Ora Nerd: 10 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Ora Nerd shfaq kohën në binar kur butoni shtypet dhe u krijua nga Sam DeRose gjatë një praktike verore në selinë tonë. Ora tregon orën dhe minutat duke ndezur dy LED në rend për të përfaqësuar dy numra binarë 4-bit (në formatin e madh endian). Këtu keni një përshkrim të shkëlqyeshëm se si të lexoni numrat binarë.

Ky tutorial (i shkruar nga Sam DeRose) ju tregon se si të ndërtoni një Nerd Watch nga e para me disa përbërës elektronikë dhe një makinë bluarëse PCB desktop Bantam Tools. Supozon se keni përvojë të mëparshme duke punuar me komponentë elektronikë të montuar në sipërfaqe dhe se nuk jeni të huaj për një multimetër dhe saldim. Alsoshtë gjithashtu e dobishme të marrësh një informacion të vogël se si funksionon Arduino.

Hapi 1: Disa shënime para se të fillojmë

Si të tregoni kohën: Numri i parë përfaqëson orën, dhe numri i dytë përfaqëson numrin që do të tregonte dora e minutës nëse do të ishte një orë analoge. Për shembull, nëse ora pulson 0010 - 0110, kjo korrespondon me 2 - 6, që do të thotë se ora është 2 dhe dora e minutës tregon në 6, duke e bërë atë 2:30. (Shikoni imazhin e mësipërm për një përshkrim grafik!) Nuk ka asnjë indikacion për mëngjes ose pasdite, por shpresojmë se është e qartë nëse është 2:30 e mëngjesit apo jo.

Ora është e bazuar në një projekt që Tony DeRose e bëri për Maker Faire. Ai përdor të njëjtin kod dhe skematik, por tani tabela është paraqitur që të duket më shumë si një orë, dhe përbërësit më të lëmuar të sipërfaqes (SMD) përdoren për ta bërë atë të profilit më të ulët.

Shënim: Sam bëri shumë përsëritje të kësaj ore - do të shihni numrat e versionit në foto. Për shkak të kësaj, fotografitë e përparimit në këtë post kalojnë midis versioneve të ndryshme mjaft shpesh. Procesi i përgjithshëm për çdo version është saktësisht i njëjtë, prandaj mos u shqetësoni nëse ora juaj nuk duket tamam si në foto.

Një shënim tjetër: Pjesa kryesore e kësaj mënyre si-të mbulon mënyrën e krijimit të versionit 2.5, versioni më aktual që përdor një çip të rregullt ATtiny. Sidoqoftë, Hapi 9 tregon një ndryshim, versionin 3.1, i cili përdor një ATtiny të montuar në sipërfaqe dhe një port mini-USB për ta programuar atë. Ky version është shumë më i vështirë për tu ndërtuar dhe programuar, kështu që unë do të rekomandoja të filloni me versionin 2.5 dhe të provoni vetëm versionin 3.1 nëse ndiheni vërtet ambiciozë (ose keni përvojë me bashkimin e përbërësve SMD).

Hapi 2: Si funksionon

Çipi ATtiny (çipi IC i zi me 8 kunja) është zemra e orës. Ky çip është në thelb një version i vogël i të njëjtit çip që është brenda një Arduino, dhe kështu mund të programohet për të kryer funksione të ndryshme. Në këtë rast, çipi ka një program mbi të që pret një shtypje butoni, dhe kur e ndjen një të tillë, ai bazon disa nga kunjat e tij në mënyrë që rryma të rrjedhë nga +3 volt nëpër LED, duke i ndezur ato. ATtiny ka një orë të brendshme, kështu që LED -të janë programuar të ndizen për të shfaqur kohën.

