1P2T.

Opet, zbog ograničenih preostalih rupa, odrežite jednu bočnu iglu prekidača

Zatim lemite preostali bočni pin prekidača. Ostavite središnji zatik nezalemljen.

Korak 11: Lemite žice i kratkospojnike

Na temelju vašeg dizajna možda ćete imati više ili manje količine žica za lemljenje. U mom dizajnu postoje 2 žice (žice za napajanje za MCU) i 2 kratkospojnika (napajanje za prikaz i dodatno premošćivanje za MCU).

Samo ih lemite pravilno i spremni ste.

Korak 12: Čišćenje fluksa 2

Razlog za ovo čišćenje: Više nećemo imati pristup donjoj strani nakon što smo lemili držač baterije, pa sada moramo očistiti.

Korak 13: Lemite držač baterije + sve dodatne kratkospojnike

Ovo je posljednji i najteži dio lemljenja. Nemamo dovoljno namjenskih rupa za držač baterije pa ćemo ga lemiti na ovaj način: Pozitivni terminal dijeli rupu s nogom prekidača koju smo ostavili bez lemljenja (korak 10), a negativni terminal ulazi u rupu koju smo ostavili odsecanje nožice ekrana (korak 7).

Zatim, ako imate dodatne skakače za lemljenje, lemite ih sada. Za moj dizajn, ostao mi je jedan kratkospojnik jer se mora spojiti na negativni pin držača baterije.

Za više detalja pogledajte sliku.

Korak 14: Čišćenje fluksa 3

Razlog za ovo čišćenje: Završno čišćenje.

Korak 15: Testiranje + završni dodir

Prije nego umetnemo bateriju, provjerite da se noge ne dodiruju, odrežite višak kabela, provjerite lemljenje. Nakon što to učinite, možete umetnuti bateriju, uključiti je i trebala bi ispravno raditi.

U suprotnom ponovo provjerite sva lemljenja i možda provjerite je li vaš program za mikrokontroler ispravan.

Korak 16: Finalni proizvod

Čestitam! Napravili ste vlastite personalizirane sitnice! Podijelite ga sa mnom ovdje i uživajte!