Mesaj personalizat care afișează bibelouri: 16 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

În jurul lunii trecute, îi primeam pe noii noștri boboci la departament. Prietenului meu i-a venit o idee că ar trebui să avem un fel de cadouri pentru ei, iar aceasta este ideea mea pentru asta. Mi-a luat o zi să experimentez cum să construiesc prima, apoi câteva ore pentru a construi restul 4.

Brelocul este controlat de ATTINY414. Mesajul este stocat pe MCU și apoi afișat o literă pe rând pe afișajul comun cu 7 segmente de anod. Ați putea avea un mesaj foarte lung, deoarece cuvântul meu de 10 litere a consumat doar 400 de octeți de spațiu de program pe dispozitivul 4k. Cele 7 segmente afișează pinii catodici sunt conectați la MCU prin rezistențe 1k.

Am încercat să folosesc cât mai multe piese pe care le am deja la îndemână și se dovedește că trebuie să cumpărăm doar suporturi și baterii. Brelocul este destul de ieftin de construit și vine la puțin peste 2 $ fiecare, cu excepția bateriei.

Această piesă este ideală pentru decorare sau pentru agățarea de geantă.

Notă: Acesta este primul meu instructabil și am făcut mai puține fotografii decât ar trebui. Le voi compensa prin desenarea unor schițe pentru acei pași. Nu am imagini. Îmi pare rău și pentru scrierea potențial confuză.

Notă 2: Puteți utiliza orice microcontroler pentru acest proiect, dar plasarea în acest instructabil este pentru ATTINY414 și alte dispozitive compatibile cu pin.

Provizii

(Lista este pentru 1 bucată)

Părți

• 1x placă Breakout pentru cip SOP28 / TSSOP28
• 1x ATTINY414 (puteți utiliza alte microcontrolere și le puteți adapta singur)
• 7x rezistențe 1k (THT, 1/4 sau 1/8 W)
• 1x condensator 100nF (THT sau SMD)
• Afișaj 1x 0,56 în anod comun pe 7 segmente
• 1x comutator glisant
• 1x suport pentru baterie cu monedă (am folosit CR2032 aici.)
• Unele fire AWG30 și picioare de rezistență (pentru sărituri în zone înguste)
• Autocolant sau bandă dublă (pentru acoperirea zonei pentru a preveni scurtcircuitul)
• Tub termocontractabil de 1 mm
• 1x breloc

Instrumente

• Extractor de lipit și fum
• Mâini ajutătoare sau suport PCB
• Lipire cu diametru mic (am folosit 0,025 in.)
• RMA Flux
• Șervețele de alcool sau alcool izopropilic + perie plată
• Hârtie absorbantă
• Banda camuflanta
• Programator pentru microcontroler (bazat pe MCU)

Pasul 1: Proiectare generală

Aceste schițe sunt aspectul aproximativ al modului în care lucrurile sunt așezate pe panoul de lucru în designul meu.

Notă: placa de breakout pe care o folosesc are un număr de pin pe fiecare gaură bazat pe numerotarea comună a piciorului IC de pe fiecare parte. Când mă adresez acestor găuri, voi folosi Txx pentru partea superioară (unde este plasat MCU) și Bxx pentru partea inferioară. Dacă sunteți confuz cu privire la locul de lipit, consultați aceste imagini.

Pasul 2: Testați-vă componentele

Înainte de a începe, asigurați-vă că piesele dvs. sunt în stare de funcționare, în special microcontrolerul și afișajul. Deoarece piesele vor fi înghesuite în spațiile mici, finisarea și apoi realizarea faptului că afișajul dvs. nu funcționează este ultimul lucru pe care îl doriți, așa că testați-le mai întâi!

Pasul 3: Programați microcontrolerul

Programul

Programul pentru microcontroler este destul de simplu și constă din următorii pași:

• Puneți pinii jos pentru prima literă.
• Întârziați puțin
• Setați pinii la înălțime pentru a goli afișajul (opțional)
• Întârziați puțin
• Puneți pinii jos pentru a doua literă.
• Clătiți și repetați

Am atașat codul pe care l-am folosit. Puteți să-l compilați cu un compilator XC8 pe MPLAB X. Cu toate acestea, deoarece am folosit PA0 pentru segmentul A, va trebui să dezactivați UPDI prin fuse bit pentru ca acesta să funcționeze (explicație mai jos).

Selectarea porturilor potrivite

Acum trebuie să selectați ce porturi ale microcontrolerului să utilizați. În mod normal, pentru microcontrolerul cu 14 pini, va exista un port de 8 biți și un port de 4 biți. Deoarece afișajul pe 7 segmente are 8 pini de catod (inclusiv punctul zecimal), utilizarea portului pe 8 biți este cea mai convenabilă, deoarece puteți utiliza accesul direct al portului pentru a seta valoarea portului într-o singură comandă.

