Prilagojeno sporočilo, ki prikazuje drobnarije: 16 korakov

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-13 06:58

Približno prejšnji mesec smo na oddelku sprejeli naše nove bruce. Moj prijatelj je prišel na idejo, da bi morali imeti zanje nekakšna darila, in to je moje mnenje za to. Potreboval sem en dan, da sem preizkusil, kako zgraditi prvega, nato nekaj ur, da sestavim ostale 4.

Drobnjak je pod nadzorom ATTINY414. Sporočilo je shranjeno v MCU in nato prikazano po eno črko na zaslonu skupnih anodnih 7 segmentov. Lahko bi dobili zelo dolgo sporočilo, saj je moja beseda z 10 črkami porabila le 400 bajtov programskega prostora na napravi 4k. 7 -segmentni katodni zatiči na zaslonu so povezani z MCU preko 1k uporov.

Poskušal sem uporabiti čim več delov, ki jih že imam pri roki, in izkazalo se je, da moramo kupiti le držala za baterije in baterije. Drobnjak je precej poceni za izdelavo, saj stane nekaj več kot 2 USD, razen baterije.

Ta kos je idealen za dekoracijo ali za obešanje na torbi.

Opomba: To je moj prvi Instructable in posnel sem manj slik, kot bi moral. Te bom nadomestil tako, da narišem nekaj skic za tiste korake, za katere nimam slik. Oprostite tudi za morebitno zmedo pri pisanju.

Opomba 2: Za ta projekt lahko uporabite kateri koli mikrokrmilnik, vendar je mesto v tem navodilu namenjeno ATTINY414 in drugim napravam, združljivim s pin.

Zaloge

(Seznam je za 1 kos)

Deli

• 1x prelomna plošča za čip SOP28/TSSOP28
• 1x ATTINY414 (lahko uporabite druge mikrokrmilnike in jih prilagodite sami)
• 7x 1k upori (THT, 1/4 ali 1/8 W)
• 1x 100nF kondenzator (THT ali SMD)
• 1x 0,56 -palčni 7 -segmentni zaslon s skupno anodo
• 1x drsno stikalo
• 1x držalo za gumbaste baterije (tukaj sem uporabil CR2032.)
• Nekaj žic AWG30 in nog uporov (za skakanje v tesnih prostorih)
• Nalepka ali dvostranski trak (za pokrivanje območja, da preprečite kratki stik)
• 1 mm skrčna cev
• 1x obesek za ključe

Orodja

• Spajkalnik in dimnik
• Roke za pomoč ali držalo za PCB
• Spajka majhnega premera (uporabil sem 0,025 palca)
• RMA tok
• Alkoholni robčki ali izopropilni alkohol + ravna krtača
• Papirnat robček
• Lepilni trak
• Programer za mikrokrmilnik (glede na vaš MCU)

1. korak: Splošna zasnova

Te skice so groba postavitev, kako so stvari postavljene na desko v mojem dizajnu.

Opomba: Odbojna plošča, ki jo uporabljam, ima na vsaki luknji pin številko, ki temelji na skupnem oštevilčevanju nog IC na vsaki strani. Ko obravnavam te luknje, bom uporabil Txx za zgornjo stran (kjer je nameščen MCU) in Bxx za spodnjo stran. Če ste zmedeni, kje spajkati stvari, si oglejte te slike.

2. korak: Preizkusite svoje komponente

Preden začnete, se prepričajte, da so deli v dobrem stanju, zlasti mikrokrmilnik in zaslon. Ker bodo deli natisnjeni v majhnih prostorih, je zadnja stvar, ki jo dokončate in nato spoznate, da vaš zaslon ne deluje, zato jih najprej preizkusite!

3. korak: Programirajte mikrokrmilnik

Program

Program za mikrokrmilnik je precej preprost in je sestavljen iz naslednjih korakov:

• Zatiči za prvo črko nastavite nizko.
• Malo zamudi
• Vse nožice nastavite tako, da se zaslon izprazni (neobvezno)
• Malo zamudi
• Za drugo črko nastavite zatiče nizko.
• Izperite in ponovite

Priložil sem kodo, ki sem jo uporabil. Lahko ga prevedete s prevajalnikom XC8 na MPLAB X. Ker pa sem za segment A uporabil PA0, boste morali za delovanje delovati prek vmesnika varovalk (razlaga spodaj).

