Kalkulator tekstualnih poruka: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Sada proizvod!

Završiti master studije elektrotehnike trajalo je malo napornog rada. Bio je to dug petogodišnji put u kojem sam uživao. Krajem 2015. godine diplomirao sam na fakultetu i preda mnom je bio 3 mjeseca odmora. Ima li boljeg načina da ga potrošite od malo inženjerskog istraživanja i razvoja! Napravimo kalkulator tekstualnih poruka!

Korak 1: Odaberite postojeći naučni kalkulator

Ovaj korak je prilično obavezan.

Malo je vjerojatno da bi se moglo pronaći kompanija koja bi im izradila nekoliko futrola i dugmadi za kalkulator po povoljnoj cijeni.

Sada je samo pitanje iščupati unutrašnjost i u nju ubaciti vlastita kola.

Korak 2: Odabir komponente

Tri najvažnije komponente projekta su LCD, MCU i Bluetooth modul.

Za LCD sam koristio "162COG-BA-BC" Displaytech-a. LCD mora biti super tanak da stane u kućište kalkulatora i ovaj LCD je zadovoljio taj zahtjev. Osim toga, to je reflektirajući LCD i stoga neće trošiti veliku količinu struje. Konačno, ovaj LCD koristi kontroler kompatibilan sa poznatim Hitachi HD44780 i učinit će programiranje lakim uz veliko obilje dokumentacije na mreži.

Za MCU je potreban veliki broj I/O pinova opšte namjene za prilagođavanje broja tastera naučnog kalkulatora. Pristojna količina flash memorije i UART interfejs za Bluetooth modul su takođe potrebni.

Za Bluetooth modul neophodan zahtjev je da modul može djelovati i kao master i kao slave. To jest, ne samo da se drugi uređaji mogu spojiti na modul, već i modul može skenirati druge bluetooth uređaje i sam pokrenuti veze. Bez ove mogućnosti, kalkulatori se ne bi mogli međusobno povezati i mogli bi prihvatiti samo zahtjeve za povezivanje sa pametnijih uređaja poput pametnih telefona.

Korak 3: Dizajn strujnog kola

Pregled kroz tehničke listove govori nam da će nam trebati dvije naponske šine. Za Bluetooth modul trebat će nam 3,3 V šina i 5,0 V šina za LCD.

Imamo napajanje od 3,0 V iz dvije alkalne baterije koje su u nizu. Za dobivanje potrebnih napona koristit ćemo pretvarač pojačanja i regulator niskog ispadanja (LDO). Izlazni napon pretvarača pojačanja diktiran je omjerom otpornika R3 i R4 na dijagramu. Pojačavač će pojačati napon sa 3,0 V na 5,0 V s navedenim vrijednostima.

Zatim možemo upotrijebiti 5,0 V šinu za stvaranje šine 3,3 V uz pomoć LDO -a. Samo pazite da uključite neke SMD kondenzatore pristojne veličine na ulaze i izlaze ovih regulatora jer su oni ključni za uspješan rad.

Konačno, dodali smo japanku za neko pametno prebacivanje koje ćemo koristiti s gumbima za uključivanje i isključivanje koji su izvorni u kućištu kalkulatora.

Korak 4: Dizajn upravljačkog kruga

Shema za upravljačko kolo je relativno jednostavna.

Za uklanjanje grešaka u uređaju koristimo ATmegin JTAG.

Povezujemo Bluetooth modul s jednim od UART sučelja MCU -ova ubacujući neke sigurnosne otpornike kako bismo bili sigurni da nikada nećemo vidjeti napon veći od 3,3 V na Bluetooth modulu. Razdjelnik otpornika je neophodan jer MCU radi sa 5 V šine (MCU se ne može pokrenuti sa 3,3 V šine jer 3.3 V nije dovoljno za visoku logiku LCD -a).

LCD se povezuje ravno s U/I opće namjene na MCU -u. Za kontrastni pin koristi se razdjelnik napona. Alternativno, ovdje se može koristiti potenciometar. Sviđa mi se, međutim, robusnost statičkog proizvoda koji dolazi s posebnim otpornicima za podešavanje kontrasta.

Dodajte nekoliko kondenzatora za razdvajanje, kristal od 16 MHz za MCU, povucite otpornike za dugmad i shematski dizajn je gotov.

Korak 5: Dizajn PCB -a

Za dizajn PCB -a koristio sam Altium Designer. Najvažniji i najteži dio dizajna PCB -a bio je u mjerenju fizičkih dimenzija kalkulatora. Ne samo da ploča mora imati savršenu širinu i visinu da bi se dobro uklopila u kućište kalkulatora, već je potrebno zadovoljiti i niz drugih fizičkih dimenzija. Rupe za LCD moraju imati pravilan položaj na PCB -u kako bi se dobro poravnale s prozorom u kućištu. PCB -u će trebati nekoliko rupa za mjesto gdje vijci prolaze od stražnje strane kućišta do prednje strane kućišta. Konačno, PCB će morati imati jastučiće za dugmad koja se dobro poravnavaju.

Dizajn jastučića za dugmad koristi standardni isprepleteni oblik kako bi se osigurala visoka pouzdanost kada se provodna podloga pritisne.

Obavezno izrežite bakar s PCB -a koristeći „Keep Out Area“oko antene Bluetooth modula kako biste bili sigurni da nema kompromisa u vezi sa signalom. Moj proizvođač je neočekivano odlučio izrezati cijelu ploču na mjestu gdje sam označio, ali na sreću to mi nije stvaralo probleme.

Korak 6: Kod odsutan

Za kodiranje sam koristio AVR Studio sa starim JTAG ICE debagerom. Moj kôd nije bio elegantno napisan, ali na kraju je sve dobro funkcioniralo. Na kraju sam iskoristio 64Kbajta od 128Kbajta dostupne flash memorije.

Bluetooth modul je zaista prilično moćan. Uspio sam svom uređaju omogućiti mogućnost povezivanja s drugim kalkulatorima, iPhoneima i Androidima.

Zahtjevi za kodiranje su poznavanje Hitachi LCD kontrolera, osnovne vještine programiranja AVR -a i razumijevanje načina interakcije s perifernim uređajem putem AT naredbi i UART -a.

Hvala hrpa na čitanju!

www.rubydevices.com.au/productSelect/RubyCalculator

www.ebay.com.au/itm/Text-Messaging-Calculat…