Gepersonaliseerde boodskap met snuisterye: 16 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Ongeveer verlede maand het ons ons nuwe eerstejaars in die departement verwelkom. My vriend het 'n idee gekry dat ons 'n geskenk daarvoor moet hê, en dit is my mening daarvoor. Dit het my 'n dag geneem om te eksperimenteer oor hoe om die eerste een te bou, en daarna 'n paar uur om die res te bou 4.

Die snuistery word deur ATTINY414 beheer. Die boodskap word op die MCU gestoor en dan een letter op 'n slag op die algemene anode 7 segmente vertoon. U kan 'n baie lang boodskap hê, aangesien my woord van 10 letters slegs 400 grepe programruimte op die 4k -toestel opgebruik het. Die katodepennetjies van die 7 segmente is aan die MCU gekoppel via 1k weerstande.

Ek het probeer om soveel moontlik onderdele wat ek reeds byderhand het, te gebruik, en dit blyk dat ons slegs batteryhouers en batterye moet koop. Die snuistery is ook redelik goedkoop om te bou, maar dit kos net meer as $ 2 elk, die battery uitgesluit.

Hierdie stuk is ideaal vir versiering of om aan u tas te hang.

Let wel: dit is my eerste instruksies en ek het baie minder foto's geneem as wat ek moes. Ek sal dit vergoed deur 'n paar sketse te teken vir die stappe wat ek nie het nie. Ook jammer vir die moontlik verwarrende skryfwerk.

Nota 2: U kan enige mikrobeheerder vir hierdie projek gebruik, maar die plasing in hierdie instruksies is vir ATTINY414 en ander toestelle wat versoenbaar is.

Voorrade

(Die lys is vir 1 stuk)

Dele

• 1x uitbreekbord vir SOP28/TSSOP28 -chip
• 1x ATTINY414 (u kan ander mikrobeheerders gebruik en dit self aanpas)
• 7x 1k weerstande (THT, 1/4 of 1/8 W)
• 1x 100nF kapasitor (THT of SMD)
• 1x 0,56 in gewone anode 7 segment vertoon
• 1x Skyfskakelaar
• 1x houer vir muntbatterye (ek het CR2032 hier gebruik.)
• Sommige AWG30 -drade en weerstandsbene (om in stywe gebiede te spring)
• Plakker of dubbelzijdige band (om die gebied te bedek om kortsluiting te voorkom)
• 1 mm krimpbuis
• 1x sleutelhanger

Gereedskap

• Soldeerbout en rookafzuiger
• Helpende hande of PCB houer
• Soldeer met 'n klein deursnee (ek het 0,025 duim gebruik)
• RMA Flux
• Alkoholdoeke of Isopropyl Alkohol + plat kwas
• Weefselpapier
• Maskeerband
• Microcontroller programmeerder (gebaseer op jou MCU)

Stap 1: Algemene ontwerp

Hierdie sketse is die ruwe uiteensetting van hoe dinge in my ontwerp op die uitbreekbord geplaas word.

Opmerking: die uitbreekbord wat ek gebruik, het 'n speldnommer op elke gat, gebaseer op die algemene IC -beennommer aan elke kant. As ek hierdie gate aanspreek, gebruik ek Txx aan die bokant (waar die MCU geplaas is) en Bxx aan die onderkant. As u verward is oor waar u dinge moet soldeer, raadpleeg hierdie foto's.

Stap 2: Toets u komponente

Maak seker dat u onderdele in 'n werkende toestand is, veral die mikrobeheerder en die skerm. Aangesien die dele in die klein spasies stamp, word dit afgehandel en dan besef dat u skerm nie werk nie, is die laaste ding wat u wil hê, dus toets dit eers!

Stap 3: Programmeer die mikrobeheerder

Die program

Die program vir die mikrobeheerder is redelik eenvoudig en bestaan uit die volgende stappe:

• Stel die penne laag vir die eerste letter.
• Vertraag 'n bietjie
• Stel die penne hoog om die skerm leeg te maak (opsioneel)
• Vertraag 'n bietjie
• Stel die penne laag vir die tweede letter.
• Spoel en herhaal

Ek het die kode wat ek gebruik het, aangeheg. U kan dit saamstel met 'n XC8 -samesteller op MPLAB X. Aangesien ek egter PA0 vir segment A gebruik het, moet u UPDI via 'n lontbit deaktiveer om te kan werk (verduideliking hieronder).

Kies die regte poorte

Nou moet u kies watter poorte van die mikrobeheerder u wil gebruik. Normaalweg is daar 'n 8-bis-poort en een 4-bis-poort vir die mikrobeheerder met 14 penne. Aangesien die 7-segment-skerm 8 katodepenne (insluitend die desimale punt) het, is die 8-bis-poort die maklikste omdat u direkte poorttoegang kan gebruik om die poortwaarde in 'n enkele opdrag in te stel.

