5 $ KALENDÁR PCB S BINÁRNYMI HODINAMI: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Ahoj! Tento PCB kalendár a binárne hodiny som vyrobil s Eagle CAD. Použil som ATMEGA328P MCU (od Arduina) a maticu LED 9x9. Rozmery mojej dosky sú 8 cm x 10 cm (3,14 palca x 3,34 palca). Je to trochu príliš malé, ale za prvé: bezplatná verzia Eagle CAD umožňuje 80 cm^2 a za druhé: jlcpcb.com maximálna veľkosť pre 2 $ doske je 10 cm x 10 cm. Budem pracovať na oveľa lepšej verzii tohto projektu s MCU a DCF77 radu STM32L. Ale je to tiež úžasný a jednoduchý projekt, z ktorého by ste sa mohli dozvedieť celý proces o tom, ako sa PCB navrhuje a vyrába + ako používať Arduino ako programátor.

V tomto návode vám ukážem, ako si vytvoriť vlastný kalendár DPS.

P. S. Je to môj prvý prototyp na obrázkoch a videu, takže som urobil niekoľko malých chýb (našťastie kúzelný dym nevyšiel: D) V prvom projekte je veľkosť príliš veľká a spájkovacia maska nemôže prejsť cvičením. nie sú úplne napísané. Minulý rok je 2021 namiesto roku 2023. TOTO som už opravil v súboroch, ktoré si môžete STIAHNUŤ;)

Krok 1: Navrhnite schému

Najprv by ste si mali zvoliť ovládač pre svoj projekt a spôsob, akým budete ovládať LED diódy. Vybral som si ATMEGA328P, pretože sa používa v Arduine a dá sa naprogramovať v Arduino IDE. Nie je to však najlepší ovládač pre aplikácie s nízkym výkonom. Pre aplikácie s nízkym výkonom odporúčam mikrokontroléry radu STM32 L.

Na ovládanie LED som zvolil maticu LED 9x9, pretože je to jeden z najlepších spôsobov, ako ovládať veľa LED diód (81 z nich) iba pomocou 18 pinov GPIO.

Pridal som ďalší P-kanálový MOSFET na ovládanie napájania všetkých LED diód. Tento MOSFET je možné ovládať pomocou signálu PWM na ovládanie jasu LED.

Ako batériu som vybral CR2032 (150 mAh). Aj keď je to celkom energeticky úsporný dizajn, pretože kedykoľvek svieti iba jedna dióda LED a ovládač je možné nechať v režime spánku, batéria CR nevydrží príliš dlho. Pre môj ďalší projekt použijem nabíjateľnú batériu s 5V USB portom.

Rozhodol som sa použiť interný oscilátor ATMEGA328P, pretože môže byť znížený na 1 Mhz alebo ešte menej, aby sa zlepšila spotreba energie, ale má problém s vnútornou frekvenčnou stabilitou (za 24 hodín sa vyskytne chyba niekoľkých sekúnd).

Krok 2: Navrhnite DPS

Odporúčam toto video začať s Eaglom a v prípade problémov hľadať na forums.autodesk.com. Ak si nechcete vytvoriť svoj vlastný dizajn, môžete si stiahnuť a použiť moje súbory Gerber. V Eagle stačí importovať súbory Gerber File-> Import-> Gerber.

Vo vrstve Eagle CAD 21 a 22 môžete meniť text a pridávať obrázky na DPS. Orlie vrstvy

Skvelý návod, ako pridať grafiku do dosky Eagle PCB: Pridanie vlastnej grafiky do rozložení EAGLE PCB

Krok 3: Vyrobte si DPS

EDIT: skvelý návod na výrobu DPS: DIY profesionálna obojstranná DPS

Samozrejme, môžete si to urobiť sami, ale v dnešnej dobe je výroba PCB v Číne oveľa lacnejšia a kvalitnejšia. Na stránke JLCpcb.com môžete získať 10 x 10 cm, 10 kusov už od 2 USD. Problém s JLCpcb.com je, keď si vyberiete inú farbu ako štandardnú zelenú (čierna farba je 17USD:() Odporúčam tiež elecrow.com, pretože všetky farby stoja 4,90 $ (okrem matnej čiernej a fialovej).