Hapi 3: Mjetet, materialet dhe skedarët

MJETET

• Mjete Bantam Desktop PCB Mulliri
• Kompjuter me softuer Bantam Tools të instaluar
• Kllapa e shtrirjes dhe pajisjet e montimit të përfshira me makinën e bluarjes
• Makine per ngjitjen e metalit
• Mullinj të sheshtë, 1/64 ", 1/32" dhe 1/16 "(opsionale por të rekomanduara, për pastrimin e bakrit të tepërt)

MATERIALE

• PCB bosh, FR-1, e dyanshme
• Shirit i dyanshëm
• Saldator
• Pastë saldimi
• Gjilpërë qepëse
• Fije, e zezë
• Shiritat Velcro, 3/4 ", të zinj ose një formë tjetër të rripit të orës

P CORBRSIT ELEKTRONIK

• Prizë IC, 8-pin
• Çipi Atmel ATtiny Ne përdorëm ATtiny85.
• LED, SMD (2) SMD = pajisje për montim në sipërfaqe
• Rezistentët, o 50 Ohms, SMD (2) Vlera e saktë nuk është e rëndësishme.
• Butoni momental, katror, SMD Ne i përdorëm këto, por edhe të tjerat do të përshtaten gjithashtu.
• Bateri me qeliza monedhe, CR2032, 3-volt
• Mbajtës i baterisë së qelizës së monedhës

DOSJET

• Skedari i bordit EAGLE NerdWatchV2.5.brd për orën
• Arduino skicon NerdWatch.ino për të shkuar në ATTiny. Skedari.zip i përfshirë këtu ka skicën, si dhe bibliotekat që do të duhet të instaloni për të bërë që skica të funksionojë siç duhet.

Skedari EAGLE për Programuesin ATtiny TinyProgShield.brd (opsional)

• SH NOTNIM: Mos harroni të instaloni bibliotekat në Arduino para se të përpiqeni të përpiloni skicën. Ja si:

  • Shkarkoni dhe instaloni Arduino nëse nuk e keni bërë tashmë. Mund ta merrni nga faqja Arduino.
  • Shkarkoni skedarin NerdWatch.zip dhe mbani mend se ku e keni ruajtur.
  • Nisni Arduino. Shkoni te Sketch> Import Biblioteka> Shtoni Bibliotekë dhe lundroni atje ku keni ruajtur NerdWatch.zip.
  • Zgjidhni të gjithë skedarin.zip dhe lërini Arduino të instalojë bibliotekat automatikisht.
  • Rinisni Arduino për të aktivizuar bibliotekat. Shënim: Nëse keni ndonjë problem, Forumet Arduino janë një vend spektakolar për të bërë pyetje, si për përdoruesit e përparuar ashtu edhe për programuesit e rinj.
  • Përdorni Arduino për të hapur NerdWatch.ino dhe përpiloni kodin tuaj.

Për Versionin 3.1 do t'ju duhet këto skedarë:

• Skedari EAGLE NerdWatchV3.1.brd
• NerdWatch.zip i njëjti skedar si për v2.5
• Dosja EAGLE SMDtinyProgrammer.brd për bordin e programuesit SMD ATtiny

Hapi 4: Vendosni Softuerin e Makinës Mulliri të Bantam Tools

Ndezni programin Bantam Tools. Pastaj lidhni makinën tuaj të bluarjes me kompjuterin tuaj dhe ndizeni atë.

Importoni skedarin EAGLE në programin Bantam Tools dhe kryeni hapat e mëposhtëm për të konfiguruar prerjen:

• Përdorni butonin e fiksimitSetup për t'ju përcjellë përmes instalimit dhe vendndodhjes së kllapës së shtrirjes.
• Pasi të jetë instaluar kllapa, vendoseni materialin tuaj në dërrasë të dyanshme FR1 duke përdorur butonin Setup Material.
• Në këtë dialog, sigurohuni që të harmonizoni origjinën e materialit në kllapa.
• Përdorni një fund të sheshtë 1/32 "dhe 1/64" për pjesën e përparme të tabelës dhe një 1/32 "për pjesën e pasme të tabelës. (Pjesa e pasme është gjithashtu aty ku mund të shtoni mulli përfundimtar 1/16" tuaj opsional.)

Cilësimi i paracaktuar për bordin tuaj FR-1 funksionon mirë për këtë projekt. Nëse dëshironi të eksperimentoni me më shumë pastrim të gjurmëve, mund të aktivizoni Modalitetin BitBreaker (Preferencat> klikoni në kutinë BitBreaker) dhe të eksperimentoni me cilësimet e thellësisë dhe pastrimit (kjo është për përdoruesit që e dinë rrugën e tyre rreth një mulliri).

Nëse keni nevojë për një rifreskim në përdorimin e Makinës së bluarjes së PCB -së së Bantam Tools dhe konfigurimin e softuerit, shikoni këtë udhëzues për Fillimin.