Oorweging 1: Kruisspore

Die keuse kan egter wissel as gevolg van die pinout van die mikrobeheerder en die routing tussen u MCU en die skerm. Om die werk die maklikste te maak, wil u die minste kruispunte hê.

Byvoorbeeld, op ATTINY414 is die 8-bis-poort PORTA. As u PA0 aan segment A, PA1 aan segment B, ensovoorts toegeken het, is die hoeveelheid kruisopsporing 1 (segment F en G) wat vir my aanvaarbaar is.

Protip: Die een kant van die bord kan vyf 1/4 w weerstand veilig huisves.

Oorweging 2: Pins se alternatiewe funksies

In sommige gevalle, as die penne op die poort wat u wil gebruik, alternatiewe funksies soos programmeringspenne het, sal hierdie penne nie as GPIO -penne werk nie, daarom moet u dit moontlik vermy of programmering heeltemal uitskakel, die keuse is u keuse.

Byvoorbeeld, op ATTINY414 is die UPDI -programmeringspen op die A0 -pen op PORTA. As u hierdie poort as uitvoer gebruik, sal dit nie werk nie, want die poort sal as UPDI in plaas van GPIO gebruik word. U het hier drie opsies met hul voor- en nadele:

• Skakel UPDI uit deur middel van lontbits: u sal die toestel nie weer kan programmeer nie, tensy u 12v gebruik om die UPDI-funksie weer in te skakel (ongelukkig het ek dit gedoen, maar u hoef nie).
• Gebruik slegs PA7-PA1: U sal nie 'n desimale punt hier kan gebruik nie, tensy u ook PORTB gebruik om te help, maar u sal steeds beskikbare programme hê (die beste opsie).
• Gebruik PORTB om te help: Langer kode, maar werk ook as die pinout te morsig is.

Protip: Probeer om die mikrobeheerder te kies met minder programmeerpenne, ATTINY414 gebruik UPDI wat slegs 1 pen gebruik om te kommunikeer, en u het dus meer GPIO -penne beskikbaar.

Programmeer die toestel

As u 'n programmeertoets vir die SMD -toestel het, wil u dit dalk programmeer voordat u die MCU aan die uitbreekbord soldeer. Maar as u dit nie doen nie, kan soldering eers u help met die programmering. Die kilometers kan wissel. In my geval verbind ek die PICKIT4 met een uitbreekbord en gebruik dan my vinger om die MCU teen die bord te druk. Dit werk, maar nie baie goed nie (die programmeringsaansluiting is nou op my wenslys).

Stap 4: Soldeer die mikrobeheerder

Daar is niks moois in hierdie stap nie. U moet die mikrobeheerder aan die uitbreekbord soldeer. Daar is baie tutoriale op Youtube oor hoe om die SMD -dele te soldeer. Om op te som, die belangrikste is:

• Maak die soldeerboutpunt skoon
• Die regte hoeveelheid soldeer
• Die regte temperatuur
• Baie vloed
• Baie geduld en oefening

Belangrik: soldeer die MCU se pen 1 aan pen 1 van die uitbreekbord!

Noudat die MCU aan die bord gesoldeer is, kan ons voortgaan met die volgende stap.

Stap 5: Soldeer die kondensator

Daar is 'n vuistreël in elektronika dat as u 'n IC in u kring het, 'n 100nF -kondensator naby die kragpenne byvoeg, en dit is geen uitsondering hier nie. Hierdie kondensator word 'n ontkoppelingskondensator genoem en dit sal u kring stabieler maak. 100nF is 'n algemene waarde wat met die meeste stroombane werk.

U moet die kapasitor so na as moontlik aan die Vcc- en GND -penne van die MCU soldeer. Hier is nie veel ruimte nie, so ek sny sy bene net op maat en soldeer dit direk aan die MCU se bene.

Stap 6: Flux -skoonmaak 1

Terwyl vloei noodsaaklik is vir soldeer. Dit is nie goed vir u om dit op die bord te laat nadat u dit gesoldeer het nie, want dit kan die bord roes. Restvloei kan opgelos word met behulp van isopropylalkohol. U moet egter ook die vloeistof van die bord afvee voordat die alkohol verdamp, anders kan die taai vloeistof die hele bord bedek.

