Ručná herná konzola - Klon Arduboy: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Pred niekoľkými mesiacmi som narazil na Arduboy, ktorý je podľa oficiálnych webových stránok miniatúrna 8-bitová herná platforma, ktorá uľahčuje učenie sa, zdieľanie a hranie hier online. Je to platforma s otvoreným zdrojovým kódom. Hry pre Arduboy vyrábajú používatelia. Arduboy je založený na ATmega32u4, čo je rovnaký mikrokontrolér, aký sa používa v Arduino Pro Micro. Aj keď ešte nie som schopný vytvárať hry, rozhodol som sa postaviť jeho hardvérovú časť na doske. A áno, fungovalo to! Ďakujem MrBlinky za vytvorenie domáceho balíka Arduboy. Tvrdá práca už bola hotová.

Veľmi som si užil hranie niektorých retro hier na ňom. Ale doska na chlieb je trochu neohrabaná a drôty sú rozbehnuté po celom obvode. Vždy som chcel vyskúšať návrh DPS a nechať ho vyrobiť profesionálne. Toto je teda vhodný čas. Je to tiež perfektný projekt, pretože sa musíme sústrediť iba na návrh DPS. V tomto návode na použitie vyrobíme vlastnú verziu Arduboy od schémy zapojenia po obvodovú dosku!

Začnime

Krok 1: Veci, ktoré budete potrebovať

1x Arduino Pro Micro (5V)

1x OLED displej (SPI)

6x hmatové tlačidlo

1x piezo reproduktor

1x spoločná anóda RGB LED

Krok 2: Testovanie na Breadboarde

Zhromaždite všetky požadované komponenty a začnite ich spájať na doske podľa schémy zapojenia.

Pripojenia sú nasledujúce:

Ovládacie klávesy:

HORE - A0

DOLE - A3

SPRÁVNE - A1

VĽAVO - A2

A - D7

B - D8

OLED displej:

SCL - D15

SDA - D16

DC - D4

OZE - D2

Reproduktor:

REPRODUKTOR + - D5

REPRODUKTOR - - D6

RGB LED:

ČERVENÁ - D10

ZELENÁ - D3

MODRÁ - D9

Krok 3: Nahrávanie hier do Arduina

Pred nahraním akýchkoľvek hier na Arduino je potrebné vykonať niekoľko krokov.

• Otvorte Arduino IDE> Súbor> Predvoľby
• Skopírujte a prilepte nižšie uvedenú adresu URL do textového poľa Adresa URL doplnkového panela správcov a kliknite na tlačidlo OK.
• Prejdite na Nástroje> Dosky> Správca dosiek.
• Do textového poľa zadajte text domáci alebo Arduboy domáci.
• Vyberte balík Arduboy Homemade a kliknite na Inštalovať.

Po inštalácii knižnice prejdite do ponuky Nástroje a vyberte ju nasledovne:

• Strava: domáci Arduboy
• Zavádzač: Cathy3K
• Na základe: SparkFun Pro Micro 5V - alternatívne zapojenie
• Jadro: Jadro optimalizované pre Arduboy
• Displej: SSD1306

Odtiaľto si vyberte a stiahnite si svoju obľúbenú hru.

Otvorte súbor.ino a kliknite na tlačidlo Nahrať.

Krok 4: Navrhovanie DPS v EasyEDA

Keď všetko funguje správne, môžeme začať s procesom navrhovania DPS. Na navrhovanie som si vybral EasyEDA, pretože uľahčuje prácu začiatočníkom ako som ja. Chcel som, aby bol prenosný, a tak som sa rozhodol prevádzkovať ho na batérii LiPo, čo znamená, že bude potrebný nabíjací a posilňovací obvod. Rozhodol som sa postaviť zosilňovací obvod sám pomocou MT3608, ale tiež som zabezpečil pripojenie ľahko dostupného modulu MT3608 (čo som nakoniec použil) v prípade, že moja verzia zlyhá. Priložil som všetky súbory pre prípad, že by ste chceli použiť môj návrh DPS.

Najprv začnite vytvorením schémy zapojenia. Uistite sa, že je všetko správne označené a schéma zapojenia je čistá a čistá. Diagnostika problémov neskôr bude jednoduchšia. Pri výbere komponentov dbajte na stopu komponentu a uistite sa, že sa zhoduje s komponentom, ktorý máte.