Hapi 5: Prerë orën

Ngarkoni PCB -në tuaj të zbrazët:

• Përdorni butonin Loading për të çuar përpara shtratin e përpunimit.
• Mbuloni njërën anë të një FR-1 të dyanshëm me shirit të dyanshëm dhe përputheni tabelën me cepin e majtë të kllapës së shtrirjes.
• Shtypni fort tabelën dhe më pas shtypni butonin Home.

Pritini tabelën tuaj:

Së pari prerë gjurmët dhe vrimat për pjesën e sipërme. Bëni këtë duke klikuar në Gjurmët dhe Holesin dritaren e skedarit të planit

• Kur të bëhet kjo, rrokullisni tabelën në programin Bantam Tools duke klikuar në butonin Bottom.
• Gjithashtu rrokullisni tabelën aktuale në makinë në mënyrë që ana e paprerë të kthehet lart. Sigurohuni që pjesa e poshtme e tabelës të jetë e rrafshët me këndin e djathtë të bashkimit të shtrirjes.
• Klikoni në Gjurmët dhe Skica në dritaren e skedarit të planit.

Mulliri do të presë gjurmët dhe vrimat e mbetura dhe do të keni një dërrasë të përfunduar!

Hapi 6: Solder në Elektronikë

Tani vjen pjesa e lodhshme: bashkimi i përbërësve në orë. Nëse jeni i ri në saldimin në sipërfaqe, ose bashkimin në përgjithësi, lexoni përshkrimin më poshtë. Ju gjithashtu mund të gjeni disa këshilla në projektin Light-Up PCB Necklace.

Për këtë proces, ne përdorëm një furrë thotë dolli për të rimbushur saldimin e përbërësve më të vegjël SMD si LED dhe rezistorët. Pastaj ne përdorëm një hekur bashkues të zakonshëm për të bashkuar përbërësit më të mëdhenj si priza IC, butoni dhe mbajtësja e baterisë.

Ndiqni këto hapa të përgjithshëm për të shtuar përbërësit:

Përbërësit SMD

• Dab paste saldimi në 8 pads, të cilat do të montojnë 2 LED dhe 2 rezistorë. Shikoni fotot e mësipërme për të marrë vendet e vendosjes.
• Kontrolloni që e njihni polaritetin e LED -ve. Për ta bërë këtë, mund të përdorni një multimetër në cilësimin e tij të "vazhdimësisë", ose mund të shikoni LED dhe të gjeni shenjën e shënimit ose vijën (et) e gjelbër, e cila shënon anën e tokës.
• Duke përdorur piskatore, vendosni LED -të dhe rezistencat në jastëkët me pastën e saldimit. Sigurohuni që të keni polaritetin të saktë! Për të dy LED, toka është më afër fundit të orës.
• Përdorni një pllakë gatimi, një furrë thotë dolli ose vetëm një hekur të zakonshëm për të shkrirë pastën e saldimit dhe ngjitni përbërësit.

Socket IC

• Përkulni kabllot e prizës IC përmes vrimës në mënyrë që të duket si një përbërës SMD në vend të një komponenti përmes vrimës.
• Mbështjellësit në orë do të jenë mjaft të gjatë për të akomoduar prizat e prirura të prizës. Vendoseni prizën dhe sigurohuni që të kuptoni se si montohet në orë.
• Hiqeni prizën dhe ngjiteni ngjitjen në të paktën një jastëk në secilën anë të prizës. Unë zakonisht bëj një cep dhe pastaj këndin e kundërt.
• Vendoseni prizën përsëri në pads me shenjën e shtrirjes përballë. Kjo nuk kërkohet, por do t'ju ndihmojë të mbani mend se në cilën anë hyn ATtiny.
• Shtypni prizën poshtë në mënyrë që të jetë deri në fund në tabelë dhe përdorni një hekur bashkues për të ngjitur plumbat me pastën e saldimit në tabelë.
• Përfundoni saldimin e pjesëve të tjera të plumbave në jastëkë me një hekur bashkues dhe një spirale të saldimit të rregullt.