Dit is die tegniek wat ek gebruik, wat redelik goed werk: plaas die bord sywaarts op 'n sneespapier, week 'n plat verfkwas in alkohol en "verf" die alkohol vinnig op die bord na die sneespapier. U sal geel vloed op die sneespapier sien verskyn. Om seker te maak dat die grootste deel van die vloeistof verwyder word, kyk of u bord nie taai is nie en dat poele vloei rondom soldeerverbindings meestal verdwyn het. Sien 'n foto hierbo vir meer besonderhede.

Rede vir hierdie skoonmaak: om die mikrobeheerder skoon te maak. Die deel sal later baie moeiliker bereik word.

Stap 7: Soldeer die 7-segment-skerm

Nou breek ons eers die reëls oor die soldeer van die toestelle met die laagste profiel en begin ons met die 7-segment-skerm. Op hierdie manier kan ons die weerstande aan die pote van die 7-segment se soldeer soldeer.

Aangesien ons nou baie beperkte vrye gate op die bord het, sny ons die onderste algemene anodepen van die skerm af om plek te maak vir die negatiewe pen van die batteryhouer. Soldeer dan normaalweg. Buig net die bene van die skerm 'n bietjie na buite, hou dit vas (maskeerband kan hier nuttig wees) en soldeer dit aan die bokant van die bord.

Stap 8: Soldeer die weerstande aan die onderkant

Die volgende stap is om die weerstande aan die onderkant van die bord te soldeer. Voordat ons begin, plaas dubbelzijdige band of plakker oor die TSSOP-pads wat ons nie gebruik het om kortsluiting te voorkom nie.

Noudat die pads bedek is, haal u weerstande uit en buig hulle bene. Hulle verbind tussen die MCU -bene (LINKER kant van die bord) en die vertoonbene (REGS kant van die bord). Maak seker dat hulle nie aan mekaar raak nie en dat daar genoeg spasie tussen hulle is.

Protip: daar kan gate in die uitbreekbord geboor word. Dit is gerieflike plekke om die sleutelhanger vas te maak. Maak seker dat een van hierdie gate nie deur die bene van die weerstand bedek is nie.

Stap 9: Soldeer die weerstande aan die bokant

As u nie elke weerstand aan die onderkant van die bord kan pas nie, moet u moontlik 'n paar aan die bokant plaas. Aangesien die mikrobeheerder ook aan hierdie kant is, moet u u weerstandbene krimp om te voorkom dat hulle aan die mikrobeheerder raak. Die res van die prosedures bly dieselfde as die laaste stap.

Stap 10: Soldeer die skakelaar

Die volgende deel van die soldeer is die skuifskakelaar om die krag aan en af te skakel. Ek gebruik 'n 1P2T -skuifskakelaar hier.

Weens die beperkte gate wat nog oor is, sny die een kantpen van die skakelaar af

Soldeer dan die oorblywende sypen van die skakelaar. Laat die middelste pen ongesoldeer.

Stap 11: Soldeer die drade en springers

Op grond van u ontwerp, het u moontlik min of meer drade om te soldeer. In my ontwerp is daar 2 drade (kragdrade vir die MCU) en 2 springers (krag vir die skerm en ekstra oorbrugging vir die MCU).

Soldeer hulle net reg en dan is u klaar.

Stap 12: Flux -skoonmaak 2

Rede vir hierdie skoonmaak: Ons het nie meer toegang tot die onderkant nadat ons die batteryhouer gesoldeer het nie, daarom moet ons nou skoonmaak.

Stap 13: Soldeer die batteryhouer + enige ekstra springers

Dit is die laaste en moeilikste deel om te soldeer. Ons het nie genoeg gate vir die batteryhouer oor nie, so ons sal dit só soldeer: die positiewe terminaal het die gat gedeel met die been van die skakelaar wat ons ongesoldeer gelaat het (stap 10) en die negatiewe terminal gaan in die gat wat ons verlaat het die skermbeen afsny (stap 7).

As u nog ekstra springers het om te soldeer, soldeer dit dan nou. Vir my ontwerp het ek nog net een trui oor, want dit moet aansluit by die negatiewe pen van die batteryhouer.

Sien die prentjie vir meer besonderhede.

Stap 14: Flux -skoonmaak 3

Rede vir hierdie skoonmaak: die finale opruiming.

Stap 15: Toets + Finale aanraak

Voordat ons die battery insit, moet u seker maak dat geen bene aan mekaar raak nie, oortollige leidings sny, of u soldeer. Nadat dit klaar is, kan u 'n battery insit, dit aanskakel en dit moet behoorlik werk.

As dit nie die geval is nie, kyk dan weer na al u soldeersels en kyk of u mikrokontrollerprogram korrek is.

Stap 16: Finale produk

Geluk! U het u eie persoonlike snuisterye gemaak! Deel dit hier met my en geniet dit!