CIRCUITOS DE PAPEL: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Llevo unos años trabajando, investigando y tratando de adaptar circuitos electrónicos a proyectos muy dispares, de la o hoja de paper, cristal, lemn … până la o țesătură. Acest lucru implică faptul că putem cunoaște în mod tradițional un circuit electronic nu se adaptează la aceste suporturi. Por nu spune că partea estetică și artistică a unui circuit electronic tradițional a distabilit mult de ceea ce a căutat pentru proiecte.

Voy a mostraros un ejemplo muy sencillo pero que ilustra perfect capacitatea și flexibilitatea pentru a dezvolta circuite electronice folosind aceste tehnici. De această manieră de lucrare mi-a plăcut pe tot nivelul deschis care există de creativitate și de putere să exploreze noi utilizări ale circuitelor electronice, în cel care poate să-ți dea voie la imaginație și să ajungă la conjugar perfect arte și tehnologie.

El circuito es muy sencillo, un microcontrolador a través de un fotoresistencia controla el encendido y apagado de dos LED.

O parte a unor instrumente fizice pentru puterea de a duce la o capacitate, folosind câteva programe de software, toate acestea Open Source.

Pasul 1: Herramientas Y Materiales

Materiale

• Cartulina
• Cinta adhesiva de cobre
• Transfer Papel
• Estaño para soldar

Componente electronice

• Micontrolador Attiny85 (Aliexpress)
• Zócalo DIP8 (Aliexpress)
• Led SMD 1206 naranja (Aliexpress)
• Resistencias SMD 1206 56 Ohm (Aliexpress)
• FotoResistencia LDR (Aliexpress)
• Porta Baterias CR2032 (Aliexpress)
• Pila CR2032 (Aliexpress)

Herramientas

• Soldador
• Tijeras
• Pinzas
• Plotter de Corte
• Programator USBASP (Aliexpress)

Software Utilizat

• Program de desen vectorial, INKSCAPE (Inscape)
• Proiectare circuit electronic, KICAD (KiCad)
• Software de curte a plotterului, Silhouette Estudio

Pasul 2: Pregătirea El Soporte Del Circuito

Suportul circuitului poate fi foarte variabil folosind această tehnică, hârtie, carton, cristal, lemn … În acest caz, voi folosi o cartulină. Mi idea es crear una luciérnaga că atunci când nu primesc lumină se ilumine și când primesc lumină de apagă.

Encontrar un diseño que se adapte a nuestra idea

El design of support of our idea la vamos a realizate with a software de dibujo vectorial, voy a use INKSCAPE, care este un program fantastic pentru acestea sunt și mai multe Open Source.

Aquí podemos dibujar desde cero nuestro diseño con el programa, o buscar en Internet algún dibujo que se adapte a nuestra idea. Yo he descargado de Internet el archive. Foarte important. Arhivul pe care îl putem reduce sau pe care îl putem crea are o extensie SVG (Scalable Vector Graphics). Esto hará que nos sea más fácil de modificar y trabajar con el.

O singură dată avem arhivele, lo voy a modifica pentru a deveni singur el contorno. Esto nos servirá para crear un soporte para el circuito con esa forma.

Următorul pas va pregăti arhivul pentru exportul la programul de proiectare a circuitelor electronice. Pentru ello de la INKSCAPE salvăm arhivul cu extensia DXF.

Con esto tendremos listo el archive tanto para mandarlo al Software del plotter de corte si lo vamos a recortar with el, as para sendlo al software de proiectare a circuitelor electronice Kicad.

Este un design simplu de suport pentru circuitul se poate imprima și recorta cu unii tijeras, dar când design-urile se vor complica că sea foarte complicat recortarlos cu unas tijeras.

Yo lo voy a recortar cu el Plotter de corte.

Pasul 3: Design Del Circuito Electrónico

În acest pas vom crea un circuit electronic cu software-ul de proiectare a circuitelor electronice KICAD. În proiectarea circuitelor electronice există un lucru Flux de lucru pe care îl vom urma.

• Proiectare esquematică
• Proiectarea PCB-ului (Circuit Board imprimat)
• Crear arhive pentru exportare la complot de curte

El primer paso será diseñar el esquemático. El esquemático de un circuito electrónico no es más que un documento donde se colocan todos los componentes electrónicos que lo forman, y la conexión entre ellos para nuestro circuito funcciones.

Încearcă componentele idonee în dimensiune, consum, și caracteristici esențiale pentru logar proiectarea acestui tip de proiecte. Es fundamental dedicarle time a consultar and investigar the types of components that existen in the market and better se adapten to our project.

