Mesazh i Personalizuar që Paraqet Xhingla: 16 Hapa

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

Rreth muajit të kaluar, ne ishim duke mirëpritur studentët tanë të rinj në departament. Miku im doli me një ide që ne duhet të kishim një lloj dhuratë për ta, dhe kjo është mendimi im për këtë. M’u desh një ditë për të eksperimentuar se si të ndërtoja të parën, pastaj disa orë për të ndërtuar pjesën tjetër 4.

Xhingla kontrollohet nga ATTINY414. Mesazhi ruhet në MCU dhe më pas shfaqet një shkronjë në të njëjtën kohë në ekranin e pjesëve të përbashkëta të anodës 7. Ju mund të keni një mesazh shumë të gjatë pasi fjala ime prej 10 shkronjash harxhoi vetëm 400 bajt hapësirë programi në pajisjen 4k. 7 segmentet që shfaqin kunjat e katodës janë të lidhura me MCU përmes rezistencave 1k.

Unë u përpoqa të përdor sa më shumë pjesë që kam tashmë në dorë dhe rezulton se na mbetet të blejmë vetëm mbajtës dhe bateri të baterive. Xhingla është shumë e lirë për tu ndërtuar gjithashtu, duke ardhur me pak më shumë se 2 dollarë secila, duke përjashtuar baterinë.

Kjo pjesë është ideale për zbukurim ose për tu varur në çantën tuaj.

Shënim: Ky është udhëzuesi im i parë dhe kam bërë shumë më pak fotografi sesa duhet. Unë do t'i kompensoj ata duke vizatuar disa skica për ato hapa që nuk kam fotografi. Gjithashtu më falni për shkrimin potencialisht konfuz.

Shënim 2: Ju mund të përdorni çdo mikrokontrollues për këtë projekt, por vendosja në këtë Udhëzues është për ATTINY414 dhe pajisje të tjera të përputhshme me pin.

Furnizimet

(Lista është për 1 copë)

Pjesët

• 1x tabelë Breakout për çipin SOP28/TSSOP28
• 1x ATTINY414 (mund të përdorni mikrokontrollues të tjerë dhe ta përshtatni vetë)
• Rezistenca 7x 1k (THT, 1/4 ose 1/8 W)
• 1x kondensator 100nF (THT ose SMD)
• 1x 0.56inodë e zakonshme e anodës 7 segmenti
• 1x Çelës rrëshqitës
• 1x mbajtës i baterisë së qelizave të monedhës (kam përdorur CR2032 këtu.)
• Disa tela AWG30 dhe këmbë rezistence (për hedhje në zona të ngushta)
• Ngjitës ose shirit i dyanshëm (për mbulimin e zonës për të parandaluar shkurtimin)
• Tub tkurrës 1mm
• 1x varëse çelësash

Mjetet

• Hekur bashkues dhe nxjerrës tymi
• Duart ndihmëse ose mbajtësja e PCB
• Lidhës me diametër të vogël (kam përdorur 0.025in.)
• Fluksi RMA
• Peceta alkoolike ose Isopropyl Alcohol + Furçë e sheshtë
• Letër indi
• Shirit maskues
• Programues mikrokontrollues (bazuar në MCU tuaj)

Hapi 1: Dizajni i Përgjithshëm

Këto skica janë paraqitja e përafërt e mënyrës sesi gjërat vendosen në tabelën e shpërthimit në modelin tim.

Shënim: Tabela e shpërthimit që përdor ka një numër pin në secilën vrimë bazuar në numërimin e zakonshëm të këmbëve IC në secilën anë. Kur i adresoj këto vrima, do të përdor Txx për anën e sipërme (ku është vendosur MCU) dhe Bxx për anën e poshtme. Nëse jeni të hutuar se ku të lidhni gjërat, referojuni këtyre fotografive.

Hapi 2: Testoni përbërësit tuaj

Para se të filloni, sigurohuni që pjesët tuaja të jenë në gjendje pune, veçanërisht mikrokontrolluesi dhe ekrani. Meqenëse pjesët do të mblidhen në hapësira të vogla, duke e përfunduar atë dhe kuptuar që ekrani juaj nuk funksionon është gjëja e fundit që dëshironi, kështu që provojini ato së pari!