Len rýchly príklad, ako objednať DPS z JLCpcb: 1) kliknite na „VYCITOVAŤ HNED“

2) kliknite na „Pridať súbory Gerber“

3) nahrajte zip alebo rar

4) všetky vlastnosti mohli zostať predvolené

*Jediná vec, ktorú by ste mali zmeniť z vlastností, je farba PCB (o niečo drahšia). V takom prípade je lacnejšie objednať si ich na www.elecrow.com

Krok 4: Spájkovanie

Ak replikujete môj projekt, je to najťažší krok, pretože som použil LED 0603 SMD a rezistory 0402, ale spájkovanie malých súčiastok nie je také ťažké, ak máte na prácu správne nástroje. Mne spájkovanie všetkých komponentov trvalo asi jednu hodinu. Naučil som sa spájkovať od samotného majstra: EEVblog #997 Ako spájkovať súčiastky pre povrchovú montáž

Použil som ostrú pinzetu a malý hrot dobre spájkovačky Amazon link

Používajte tenký spájkovací drôt, aký môžete získať!

Krok 5: Programovanie

UPOZORNENIE: Pred pripojením k Arduinu vyberte batériu. Ardunino pracuje s 5V, ale batéria je 3V. Nepridával som diódy do série s batériou, pretože 3V-Vdiode_drop by bolo prinajlepšom 2,7V.

Najprv postupujte podľa tohto tutoriálu, ako nastaviť Arduino ako ISP, aby ste za studena naprogramovali ATMEGA328P s Arduino IDE. V pokynoch postupujte podľa príkladu minimálneho obvodu (odstránenie externých hodín). Ak máte Arduino s SMD MCU, môžete postupovať podľa týchto pokynov: Arduino-Leonardo-as-Isp

Môžete si stiahnuť môj náčrt Calendar.ino a skontrolovať, ako funguje. Niektoré funkcie stále miznú (nastavený čas pomocou tlačidiel, režimy spánku a výpočet priestupného roku). Príkazy IF je možné nahradiť príkazmi SWITCH alebo dokonca poľami.

Krok 6: Binárne hodiny

Binárne hodiny zobrazujú čas v binárnom formáte. Wikipedia s binárnymi hodinami

Ak nie ste najskôr programátor, zdá sa to zvláštne, ale je to skvelý spôsob, ako si zvyknúť na binárne čísla;)

Krok 7: Projektujte kusovníky a súbory Gerbera

Súbor calendar_main_sch.txt obsahuje všetky časti tohto projektu (pre správne formátovanie ho otvorte v programe Poznámkový blok alebo Poznámkový blok ++)

Rezistory R1 až R77 sú odpory obmedzujúce prúd LED a môžu mať hodnotu od 100 do 400 ohmov, ale odporúčam použiť rezistory 220 ohmov. Ďalšie informácie si môžete prečítať v tomto návode: Ako vypočítať sériový odpor pre LED diódu

Q10 až Q18 sú N-kanálové MOSFETY v prípade SOT-23. Môžete použiť ľubovoľný N-kanálový režim vylepšenia MOSFET, ale v parametri technického listu skontrolujte: „Prahové napätie brány“. Maximálna hodnota musí byť nižšia ako 3V.

caledar_main_sch.zip obsahuje všetky súbory Gerber (Tieto súbory sú už opravené menšou veľkosťou, takže maska spájky ich môže úplne zakryť a priechodky budú neviditeľné a minulý rok je 2023). Môžete ich importovať do Eagle alebo nahrať do JLCpcb a „VYHĽADAŤ HNEĎ“

Calendar.rar je celý môj projekt Eagle CAD. Pravdepodobne by ste mali ísť do správcu knižnice a pridať umiestnenie knižnice. V programe Eagle: Library-> otvorte správcu knižníc-> Avalable-> Browse-> add Libraries location-> kliknite na library-> use.