Izbira pravih vrat

Zdaj morate izbrati, katera vrata mikrokrmilnika želite uporabiti. Običajno je za mikrokrmilnik s 14 zatiči ena 8-bitna vrata in ena 4-bitna vrata. Ker ima 7-segmentni zaslon 8 katodnih zatičev (vključno z decimalno vejico), je uporaba 8-bitnih vrat najprimernejša, saj lahko z neposrednim dostopom do vrat nastavite vrednost vrat v enem ukazu.

Razmislek 1: navzkrižne sledi

Vendar se lahko izbira razlikuje glede na izhod mikrokrmilnika in usmerjanje žice med MCU -jem in zaslonom. Za lažje delo potrebujete najmanj navzkrižnih sledi.

Na primer, na ATTINY414 so 8-bitna vrata PORTA. Če ste PA0 dodelili segmentu A, PA1 segmentu B in tako naprej, je količina navzkrižne sledi 1 (segment F in G), kar je zame sprejemljivo.

Protip: Na eni strani plošče lahko varno namestite pet 1/4 w upora.

Razmislek 2: Nadomestne funkcije nožic

V nekaterih primerih, če imajo zatiči na vratih, ki jih želite uporabiti, nadomestne funkcije, na primer programiranje, ti zatiči ne bodo delovali kot zatiči GPIO, zato se jim boste morda morali izogniti ali popolnoma onemogočiti programiranje, izbira je vaša.

Na primer, na ATTINY414 je programski pin UPDI na zatiču A0 na PORTA. Če ta izhod uporabite kot izhod, ne bo deloval, ker se bodo vrata uporabljala kot UPDI namesto GPIO. Tu imate 3 možnosti z njihovimi prednosti/slabostmi:

• Onemogočite UPDI prek bitov varovalk: Naprave ne boste mogli več programirati, razen če uporabite 12v za ponovno omogočanje funkcije UPDI (na žalost sem to storil, vendar vam ni treba).
• Uporabljajte samo PA7-PA1: tukaj ne boste mogli uporabiti decimalne vejice, razen če za pomoč uporabite tudi PORTB, vendar boste imeli še vedno na voljo programiranje (najboljša možnost).
• Uporabite PORTB za pomoč: Daljša koda, vendar deluje tudi, če je drugače preveč neurejeno.

Protip: Poskusite izbrati mikrokrmilnik z manjšo količino programskih zatičev, ATTINY414 uporablja UPDI, ki za komunikacijo uporablja samo 1 pin, zato imate na voljo več zatičev GPIO.

Programiranje naprave

Če imate programsko vtičnico za napravo SMD, jo boste morda želeli programirati, preden spajkate MCU na odklopno ploščo. Če pa ne, vam bo pri programiranju morda pomagalo spajkanje. Kilometrina se lahko razlikuje. V mojem primeru priključim PICKIT4 na eno odklopno ploščo in nato s prstom potisnem MCU proti plošči. Deluje, vendar ne zelo dobro (programska vtičnica je zdaj na mojem seznamu želja).

4. korak: Spajkajte mikrokrmilnik

Na tem koraku ni nič posebnega. Mikrokontroler morate spajkati na odklopno ploščo. Na Youtube je veliko vaj o tem, kako spajkati dele SMD. Če povzamemo, so bistveni:

• Očistite konico spajkalnika
• Prava količina spajkanja
• Prava temperatura
• Veliko pretoka
• Veliko potrpljenja in vaje

Pomembno: Spajkajte nožico MCU 1 na pin 1 odklopne plošče!

Zdaj, ko je MCU spajkan na ploščo, lahko nadaljujemo z naslednjim korakom.

5. korak: Spajkajte kondenzator

V elektroniki obstaja pravilo, da ko imate IC v svojem vezju, dodajte en 100nF kondenzator blizu njegovih napajalnih zatičev, in to tukaj ni izjema. Ta kondenzator se imenuje ločilni kondenzator in bo naredil vaše vezje bolj stabilno. 100nF je splošna vrednost, ki deluje z večino vezij.

Kondenzator morate spajati čim bližje preko Vcc in GND zatičev MCU. Tu ni veliko prostora, zato sem mu samo odrezal noge in jih spajal neposredno na noge MCU -ja.

Korak 6: Čiščenje fluksa 1

Medtem ko je fluks bistven za spajkanje. Če ga po spajkanju pustite na plošči, ni dobro za vas, ker lahko razjeda ploščo. Pretok ostankov je mogoče raztopiti z uporabo izopropilnega alkohola. Morate pa tudi obrisati tok z deske, preden alkohol izhlapi, sicer bo lepljivi tok zdaj prekril celotno ploščo.