Hapi 3: Programoni Mikrokontrolluesin

Programi

Programi për mikrokontrolluesin është mjaft i thjeshtë dhe përbëhet nga hapat e mëposhtëm:

• Vendosni kunjat e ulëta për shkronjën e parë.
• Vono pak
• Vendosni kunjat të gjitha lart për të zbrazur ekranin (opsional)
• Vono pak
• Vendosni kunjat e ulëta për shkronjën e dytë.
• Shpëlajeni dhe Përsëriteni

Kam bashkangjitur kodin që kam përdorur. Mund ta përpiloni me një përpilues XC8 në MPLAB X. Megjithatë, meqenëse kam përdorur PA0 për segmentin A, do të duhet të çaktivizoni UPDI përmes bitit të siguresës që të funksionojë (shpjegimi më poshtë).

Zgjedhja e porteve të duhura

Tani ju duhet të zgjidhni cilat porte të mikrokontrolluesit do të përdorni. Normalisht për mikrokontrolluesin me 14 kunja, do të ketë një port 8-bit dhe një port 4-bit. Meqenëse ekrani me 7 segmente ka 8 kunja katodë (përfshirë pikën dhjetore), përdorimi i portës 8-bit është më i përshtatshmi sepse mund të përdorni hyrje të drejtpërdrejtë të portit për të vendosur vlerën e portit në një komandë të vetme.

Konsiderimi 1: Gjurmë të kryqëzuara

Sidoqoftë, zgjedhja mund të ndryshojë për shkak të gjurmimit të mikrokontrolluesit dhe drejtimit të telit midis MCU -së tuaj dhe ekranit. Për ta bërë punën më të lehtë, ju doni sasinë më të vogël të gjurmëve të kryqëzuara.

Për shembull, në ATTINY414 porti 8-bit është PORTA. Nëse caktoni PA0 në segmentin A, PA1 në segmentin B dhe kështu me radhë, sasia e gjurmës së kryqëzuar është 1 (segmenti F dhe G) që është e pranueshme për mua.

Protip: Njëra anë e bordit mund të vendosë në mënyrë të sigurtë pesë rezistencë 1/4 w.

Konsiderimi 2: Funksionet alternative të kunjave

Në disa raste, nëse kunjat në portin që dëshironi të përdorni kanë funksione alternative siç janë kunjat e programimit, këto kunja nuk do të funksionojnë si kunja GPIO, prandaj mund t'ju duhet t'i shmangni ato ose të çaktivizoni programimin krejtësisht, zgjedhja është e juaja.

Për shembull, në ATTINY414 kunja e programimit UPDI është në kunjin A0 në PORTA. Nëse e përdorni këtë port si dalje, nuk do të funksionojë sepse porta do të përdoret si UPDI në vend të GPIO. Ju keni 3 opsione këtu me të mirat/të këqijat e tyre:

• Çaktivizoni UPDI përmes pjesëve të siguresave: Ju nuk do të jeni në gjendje të programoni pajisjen përsëri nëse nuk përdorni 12v për të riaktivizuar funksionin UPDI (për fat të keq e bëra këtë, por ju nuk keni nevojë).
• Përdorni vetëm PA7-PA1: Ju nuk do të jeni në gjendje të përdorni një pikë dhjetore këtu nëse nuk përdorni edhe PORTB për të ndihmuar, por prapë do të keni programim në dispozicion (opsioni më i mirë).
• Përdorni PORTB për të ndihmuar: Kodi më i gjatë, por gjithashtu funksionon nëse pinout është shumë i çrregullt përndryshe.

Protip: Mundohuni të zgjidhni mikrokontrolluesin me më pak sfera programesh, ATTINY414 përdor UPDI i cili përdor vetëm 1 kunj për të komunikuar, kështu që ju keni më shumë kunja GPIO në dispozicion.

Programimi i pajisjes

Nëse keni një prizë programimi për pajisjen SMD, mund të dëshironi ta programoni atë para se të bashkoni MCU në bordin e daljes. Por nëse nuk e bëni, bashkimi së pari mund t'ju ndihmojë me programimin. Largësia mund të ndryshojë. Në rastin tim, unë e lidh PICKIT4 me një tabelë shpërthimi, pastaj përdor gishtin tim për të shtyrë MCU kundër tabelës. Punon por jo shumë mirë (priza e programimit tani është në listën time të dëshirave).