În acest pas se escogenează toate componentele pe care le folosim de bibliotecile pe care le oferim KiCad cu cei respectivi împăcați și conectăm între. Un empaquetado (package), no is more that the form in the that the fabricante nos presents the component electronic. Componentele pe care le voy a utiliza pentru a se adapta de o mai bună formă la designul meu sunt împachetate SMD, DIP8, Throug hole. Los empaquetados SMD son empaquetados que se utilizan para el montaje en superficie en el diseño de circuitos electrónicos, a diferență a componentelor through hole, son much more little small ocupând much less space in our circuit. Las resistencias y los LED que voy a usar son los que tienen ese empaquetado, concret el 1206 (largo y el ancho del componente expresado en pulgadas. 0, 12 largo, 0.06 ancho).

El LDR, fotoresistența este un component throug hole (agujero pasante), le recortaré lasas para adaptarla al circuito.

El microcontrolador ATtiny85 care voia să utilizeze este într-un encapsulat numit DIP8. În locul de soldar el microcontrolador direct la circuit le pondré un zócalo care mă permite extraerlo pentru programare. de asemenea, son componenți throug hole, los adaptaré para poder usarlos en mi circuito.

Necesito que sea un proyecto totalmente autónomo, astfel încât alimentarea circuitului la realizat cu o baterie de buton acoplată la un portapilas. Los LEDS care voy a use de color naranja tienen muy poco consumo unos 20mA la su máximo brillo, el microcontrolador ATtiny85 de asemenea este proiectat pentru a lucra la tensiuni foarte mici între 2, 7v și 5, 5v. Așa că o pila de buton de 3v va fi suficientă pentru a alimenta circuitul.

Cuando tengamos nuestro esquemático creat es moment de pasar a design al PCB (placa de circuit impreso). Con todos nuestros componentes electrónicos escogidos en función a nuestras necesidades, tanto funcionales como de diseño de nuestro circuito, en este paso los iremos colocando el lugar que van a ocupar nuestros componentes en nuestro circuito electrónico. În plus, trazaremos las pistas que unirán nuestros diferentes componentes entre si.

Pentru a ajuta la colocarea componentelor de o manieră mai precisă importă silueta de la luciérnaga pe care a fost creat anterior în INKSCAPE. Din meniul arhivului am accesat importul și am căutat acest fișier care are un format dxf. Allí el program nos preguntará en que capa queremos importarlo le decimos la capa Edge. Cuts, care este capacitatea în care se păstrează contornul care dă forma în circuitul nostru. O dată importat irem colocând noile noastre componente ale modului în care se adaptează o idee mai bună. Luego creaemos las pistas que conectan nuestros componentes. El ancho de las pintas que mejor me ha funcionado es de 1, 5 milis, ya que si son más estrechas el plotter de corte no las deja bien.

O dată avem circuitul tău terminat vamos a importarlo pentru că nostru plotter de curte lo pueda recortar. De la instrumentul trazat în KiCad se scot la capătul căruia vrem să recortăm, în acest caz, F. Cu și lo exportăm ca PDF. Con esto tendremos el archive that contain our design, before de llevarlo to software de corte debemos convert that PDF in a archive graphic PNG, lo podéis hacer with any editor graphic, GIMP por ejemplo.

Ahora ya lo podemos enviar al software del plotter de corte.

Pasul 4: Transfiriendo Nuestro Circuito la La Luciérnaga

În această parte a procesului am găsit cu mai multe probleme în momentul de recortare a circuitului cu plotterul de curte. La cinta de cobre es muy fina, así que tuve que probar a ir cambiando unos cuantos ajustes del plotter de corte para que la recortase sin que la rompiese. Los ajustes del plotter de corte that better se adaptaron to my material were:

• Prezență: 4
• Viteza 1
• pases 2

Ahora bien, esto dependerá mucho del plotter de corte que utilicéis y del tipo de material.

Una vez recortado nuestro circuito lo transferiremos a nuestra luciérnaga.

Iremos despegando con mucho cuidado las partes que no forman parte del circuito, până când nu avem nevoie numai de circuitul în sine. Ahora para poder llevarlo a la luciérnaga tendríamos that ir despegando parte por parte de nostru circuit, dar asta se face mult mai ușor și rapid folosind un paper transfer. Colocamos el papel transfer sobre nuestro circuito y lo pasamos a el presionando y asegurándonos de que todo queda bien pegado al papel transfer. Una vez hecho nos quedará como una pegatina pe care o putem duce la suportul nostru proiectat anterior. Sólo quedará pegarlo en la luciérnaga.

