5 $ KALENDAR PCB Z BINARNO URO: 7 korakov (s slikami)

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

Živjo! Ta koledar PCB in binarno uro sem naredil z Eagle CAD. Uporabil sem ATMEGA328P MCU (iz Arduina) in LED matrico 9x9. Dimenzije moje plošče so 8 cm x 10 cm (3,14 x 3,34 palca). Malo je premajhno, a prvič: brezplačna različica Eagle CAD omogoča 80 cm^2 in drugič: največja velikost jlcpcb.com za 2 $ pcb je 10 cm x 10 cm. Delal bom na veliko boljši različici tega projekta z MCU in DCF77 serije STM32L. Toda to je tudi kul in preprost projekt, iz katerega bi se lahko naučili vseh postopkov oblikovanja in izdelave tiskanih vezij + kako uporabljati Arduino kot programer.

V tem navodilu vam bom pokazal, kako sami izdelate koledar iz PCB -ja.

P. S. To je moj prvi prototip v slikah in videu, zato sem naredil nekaj manjših napak (na srečo čarobni dim ni prišel ven: D) V mojem prvem projektu je velikost prevelika in maska za spajkanje ne more iti čez vajo, zato nekaj besedil niso v celoti napisani. Lansko leto je namesto 2023 2021. To sem že popravil v datotekah, ki jih lahko prenesete;)

1. korak: Oblikujte shemo

Najprej morate izbrati krmilnik za svoj projekt in način upravljanja LED. Izbral sem ATMEGA328P, saj se uporablja v Arduinu in ga je mogoče programirati v Arduino IDE. Toda to ni najboljši krmilnik za aplikacije z nizko porabo energije. Priporočam mikrokrmilnike serije STM32 L za aplikacije z nizko porabo energije.

Za krmiljenje LED sem izbral LED matriko 9x9, saj je to eden najboljših načinov za nadzor številnih LED (81 jih je) s samo 18 zatiči GPIO.

Dodal sem dodaten P-kanalni MOSFET za nadzor moči vseh LED. Ta MOSFET se lahko upravlja s PWM signalom za nadzor svetlosti LED.

Za baterijo sem izbral CR2032 (150mAh). Čeprav je to precej energetsko učinkovita zasnova, ker je vklopljena le ena LED in regulator lahko ostane v načinu mirovanja, baterija CR ne bo zdržala predolgo. Za naslednji projekt bom uporabil baterijo za ponovno polnjenje s 5V USB vhodom.

Odločil sem se za uporabo notranjega oscilatorja ATMEGA328P, ker ga lahko zaradi boljše porabe energije znižamo na 1 MHz ali celo manj, vendar ima težave z stabilnostjo notranje frekvence ure (v 24 urah bo prišlo do napake nekaj sekund).

2. korak: Oblikujte tiskano vezje

Ta videoposnetek priporočam za začetek z Eagleom in poiščite na forumu.autodesk.com, če imate težave. Če ne želite sami oblikovati, lahko prenesete in uporabite moje datoteke gerber. V Eagle samo uvozite datoteke gerber Datoteka-> Uvoz-> Gerber.

V slojih Eagle CAD 21 in 22 lahko spremenite besedilo in dodate grafiko na tiskano vezje. Orlovi sloji

Odlična vadnica o dodajanju grafike na Eagle PCB: Dodajanje grafike po meri v postavitve EAGLE PCB

3. korak: Naredite tiskano vezje

EDIT: odlično navodilo za izdelavo tiskanega vezja: DIY Professional dvostransko tiskano vezje

Seveda lahko to naredite sami, vendar je danes izdelava PCB na Kitajskem veliko cenejša in kakovostnejša. Na JLCpcb.com lahko dobite 10 x 10 cm 10 kosov za 2 USD. Težava pri JLCpcb.com je, ko izberete drugo barvo kot standardno zeleno (črna barva je 17 USD:() Priporočam tudi elecrow.com, ker vse barve stanejo 4,90 $ (razen mat črne in vijolične).

Le kratek primer naročanja tiskanega vezja pri JLCpcb: 1) pritisnite "QUOTE NOW"

2) pritisnite "Dodaj svoje datoteke gerber"

3) naložite zip ali rar

4) lahko vse lastnosti ostanejo privzete

*edino, kar morate spremeniti iz lastnosti, je barva PCB (nekoliko dražja). V tem primeru jih je ceneje naročiti na www.elecrow.com

4. korak: Spajkanje

Če ponovite moj projekt, je to najtežji korak, ker sem uporabil 0603 SMD LED in 0402 upore, vendar spajkati majhne dele pravzaprav ni tako težko, če imate za to primerna orodja. Pri meni je trajalo približno eno uro spajkanja vseh komponent. Naučil sem se spajkati od samega mojstra: EEVblog #997 Kako spajkati komponente za površinsko montažo

Uporabil sem ostro pinceto in majhno spajkalno konico za spajkanje Amazon link

Uporabite čim tanjšo spajkalno žico!

5. korak: Programiranje

OPOZORILO: odstranite baterijo, preden jo priključite na Arduino. Ardunino deluje s 5V, vendar je baterija 3V. Diode z baterijo nisem dodal zaporedno, ker bi bilo 3V-Vdiode_drop v najboljšem primeru 2,7 V.

Najprej sledite tej vadnici, kako Arduino nastaviti kot ponudnika internetnih storitev, da boste programirali ATMEGA328P z Arduino IDE. V navodilih sledite zgledu Minimalni tokokrog (odprava zunanje ure). Če imate Arduino z SMD MCU, lahko sledite tem navodilom: Arduino-Leonardo-as-Isp

Lahko prenesete mojo skico Calendar.ino in preverite, kako deluje. Nekatere funkcije še vedno manjkajo (nastavite čas z gumbi, načine spanja in izračun prestopnega leta). Izjave IF je mogoče zamenjati z izjavami SWITCH ali celo z matrikami.

6. korak: Binarna ura

Binarna ura prikazuje čas v binarni obliki. Wikipedia binarne ure

Če sprva niste programer, se vam zdi čudno, vendar je to odličen način, kako se navaditi na binarne številke;)

7. korak: Projektne specifikacije in datoteke Gerber

Datoteka calendar_main_sch.txt vsebuje vse dele tega projekta (odprite jo z beležnico ali beležnico ++ za pravilno oblikovanje)

Upori R1 do R77 so upori za omejevanje toka LED in so lahko od 100 do 400 ohmov, vendar priporočam uporabo uporov 220 ohmov. Za več informacij si lahko preberete to vadnico: Kako izračunati serijski upor za LED

Q10 do Q18 so N-kanalni MOSFETI v primeru SOT-23. Uporabite lahko kateri koli MOSFET v načinu za izboljšanje N-kanala, vendar preverite parameter podatkovnega lista: "Gate Threshold Voltage". Največja vrednost mora biti nižja od 3V.

caledar_main_sch.zip ima vse datoteke Gerber (Te datoteke so že popravljene z manjšo velikostjo, tako da jih lahko spajkalna maska v celoti pokrije, vias pa bodo nevidni in lani je zdaj 2023). Lahko jih uvozite v Eagle ali naložite v JLCpcb in "QUOUTE NOW"

Calendar.rar je ves moj projekt Eagle CAD. Verjetno bi morali iti v Upravitelja knjižnice in dodati lokacijo knjižnice. V programu Eagle: Knjižnica-> odpri upravitelja knjižnice-> Dostopno-> Brskaj-> dodaj lokacijo knjižnic-> kliknite knjižnica-> uporabi.