Hapi 4: Saldoni Mikrokontrolluesin

Nuk ka asgjë të zbukuruar në këtë hap. Ju duhet të lidhni mikrokontrolluesin në tabelën e shpërthimit. Ka shumë mësime në Youtube se si të lidhni pjesët SMD. Për ta përmbledhur, gjërat thelbësore janë:

• Maja e pastër e hekurit për saldim
• Sasia e duhur e saldimit
• Temperatura e duhur
• Shumë fluks
• Shumë durim dhe praktikë

E rëndësishme: Sigurohuni që të lidhni kunjin 1 të MCU në kunjin 1 të tabelës së shpërthimit!

Tani që MCU është ngjitur në tabelë, ne mund të vazhdojmë në hapin tjetër.

Hapi 5: Saldoni kondensatorin

Ekziston një rregull i përgjithshëm në elektronikë që kur keni një IC në qarkun tuaj, shtoni një kondensator 100nF pranë kunjave të tij të energjisë, dhe kjo nuk bën përjashtim këtu. Ky kondensator quhet kondensator shkëputës dhe do ta bëjë qarkun tuaj më të qëndrueshëm. 100nF është një vlerë e përgjithshme që punon me shumicën e qarqeve.

Duhet të lidhni kondensatorin sa më afër të jetë e mundur nëpër kunjat Vcc dhe GND të MCU. Nuk ka shumë hapësirë këtu, kështu që unë vetëm i shkurtova këmbët e saj në madhësi dhe e lidh atë drejtpërdrejt në këmbët e MCU.

Hapi 6: Pastrimi i Fluksit 1

Ndërsa fluksi është thelbësor për bashkimin. Lënia e tij në tabelë pas bashkimit nuk është e mirë për ju sepse mund të gërryejë tabelën. Fluksi i mbetjeve mund të shpërndahet duke përdorur alkool izopropil. Sidoqoftë, ju gjithashtu duhet të fshini fluksin nga tabela para se alkooli të avullojë ose përndryshe fluksi ngjitës tani do të mbulojë të gjithë tabelën.

Kjo është teknika që unë përdor dhe funksionon mjaft mirë: vendoseni dërrasën anash në një letër të hollë, më pas njomni një furçë pikture të sheshtë me alkool dhe shpejt "lyeni" alkoolin në dërrasë poshtë në letrën e bërë. Do të shihni një fluks të verdhë që shfaqet në letrën e indeve. Për t'u siguruar që shumica e fluksit është hequr, kontrolloni nëse bordi juaj nuk është ngjitës dhe pellgjet e fluksit rreth nyjeve të saldimit janë zhdukur kryesisht. Shihni një fotografi më lart për më shumë detaje.

Arsyeja për këtë pastrim: Për të pastruar mikrokontrolluesin. Pjesa do të jetë shumë më e vështirë për t'u arritur më vonë.

Hapi 7: Bashkoni ekranin me 7 segmente

Tani ne do të thyejmë rregullat në lidhje me bashkimin e pajisjeve të profilit më të ulët së pari dhe do të fillojmë nga ekrani me 7 segmente. Në këtë mënyrë ne thjesht mund t'i bashkojmë rezistorët në këmbët e ekranit me 7 segmente.

Meqenëse ne tani kemi vrima të lira shumë të kufizuara të mbetura në tabelë, ne do të heqim anën e poshtme të zakonshme të anodës të ekranit për t'i hapur rrugë kunjit negativ të mbajtësit të baterisë. Pastaj bashkojeni normalisht. Thjesht përkulni këmbët e ekranit nga jashtë, mbajeni në vend (kaseta maskuese mund të jetë e dobishme këtu) dhe ngjiteni në anën e sipërme të tabelës.

Hapi 8: Saldoni Rezistorët nga ana e Poshtme

Hapi tjetër do të ishte bashkimi i rezistorëve në anën e poshtme të tabelës. Para se të fillojmë, vendosni shirit ose afishe të dyanshme mbi pads TSSOP që nuk i kemi përdorur për të parandaluar shkurtimin.