Ta tehnika, ki jo uporabljam, deluje zelo dobro: ploščo položite na stran na robček za papir, nato ploščato čopič za slikanje namočite v alkohol in alkohol na deski na hitro »pobarvajte« navzdol do papirja. Na papirnatem papirju se bo pojavil rumeni tok. Če želite biti prepričani, da je večina fluksa odstranjena, preverite, ali vaša plošča ni lepljiva in so tokovine okoli spajkalnih spojev večinoma izginile. Za več podrobnosti si oglejte zgornjo sliko.

Razlog za to čiščenje: Očistite mikrokrmilnik. Del bo kasneje veliko težje doseči.

7. korak: Spajkajte 7-segmentni zaslon

Zdaj bomo kršili pravila o spajkanju naprav z najnižjim profilom in začeli s 7-segmentnim zaslonom. Tako bi lahko upora le spajkali na noge 7-segmentnega zaslona.

Ker imamo na plošči zelo omejene proste luknje, bomo odrezali spodnji skupni anodni zatič zaslona, da naredimo prostor za negativni zatič držala baterije. Nato normalno spajkajte. Noge zaslona rahlo upognite navzven, jih držite na mestu (lepilni trak bi vam lahko bil v pomoč) in jih spajkajte na zgornjo stran plošče.

Korak 8: Spajkajte spodnje upore

Naslednji korak bi bil spajkanje uporov na spodnji strani plošče. Preden začnemo, položite dvostranski trak ali nalepko na blazinice TSSOP, ki jih nismo uporabili za preprečevanje kratkega stika.

Zdaj, ko so blazinice pokrite, izvlecite upore in začnite upogibati noge. Povezali se bodo med nogami MCU (LEVA stran plošče) in nogami zaslona (DESNA stran plošče). Pazite, da se ne dotikata in da imata med njima dovolj prostora.

Protip: Morda bo na plošči zvrtano nekaj lukenj. To so priročna mesta za pritrditev obeska za ključe. Prepričajte se, da ena od teh lukenj ni pokrita z nogami uporov.

9. korak: Spajkajte zgornje upore

Če ne morete namestiti vseh uporov na spodnjo stran plošče, jih boste morali postaviti na zgornjo stran. Ker je mikrokrmilnik tudi na tej strani, boste morali uporovne noge upogniti, da se ne dotaknejo mikrokrmilnika. Preostali postopki ostanejo enaki kot zadnji korak.

10. korak: Spajkajte stikalo

Naslednji del spajkanja je drsno stikalo za vklop in izklop napajanja. Tukaj uporabljam drsno stikalo 1P2T.

Tudi zaradi omejenih lukenj odrežite en stranski zatič stikala

Nato spajkajte preostali stranski zatič stikala. Sredinskega zatiča ne razpajajte.

11. korak: Spajkajte žice in skakalce

Glede na vašo zasnovo boste morda imeli več ali manj količine žic za spajkanje. V moji zasnovi sta 2 žici (napajalne žice za MCU) in 2 mostička (napajanje za zaslon in dodatno premostitev za MCU).

Pravilno jih spajkajte in ste pripravljeni.

Korak: Čiščenje fluksa 2

Razlog za to čiščenje: po tem, ko smo spajkali nosilec baterije, ne bomo imeli več dostopa do spodnje strani, zato moramo zdaj očistiti.

Korak: Spajkajte držalo baterije + morebitne dodatne skakalce

To je zadnji in najtežji del spajkanja. Za držalo baterije nimamo dovolj namenskih lukenj, zato ga bomo spajkali tako: Pozitivni priključek je delil luknjo z nogo stikala, ki smo jo pustili razpajano (korak 10), negativni priključek pa gre v luknjo, ki smo jo zapustili odrezovanje noge zaslona (korak 7).

Če imate še kakšne dodatne skakalce za spajkanje, jih spajkajte zdaj. Za mojo zasnovo mi ostane en skakalec, ker se mora povezati z negativnim zatičem držala baterije.

Za več podrobnosti si oglejte sliko.

Korak 14: Čiščenje fluksa 3

Razlog za to čiščenje: Končno čiščenje.

Korak 15: Testiranje + zadnji dotik

Preden vstavimo baterijo, se prepričajmo, da se nogice ne dotikajo, odrežemo odvečne kable, preverimo spajkanje. Ko to storite, lahko vstavite baterijo, jo vklopite in delovala bo pravilno.

Če ne, ponovno preglejte vse svoje spajke in morda preverite, ali je program vašega mikrokrmilnika pravilen.

Korak 16: Končni izdelek

Čestitke! Sami ste naredili svoje osebne drobnarije! Delite ga z mano tukaj in uživajte!