Butoni

• Në varësi të butonit që merrni, mund t'ju duhet të përkulni kordonët poshtë në mënyrë që ata të kontaktojnë më mirë me jastëkët.
• Vendoseni butonin në tabelë dhe sigurohuni që 2 prizat që janë normalisht të hapura të jenë në jastëkët e poshtëm të majtë dhe të sipërm të majtë. (Kur shtypet butoni, 2 pads e majtë lidhen.)
• Përdorni të njëjtën teknikë lidhëse të shpjeguar në pjesën e prizës IC më lart për të bashkuar butonin.

Vias

• Për vias, ju ose mund të përdorni një plumb të prerë nga një LED ose rezistencë, ose mund të hiqni një gjatësi prej teli lidhës 22-matës me bazë të fortë.
• Ngjiteni tela përmes vrimës dhe përdorni një hekur bashkues për të bashkuar tela në pads në të dy anët e bordit.
• Shkëputni tela të tepërt me snajperë teli.

Mbajtës i baterisë

• Përdorni kasetë për të mbajtur mbajtësen e baterisë CR2032 të vendosur në sipërfaqe në vend ndërsa e lidhni. (Bëhet vërtet nxehtë kështu që ju nuk doni ta mbani me gishta!)
• Bashkangjiteni mbajtësen në pjesën e pasme të tabelës duke bashkuar këmbët në të dy anët me jastëkët katrorë.

Hapi 7: Shtoni rripin

Kjo pjesë vërtet varet nga ju. Mënyra më e lehtë për të shtuar një rrip është duke qepur disa shirita velcro të lirë që mund t'i gjeni në çdo dyqan artizanale/pëlhurash si Michael ose Jo-Ann Fabrics. Përfundimisht ne do të donim ta bënim rripin nga materiali më i bukur si lëkura, dhe të shtonim një shtrëngim për ta lidhur atë, por kjo funksionon ndërkohë.

Ju lutemi na tregoni nëse keni ndonjë mënyrë interesante për ta lidhur orën në kyçin tuaj të dorës!

Hapi 8: Programoni ATtiny

Tani ora është e kompletuar fizikisht, por çipi ATtiny ende nuk di si të kontrollojë LED -të. Kjo është arsyeja pse ne duhet ta programojmë atë.

Ka disa mundësi kur bëhet fjalë për programimin e një ATtiny. Ju mund të bëni një qark të shpejtë të bukës, të përdorni një bord të veçantë programimi ATtiny, ose mund të bëni një mburojë të mrekullueshme Arduino, siç bëmë ne, kështu që ju lehtë mund t'i programoni këto patate të skuqura tani e tutje.

Nëse jeni një krijues me përvojë i mburojave Arduino dhe dëshironi të zgjidhni këtë metodë, skedari i bordit për programuesin (TinyProgShield.brd) është i disponueshëm në këtë hap. Thjesht priteni atë, lidhni përbërësit dhe bashkojeni atë me Arduino tuaj.

Skedari.ino këtu dhe në hapin hyrës është skedari me të cilin do të programoni ATtiny85 tuaj. Ndryshoni kohën në kod në kohën aktuale. Sigurohuni që të ngarkoni skedarin në ATtiny tuaj brenda një minutë ose dy në mënyrë që ora të sinkronizohet me kohën e duhur.

Hapi 9: Variacione të tjera

Siç u përmend në hapin e parë, Sam bëri një version plotësisht SMD të orës, i kompletuar me një ATtiny të montuar në sipërfaqe. Meqenëse nuk mund ta nxirrni ATtiny për ta programuar, atij iu desh të shtonte një port mini-USB që lidhet me kunjat e nevojshëm në mënyrë që ATtiny të programohet nga jashtë.

Ai pastaj bëri një mburojë për skajin tjetër të kabllit USB në mënyrë që gjithçka që duhet të bëni është të lidhni orën me mburojën dhe pastaj të programoni ATtiny sikur të jetë në mburojë.

Hapi 10: Përdoreni

Vendoseni Nerd Watch tuaj dhe provojeni duke shtypur butonin.

A mund ta lexoni kohën? Nëse jeni në gjendje të tregoni kohën duke shikuar sekuencën vetëm një herë, atëherë urime, ju jeni një budalla! Nëse ju duhen dy ose tri herë për të marrë kohën, mirë, ju jeni akoma një budalla sepse keni veshur këtë orë super të çmendur.

Keni ndonjë pyetje apo koment? Na dërgoni një email në [email protected].