Tani që jastëkët janë të mbuluar, nxirrni rezistencat tuaja dhe filloni të përkulni këmbët e tyre. Ata do të lidhen midis këmbëve të MCU (ana e majtë e tabelës) dhe këmbëve të ekranit (ana e djathtë e tabelës). Sigurohuni që ata të mos prekin njëri -tjetrin dhe të kenë hapësira të mjaftueshme mes tyre.

Protip: Tabela juaj e prishjes mund të vijë me disa vrima të shpuara në tabelë. Këto janë pika të përshtatshme për të bashkangjitur çelësin. Sigurohuni që njëra nga këto vrima të mos mbulohet nga këmbët e rezistencës.

Hapi 9: Saldoni Rezistencat në Anën e Sipërme

Nëse nuk mund të vendosni çdo rezistencë në anën e poshtme të tabelës, mund t'ju duhet të vendosni disa në anën e sipërme. Meqenëse mikrokontrolluesi është gjithashtu në këtë anë, do t'ju duhet të zvogëloni tubat e këmbëve tuaja të rezistencës për t'i parandaluar ata që të prekin mikrokontrolluesin. Pjesa tjetër e procedurave mbetet e njëjtë me hapin e fundit.

Hapi 10: Lidhni Ndërprerësin

Pjesa tjetër e saldimit është çelësi i rrëshqitjes për të ndezur dhe fikur fuqinë. Unë përdor një ndërprerës rrëshqitës 1P2T këtu.

Përsëri për shkak të vrimave të kufizuara të mbetura, prejeni një kunj anësor të çelësit

Pastaj lidhni kunjin anësor të mbetur të ndërprerësit. Lëreni pinin qendror të pashitur.

Hapi 11: Saldoni telat dhe kërcyesit

Bazuar në modelin tuaj, mund të keni pak a shumë tela për t'u bashkuar. Në modelin tim, ka 2 tela (tela të energjisë për MCU) dhe 2 kërcyes (energji për ekranin dhe tejkalim shtesë për MCU).

Thjesht bashkojini ato saktë dhe jeni mirë të shkoni.

Hapi 12: Pastrimi i Fluksit 2

Arsyeja për këtë pastrim: Ne nuk do të kemi më qasje në pjesën e poshtme pasi kemi bashkuar mbajtësen e baterisë, prandaj duhet të pastrojmë tani.

Hapi 13: Saldoni mbajtësen e baterisë + çdo kërcyes shtesë

Kjo është pjesa e fundit dhe më e ndërlikuar për t'u bashkuar. Ne nuk kemi mjaft vrima të dedikuara për mbajtësen e baterisë kështu që ne do ta lidhim atë kështu: Terminali pozitiv ndau vrimën me këmbën e ndërprerësit që lamë të pashitur (hapi 10) dhe terminali negativ shkon në vrimën që kemi lënë prerja e këmbës së ekranit (hapi 7).

Pastaj, nëse keni ndonjë kërcyes shtesë për t'i bashkuar, lidhini ato tani. Për modelin tim, më ka mbetur një bluzë sepse duhet të lidhet me kunjin negativ të mbajtësit të baterisë.

Shikoni foton për më shumë detaje.

Hapi 14: Pastrimi i Fluksit 3

Arsyeja për këtë pastrim: Pastrimi përfundimtar.

Hapi 15: Testimi + Prekja përfundimtare

Para se të vendosim baterinë, sigurohuni që asnjë këmbë të mos prekë njëra -tjetrën, të kapni ndonjë tela të tepërt, kontrolloni saldimin tuaj. Pasi të jenë bërë, mund të vendosni një bateri, ta ndizni dhe duhet të funksionojë siç duhet.

Nëse jo, kontrolloni të gjitha lidhjet tuaja përsëri dhe ndoshta kontrolloni nëse programi juaj i mikrokontrolluesit është i saktë.

Hapi 16: Produkti Përfundimtar

Urime! Ju keni bërë xhingla tuajat të personalizuara! Sigurohuni që ta ndani me mua këtu dhe kënaquni!