Keď ste skontrolovali všetky pripojenia, kliknite na možnosť Previesť na DPS. Otvorí sa nové okno, v ktorom nájdete všetky stopy komponentov pripravených na umiestnenie a pripojenie.

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je definovať obrys dosky. Umiestnite svoje súčiastky zhruba a logicky, aby ste získali hrubú predstavu o tvare a veľkosti dosky. V ponuke Vrstvy vyberte položku BoardOutline a začnite kresliť pomocou nástroja Sledovať z ponuky Nástroje PCB.

Teraz dokončite umiestnenie komponentov. Možno ste si všimli, ako z podložiek vychádzajú linky. Hovorí sa im Ratlines a pomáhajú nám získať predstavu o tom, ako sú komponenty navzájom prepojené, takže rozloženie stôp je jednoduché.

Keď ste s umiestnením komponentov spokojní, môžete ich začať spájať so stopami. Šírka stopy je daná prúdom, ktorý má prenášať. Vhod príde kalkulačka šírky stopy PCB. Pre signály som vybral 0,254 mm a pre napájanie 0,6 mm. V ponuke Vrstvy vyberte položku TopLayer (alebo BottomLayer) a začnite kresliť pomocou nástroja Sledovať. Pri sledovaní môže nastať situácia, keď nie je priestor na dokončenie sledovania. V takom prípade môžete skočiť na druhú vrstvu a pokračovať v spojení. Spojenie medzi stopami dvoch vrstiev sa vykonáva pomocou Vias. Uprostred vytvárania stopy stlačte V. Trasovanie sa skončí a teraz môžete umiestniť priechod. Potom vyberte druhú vrstvu z ponuky Vrstva a pokračujte v sledovaní od bodu via. Vykonajte všetky pripojenia okrem uzemnenia.

Teraz v ponuke Nástroje plošných spojov vyberte nástroj Medená oblasť a kreslite okolo dosky. Uistite sa, že je v textovom poli čistý vybratý GND. Tým sa vytvorí základná rovina a zostávajúce pozemné spojenia sa s ňou automaticky spoja.

Skontrolovať, skontrolovať a skontrolovať! Uistite sa, že vám nič neuniklo. Keď ste si úplne istí, kliknutím na Generovať výrobný súbor stiahnite súbory Gerber, ktoré potom môžu byť odoslané do výrobnej služby podľa vášho výberu.

Poznámka: Ako bolo uvedené vyššie, urobil som zosilňovací obvod pomocou MT3608, ktorý funguje perfektne, kým nie je pripojené zaťaženie. Výstupné napätie výrazne klesá. Bol som si vedomý tohto problému, pretože list technických údajov MT3608 jasne špecifikuje, ako by mali byť komponenty usporiadané a šírku stopy. A ako začiatočník som si bol celkom istý, že k tej chybe dôjde. Pomohlo by, keby mi niekto vysvetlil príčinu a riešenie problému.

Krok 5: Zostavenie dosky plošných spojov

PCB som objednal od JLCPCB a všetky požadované komponenty od LCSC. To šetrí náklady na dopravu, pretože obe objednávky sú zasielané spoločne. Majte schému zapojenia pripravenú a začnite spájkovať súčiastky podľa označenia sieťotlačou. Pri spájkovaní súčiastok SMD sa uistite, že používate veľa tavidla, pretože spájkovanie drobných kolíkov je oveľa jednoduchšie. Spájkovanie súčiastok SMD som robil prvýkrát a spájkovanie vyzerá celkom dobre.

Po spájkovaní vyčistite dosku plošných spojov izopropylalkoholom, aby ste odstránili zvyšky taviva.

Výber batérie LiPo:

Použil som batériu 380 mAh, ktorú som mal položenú okolo. Pri odbere prúdu medzi 50mA a 100mA by mal vydržať približne 3-4 hodiny.

Krok 6: Užite si to

Pripojte batériu LiPo, nahrajte svoju obľúbenú hru ako predtým a užívajte si!

Ďakujem, že ste vydržali až do konca. Dúfam, že sa vám tento projekt páči a že ste sa dnes dozvedeli niečo nové. Dajte mi vedieť, ak si jeden vyrobíte pre seba. Prihláste sa na odber môjho kanála YouTube a získajte ďalšie nadchádzajúce projekty. Ešte raz ďakujem!