Pasul 5: Soldando Los Componentes

Dacă tot a ido bine, componentele electronice ar trebui să se încadreze perfect în locurile pe care le-am plasat.

Como habréis observado some of the components that voy a soldar are in format SMD. Utilizează acest format pentru care este mic și se adaptează foarte bine pentru acest tip de circuite. Otros son de agujero pasante, care pur și simplu doblándoles las patas las ajusto al circuito. También he decidido colocar un zócalo para insertar el microcontrolador (un zócalo es como un conector donde podemos pinchar nuestro componente) en vez de soldarlo direct al circuitului, acest lucru îmi va permite puterea extraerlo a circuitului fără a-l avea desoldarlo.

Que no os asuste soldar the components SMD, la principiu pare foarte dificil dar cu un pic de practică se suedează perfect.

Utilizați un soldator cu o punta fină ajutând multísim la soldarea componentelor. Yo he used a de 0, 5mm, tampoco pongáis the temperature del soldador very high, ya that vamos a estar working with paper, yo he usedado soldador a 300º.

Pasul 6: Programarea El Microcontrolador

Căutați dispozitivul care controlează toată lógica de circuitul nostru și care se adaptează la noi nevoi atât de funcționale ca fizice ale circuitului este o zonă importantă care va solicita investigarea posibilităților pe care le oferim fabricanților acestui tip de dispozitive.

El ATtiny85 (fabricat de MicroChip, înainte de ATMEL) pese la dimensiunea și prețul lor de mari virtuți, alegând complementul ideatic pentru acest tip de proiecte în care spațiul și consumul sunt un punct important pentru a avea în cont. În plus, există acostumbrados a programar direct asupra înregistrărilor de memorie a microcontrolatorului, care este așa cum se subliniază programarea acestor microcontrolatori, există mai multe biblioteci pentru programarea lor din IDE de Arduino. Cabe decir, que es un microcontrolador con poca memoria solamente 8Kb y que al programarlo with the librerías de Arduino se merma much su size (son easyes de use, pero putin eficiente). Așa va fi suficient pentru multitudine de proiecte.

Nuestro amigo cuenta con 6 pines de propósito general (entrada / salida) de la care 4 pot funcționa ca PWM, și 4 ca ADC (conversor Analógico - Digital). Nu aveți o memorie FLASH de 8Kb, 512 octeți de EEPROM, și 512 de SDRAM.

PROGRAMAR EL ATtiny85

En este punto os estaréis preguntado, ¿Cómo puedo programar este microcontrolador ?, acostumbrados la sisteme de dezvoltare cum poate fi Arduino, unde toată circuitul extra care are nevoie de microcontrolator pentru a fi programat este integrat în placa de dezvoltare se ve dificil să programezi acest chip.

Vamos a programarlo using a technology llamada ICSP (In Circuit Sistem Program). Imaginaros care creamos un sistema donde nuestro microcontrolador va soldado a una placa, tenemos que optimizarlo de tal manera que consuma la menor cantitate de curent posibil, așa că nu are nicio circuitare extra pentru puterea programului ya that this has a gasto de energie innecesaria, y ne vemos în situația de reprogramare. Ahí es donde entra el ICSP, cu un programator specific (poate folosi propriul Arduino) și comunicarea SPI, putem programa microcontrolatorul fără a se retrage din sistem.

Voy a describe los pasos a llevar a cabo para preparar el entorno Arduino para programar los ATtiny.

• Aveți instalat IDE de Arduino, Software Arduino
• Deschideți IDE-ul Arduino, ne vom arhiva, preferințe și în gestorul URL-urilor Adiționale de Tarjă copiamos și adăugăm următoarea legătură:

raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/…

• Le damos a OK, y ahora en Herramientas, placa, Gestor de tarjetas buscamos ATtiny y las instalamos.
• Conectamos nuestro Arduino, Abrimos el IDE, vamos a Archivo, Ejemplos, y subimos

Con esto nuestro Arduino va fi pregătit pentru emularea sistemului de programare ICSP pentru programarea noastră ATtiny85.

• Escribiremos nuestro código.
• Vamos al menú Herramientas, selectamos placa: ATtniny25 / 45/85
• Procesador: ATtiny85
• Reloj: interni 1MHz
• Puerto: COMxx (arduinoUno)
• Programator: Arduino ca ISP
• Subimos el skecth a nuestro ATtiny85