PCB ročni z Arduinom (z možnostjo brezžičnega dostopa!): 3 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Posodobitev 28.1.2019 Trenutno delam na naslednji različici tega prenosnika. Projektu lahko sledite na mojem kanalu YouTube ali Twitterju.

Opozorilo! Našel sem napako v postavitvi tiskanega vezja. Levi in gornji gumb sta povezana samo z analognimi zatiči. To sem popravil tako, da sem na dva vhoda dodal dva upornika. To ni popolna rešitev, vendar deluje.

Oblikoval sem tiskano vezje za ročni računalnik, ki temelji na mikrokrmilniku ATmega328P-AU (enako kot v Arduino Nano), SSD1306 OLED zaslonu in nekaterih gumbih. Dodal sem tudi možnost za dodajanje radijskega modula NRF24L01+ za igre za več igralcev. To ročno napravo lahko uporabite tudi kot brezžični krmilnik. Brezžične krmilnike sem izdeloval že prej in o njih imam celo en Instructables. Vse, kar potrebujete, bi bil Arduino Leonardo ali Pro Micro.

Ročni računalnik je popolnoma odprtokoden. Vsa izvorna koda je brezplačna za uporabo, pa tudi zasnova tiskanega vezja. Prav tako sem začel kodirati odprtokodni igralni mehanizem na osnovi ploščic za konzolo. Trenutno vse deluje, razen da ima fizikalni motor nekaj težav z visokimi pospeški. To je samo zato, ker mehanizem za fiziko deluje okvir za okvir z enako hitrostjo kot funkcija risanja. Fizikalni mehanizem bi moral imeti tako imenovani mikrokorak (premikanje ene slikovne pike hkrati, da se preveri, ali je prišlo do trka), vendar moram še delati na tem.

Kot vidite na sliki, SMD delov še nisem prejel. Trenutno razvijam kodo s prototipom.

Nočem dobiti profesionalnega tiskanega vezja. Ali lahko to še zgradim?

Seveda. Naredil sem že vadnico o tem, kako to konzolo zgraditi na prototipno tiskano vezje s pikčastim bakrom. Projekt najdete tukaj:

Korak: Pridobite vse dele

Najprej potrebujete vse dele. PCB -je lahko naročite pri JLCPCB ali na kakšnem drugem mestu, ki uporablja datoteke Gerber. Datoteke Gerber se uporabljajo za opis tiskanega vezja proizvajalca. So samo datoteke. ZIP, ki vsebujejo vse podrobnosti oblikovanega tiskanega vezja.

Tukaj je povezava do tiskanih vezij:

Tu je seznam komponent, ki jih boste morali kupiti, da bo deloval:

• ATmega328P (TQFP-32)
• 8 kosov gumbov 6 x 6 x 6 mm
• 16 MHz kristalni oscilator
• 2 kosa kondenzatorja velikosti 22 pF 0603
• Zaslon SSD1306 s SPI-vmesnikom. (128 x 64, enobarvno)
• Dva upora 0603 10 kΩ

Tu je seznam neobveznih komponent:

• NRF24L01+
• AMSD1117-3.3 (3, 3 V regulator za NRF24L01+)
• 1206 680 nF kondenzator (NRF24L01+ za pravilno delovanje potrebuje stalno napetost.)
• 2 kos 1206 LED (če želite utripati nekaj luči)
• 2 kosa 0603 uporov za svetleče diode

2. korak: Sestavite ploščo

To bo težko opisati, saj še nisem izdelal nobenih tiskanih vezij. Nimam pojma, kam so šli deli, vendar upam, da bodo kmalu prispeli.

Kot običajno pri spajkanju uporabite nekakšen odsesavalec dima in si po dotiku fluksa ali spajkanja umijte roke. In bodite previdni s spajkalnikom. Če se ga dotaknete pri temperaturi okoli 350 stopinj Celzija, bo povzročil hude opekline. Če se zaradi spajkalnika poškodujete, opecite opečeno mesto s hladno vodo

Če še nikoli niste spajkali delov SMD, toplo priporočam ogled nekaterih vadnic iz YouTuba. Osnovno pravilo je, da spajkanje nanesete na eno blazinico, namestite čip na mesto in spajkate zatič. Nato naredite samo nasprotno stran in če je več zatičev, jih naredite. Za pomoč pri spajkanju lahko uporabite tudi fluks.

Za spajkanje mikrokrmilnika boste potrebovali tudi spajkalni stenj. Samo zataknite zatiče s spajkanjem in uporabite spajkalni stenj, da odstranite presežek.

Prepričajte se, da ste dele pravilno spajkali. Običajno imajo mikrokrmilniki piko, ki označuje prvi pin. Običajno imajo tiskane plošče tudi piko za orientacijo.

Za SMD dele običajno želite najprej spajkati majhne dele. Če najprej spajkate glave, jih boste verjetno udarili s spajkalnikom in sprostili nekaj neprijetnih plinov. To zaporedje lahko priporočam iz izkušenj. Temu seznamu ni treba slediti, vendar je narejen z zdravo pametjo:

1. Kondenzatorji
2. LED in upori za LED diode (neobvezno) [najprej morate spajkati upore]
3. Regulator in mikrokrmilnik (Poskrbite, da boste MCU postavili na pravi način! Pika mora biti obrnjena enako kot oznaka [bela pika] na tiskanem vezju.)
4. Kristal
5. Gumbi
6. Glave (glava NRF24L01+ je ravno tam, kjer bi počival vaš prst, zato priporočam uporabo nekaterih žic, da mu omogočite nekaj prožnosti.)
7. Nekaj žic za baterijo. Glavna moč je označena z VCC in GND. VCC mora biti okoli 3, 6-6 voltov. Ta napetost prehaja neposredno na mikrokrmilnik, zato pazite, da vanj ne napeljete preveč napetosti.

3. korak: programska oprema

Z leti sem naredil nekaj iger za tovrstno platformo. Od tod lahko najdete staro kodo za več iger (to je tista, ki se imenuje mushroom_mcp_continued_v10_converted):

github.com/Teneppa/handheld_open_source

Odprtokodni mehanizem najdete tukaj (za kodiranje sem uporabil Visual Studio, tako da obstaja več čudnih datotek):