SMS -sakrekenaar: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Nou 'n produk!

Die voltooiing van 'n meestersgraad in elektriese ingenieurswese het 'n bietjie harde werk gekos. Dit was 'n lang pad van vyf jaar wat ek terdeë geniet het. Aan die einde van 2015 studeer ek aan die universiteit en het 'n vakansie van 3 maande voor my. Watter beter manier om dit te bestee as 'n bietjie ingenieurs -R&D! Kom ons maak 'n sms -sakrekenaar!

Stap 1: Kies 'n bestaande wetenskaplike sakrekenaar

Hierdie stap is redelik verpligtend.

Dit is baie onwaarskynlik dat 'n onderneming 'n onderneming kan vind om 'n paar sakrekenaars en knoppies vir 'n goedkoop prys te vorm.

Nou is dit net 'n kwessie om die binnekant uit te trek en ons eie stroombane daarin te plaas.

Stap 2: Seleksie van komponente

Die drie belangrikste komponente vir die projek is die LCD, MCU en Bluetooth -module.

Vir die LCD gebruik ek die "162COG-BA-BC" van Displaytech. Die LCD moet super dun wees om in die sakrekenaar te pas, en hierdie LCD voldoen aan die vereiste. Boonop is dit 'n reflekterende LCD en verbruik dit dus nie 'n groot hoeveelheid stroom nie. Uiteindelik gebruik hierdie LCD 'n kontroleerder wat verenigbaar is met die bekende Hitachi HD44780, en maak dit maklik om te programmeer met die groot hoeveelheid aanlyn dokumentasie.

Vir die MCU is 'n groot aantal algemene I/O -penne nodig vir die aantal wetenskaplike sakrekenaars. 'N Behoorlike hoeveelheid flitsgeheue en 'n UART -koppelvlak vir die Bluetooth -module is ook nodig.

Vir die Bluetooth -module is die vereiste dat die module beide 'n meester en 'n slaaf kan wees. Dit wil sê, ander toestelle kan nie net met die module verbind word nie, maar die module kan ook soek na ander Bluetooth -toestelle en self verbindings kan initialiseer. Sonder hierdie vermoë sou sakrekenaars nie met mekaar kon skakel nie en kon hulle slegs verbindingsversoeke van slimmer toestelle soos slimfone aanvaar.

Stap 3: Kragontwerp

Deur die gegewensblaaie te kyk, word ons vertel dat ons twee spanningsrails benodig. Ons benodig 'n 3.3 V -rail vir die Bluetooth -module en 'n 5.0 V -rail vir die LCD.

Ons het 'n 3.0 V -toevoer van die twee alkaliese batterye wat in serie is. Om die vereiste spannings te kry, gebruik ons 'n Boost Converter en 'n Low Dropout Regulator (LDO). Die uitgangsspanning van die Boost -omskakelaar word bepaal deur die weerstandsverhouding van R3 en R4 in die diagram. Die Boost -omskakelaar verhoog die spanning van 3.0 V tot 5.0 V met die aangeduide waardes.

Ons kan dan die 5.0 V -rail gebruik om 'n 3.3 V -rail te skep met behulp van 'n LDO. Maak net seker dat u 'n paar SMD -kapasitors van 'n ordentlike grootte op die insette en uitsette van hierdie reguleerders aansluit, aangesien dit van kritieke belang is vir 'n suksesvolle werking.

Uiteindelik gooi ons 'n Flip-Flop in vir 'n paar slim skakels wat ons sal gebruik met die aan en uit-knoppies in die sakrekenaarkas.

Stap 4: Ontwerp van stroombane

Die skema vir die beheerkringe is relatief eenvoudig.

Ons gebruik die ATmega se JTAG om die toestel te ontfout.

Ons koppel die Bluetooth -module aan een van die MCU's UART -koppelvlakke wat veiligheidsweerstande ingooi om te verseker dat ons nooit 'n spanning van meer as 3,3 V op die Bluetooth -module kan sien nie. Die weerstandsverdeler is nodig aangesien die MCU vanaf die 5 V -spoor loop (die MCU kon nie vanaf die 3,3 V -spoor bestuur word nie, omdat 3,3 V onvoldoende was vir die LCD -logika hoog).

Die LCD skakel direk met I/Os vir algemene doeleindes op die MCU. 'N Spanningsverdeler word vir die kontraspen gebruik. Alternatiewelik kan 'n potensiometer hier gebruik word. Ek hou egter van die robuustheid van 'n statiese produk met aparte weerstande om die kontras aan te pas.

Voeg 'n paar ontkoppelingskondensators by, 'n kristal van 16 MHz vir die MCU, trek weerstande vir die knoppies en die skematiese ontwerp is voltooi.

Stap 5: PCB -ontwerp

Vir die PCB -ontwerp het ek Altium Designer gebruik. Die belangrikste en lastigste deel van die PCB -ontwerp was die meting van die fisiese afmetings van die sakrekenaar. Die bord moet nie net die perfekte breedte en hoogte hê om goed in die sakrekenaar te pas nie, maar ook 'n aantal ander fisiese afmetings. Die LCD -gate moet die regte posisie op die PCB hê om goed te pas by die venster in die omhulsel. Die PCB benodig verskeie gate vir die plek waar die skroewe van die agterkant van die omhulsel na die voorkant van die omhulsel gaan. Laastens moet die PCB -blokkies vir die knoppies hê wat goed in lyn is.

Die ontwerp van die kussings vir die knoppies gebruik 'n standaard vorm wat deurmekaar is om 'n hoë betroubaarheid te verseker wanneer die geleidende knoppiesmat ingedruk word.

Maak seker dat u die koper uit die printplaat sny met 'n 'Keep Out Area' rondom die antenna van die Bluetooth -module om te verseker dat daar geen kompromie is met die seinverbinding nie. My vervaardiger het onverwags besluit om die hele bord uit te sny waar ek gemerk het, maar dit het my gelukkig geen probleme veroorsaak nie.

Stap 6: Kode weg

Ek het AVR Studio met 'n ou JTAG ICE -ontfouter gebruik om al my kodering te doen. My kode is glad nie elegant geskryf nie, maar dit het uiteindelik goed gewerk. Uiteindelik gebruik ek 64Kbyte van die 128Kbyte flitsgeheue wat beskikbaar is.

Die Bluetooth -module is regtig redelik kragtig. Ek het daarin geslaag om my toestel die kans te gee om aan te sluit by ander sakrekenaars, iPhones en Androids.

Die vereistes vir kodering is 'n kennis van Hitachi LCD -beheerders, basiese AVR -programmeervaardighede en 'n begrip van hoe om met 'n randapparaat te kommunikeer deur middel van AT -opdragte en UART.

Baie dankie dat u gelees het!

www.rubydevices.com.au/productSelect/RubyCalculator

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