Arduinoflake - verzia DPS: 8 krokov (s obrázkami)

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

Pred niekoľkými týždňami som urobil voľnú formu Arduinoflake. Mnohým z vás sa to páčilo. Jeho kúzlo však nie je len vo voľnom tvare, ale aj vo vzore diód LED. Rozhodol som sa vytvoriť verziu pre PCB, ktorú by bolo skutočne jednoduché a lacné vyrobiť pre každého! Je to rovnaká krása v inom kabáte. Tento tutoriál vám ukáže, ako som navrhol svoj Arduinoflake a čo dokáže!

Čo je Arduinoflake?

Arduinoflake je krásna mrazivo vyzerajúca snehová vločka. Má 18 širokouhlých plochých LED diód s plochým vrcholom, ktoré sú unikátne namontované po stranách dosky plošných spojov a 12 diód LED SMD umiestnených v strede dosky plošných spojov. Celkovo je 30 LED diód zoskupených do 18 nezávisle ovládateľných segmentov. Dajú sa použiť na vytváranie akýchkoľvek bláznivých animácií alebo vzorov, ktoré sa vám páčia, a čo viac ich môžete naprogramovať sami pomocou Arduino IDE. Vďaka integrovanému touchpadu s ním môžete interagovať a prepínať medzi animáciami. Trochu nudné, nie? Ale čo keby som vám povedal, že sa na ňom dá hrať hra? Svoje som hackol, aby som zahral jednoduchého klasického hada, pozri video na konci.

Ak by ste chceli mať svoj vlastný Arduinoflake, môžete zvážiť nákup súpravy alebo kompletne zostavenej mojej predajne detských potrieb.

Krok 1: Návrh elektroniky

Arduinoflake sa skladá z 30 LED diód zoskupených do 18 segmentov, ktoré je možné ovládať nezávisle. Na ich ovládanie používam ATmega8, ktorý má až 22 pinov I/0. Okrem toho som vybral jeho nízkoenergetickú verziu (ATmega8L), ktorá môže fungovať aj pri 2,7 V, čo je skvelé pre 3V gombíkovú batériu. Každá skupina LED diód je pripojená k jednému z I/O pinov ATmega prostredníctvom odporu obmedzujúceho prúd 68R. Ďalšou skvelou vlastnosťou Arduinoflake je dotykové tlačidlo, s ktorým môžete pracovať. ATmega neposkytuje vstavanú hardvérovú kapacitnú dotykovú funkciu, a preto som sa rozhodol ísť s integrovaným obvodom TTP223. TTP223 je pripojený k jednému zo vstupných pinov ATmega a po rozpoznaní dotyku na touchpade ho zvýši. Ďalšou možnosťou je emulovať kapacitný dotyk v softvéri, ale zistil som, že to vyžaduje príliš veľa energie a výpočtového času.

Krok 2: Vytvorenie obrysu DPS

Doska bude dosť komplexná. Šesťhranná základňa so 6 lúčmi v každom rohu, každý s 3 bodmi na montáž LED diód. Ak budete používať online nástroj EasyEDA na navrhovanie DPS ako ja, budete potrebovať grafiku vo formáte DXF (AutoCAD Drawing Exchange Format) na import do EasyEDA, pretože EasyEDA nie je schopná nakresliť taký zložitý tvar. Použil som Inkscape. Je to jediný vektorový nástroj, na ktorý som zvyknutý a ktorý umožňuje export do súborov DXF.

Krok 3: Vytvorenie rozloženia DPS

Ak máte svoju obrysovú grafiku, importujte ju do EasyEDA do vrstvy BoardOutLine. Nakreslil som tiež pomocnú grafiku, ktorá mi pomôže s vyrovnaním všetkých častí a trás na doske pod uhlom 30 a 60 stupňov, a importoval ju do vrstvy dokumentu. Tiež som vyrobil špeciálny komponent v EasyEDA pre LED diódy THT namontované na boku dosky.

Krok 4: Výroba DPS

V dnešnej dobe je úplne nerozumné vytvárať si DPS vo vlastnej réžii, pretože je neuveriteľne jednoduché, rýchle a lacné nechať si ich vyrobiť odborníkmi. A bez problémov skončíte s perfektne vyzerajúcou doskou. Tentokrát som použil výrobcu PCBWay. Okrem skvelého výsledku mali aj bezplatnú PCB na vianočnú prototypovaciu kampaň, takže som ich zohnal veľmi lacno. Zadanie objednávky je celkom jednoduché, stačí len exportovať súbory Gerber z EasyEDA a nahrať ich do sprievodcu na webe, potom je to ako s nákupom v internetovom obchode. Najviac som sa obával tenkých lúčov, ale vyšli skvele!

Krok 5: Zostavenie

Zoznam položiek:

• ATmega8L TQF32
• TTP223 BA6
• Odpor 68R 0805 (18x)
• 10K odpor 0805
• 100nF kondenzátor 0806 (3x)
• 50pF kondenzátor 0806
• žiarivo biela LED 1206 (12x)
• jasne biela plochá LED THT (18x)
• držiak batérie
• Vypínač SMD
• dočasná hlavička pinov na programovanie

Ako si môžete všimnúť, najnáročnejšou časťou na Arduinoflake je ATmega8L s balíkom TQF32 a TTP223, ak tieto dve zvládnete, ostatné sú hračka. Najprv som zostavil odpory, kondenzátory a LED diódy SMD. Za druhé, mikrokontrolér v strede používa veľa taviva a malé množstvo spájky. Po tretie, TTP223 v spodnej časti. Po štvrté, jedinečne namontované LED diódy THT na bokoch DPS. A v neposlednom rade držiak batérie, vypínač/vypínač a dočasný kolíkový konektor pre programovanie. Všetko s použitím tavidla a malého množstva spájky. Po dokončení spájkovania nezabudnite vyčistiť dosku plošných spojov acetónom, aby ste odstránili všetok zostávajúci tok.

Krok 6: Nahranie a spustenie kódu

"loading =" lenivý "nie je len ozdoba, ale môžete preň písať aj hry, pretože má dotykové tlačidlo, pozrite sa na môjho vločkového hada!

Ak by ste chceli mať svoj vlastný Arduinoflake, môžete zvážiť kúpu súpravy alebo kompletne zostavenej mojej predajne detských potrieb.

Krok 8: Zdroje a odkazy

• Kúpte si Arduinoflake
• Arduinoflake GitHub
• Arduinoflake PCBWay
• CapacitiveSensor od PaulStoffregen
• MiniCore od MCUdude
• Voľne tvarovaný Arduinoflake
• Môj Twitter pre najnovšie aktualizácie

Druhá cena v súťaži PCB