Considerentul 1: Urme încrucișate

Cu toate acestea, alegerea poate varia din cauza pinout-ului microcontrolerului și a direcționării firelor între MCU și afișaj. Pentru a face munca mai ușoară, doriți cea mai mică cantitate de urme încrucișate.

De exemplu, pe ATTINY414 portul pe 8 biți este PORTA. Dacă ați atribuit PA0 segmentului A, PA1 segmentului B și așa mai departe, cantitatea de urmărire încrucișată este 1 (segmentul F și G), ceea ce este acceptabil pentru mine.

Protip: O parte a plăcii poate adăposti în siguranță cinci rezistențe de 1/4 w.

Considerentul 2: Funcțiile alternative ale pinilor

În unele cazuri, dacă pinii de pe portul pe care doriți să-l utilizați au funcții alternative, cum ar fi pinii de programare, acești pin nu vor funcționa ca pinii GPIO, de aceea ar putea fi necesar să le evitați sau să dezactivați programarea complet, alegerea este a dvs.

De exemplu, pe ATTINY414 pinul de programare UPDI este pe pinul A0 pe PORTA. Dacă utilizați acest port ca ieșire, acesta nu va funcționa, deoarece portul va fi folosit ca UPDI în loc de GPIO. Aici aveți 3 opțiuni cu argumentele pro / contra:

• Dezactivați UPDI prin biți de siguranță: Nu veți putea programa din nou dispozitivul decât dacă folosiți 12v pentru a reactiva funcția UPDI (din păcate am făcut acest lucru, dar nu trebuie).
• Utilizați numai PA7-PA1: nu veți putea folosi un punct zecimal aici, cu excepția cazului în care utilizați și PORTB pentru a ajuta, dar veți avea în continuare programare disponibilă (cea mai bună opțiune).
• Utilizați PORTB pentru a ajuta: cod mai lung, dar funcționează și dacă pinout-ul este prea dezordonat altfel.

Protip: Încercați să selectați microcontrolerul cu o cantitate mai mică de pini de programare, ATTINY414 utilizează UPDI care utilizează doar 1 pini pentru a comunica, astfel aveți mai mulți pini GPIO disponibili.

Programarea dispozitivului

Dacă aveți o priză de programare pentru dispozitivul SMD, vă recomandăm să o programați înainte de a lipi MCU pe placa de breakout. Dar dacă nu, lipirea mai întâi vă poate ajuta cu programarea. Kilometrajul poate varia. În cazul meu, conectez PICKIT4 la o placă de breakout, apoi folosesc degetul pentru a împinge MCU pe placă. Funcționează, dar nu foarte bine (soclul de programare este acum pe lista mea de dorințe).

Pasul 4: lipiți microcontrolerul

Nu este nimic fantezist la acest pas. Trebuie să lipiți microcontrolerul pe placa de breakout. Există o mulțime de tutoriale pe Youtube despre cum să lipiți piesele SMD. Pentru a rezuma, esențialul este:

• Curățați vârful fierului de lipit
• Cantitatea potrivită de lipit
• Temperatura potrivită
• Mult flux
• Multă răbdare și practică

Important: asigurați-vă că lipiți pinul 1 al MCU la pinul 1 al plăcii de rupere!

Acum, când MCU este lipit pe tablă, putem continua cu pasul următor.

Pasul 5: lipiți condensatorul

Există o regulă generală în electronică: atunci când aveți un circuit IC în circuit, adăugați un condensator 100nF lângă pinii săi de alimentare și asta nu face excepție aici. Acest condensator se numește condensator de decuplare și vă va face circuitul mai stabil. 100nF este o valoare generală care funcționează cu majoritatea circuitelor.

Trebuie să lipiți condensatorul cât mai aproape posibil de pinii Vcc și GND ai MCU. Nu există prea mult spațiu aici, așa că i-am tăiat picioarele la dimensiune și l-am lipit direct pe picioarele MCU.

Pasul 6: curățarea fluxului 1

În timp ce fluxul este esențial pentru lipire. Lăsarea pe tablă după lipire nu este bună pentru dvs., deoarece poate coroda placa. Fluxul de reziduuri ar putea fi dizolvat folosind alcool izopropilic. Cu toate acestea, trebuie să ștergeți fluxul de pe tablă înainte ca alcoolul să se evapore sau altfel fluxul lipicios va acoperi acum întreaga placă.

Aceasta este tehnica pe care o folosesc, care funcționează destul de bine: așezați tabla lateral pe o hârtie de șervețel, apoi înmuiați o pensulă de vopsit în alcool și „vopsiți” rapid alcoolul de pe tablă în jos, până la hârtia de șervețel. Veți vedea fluxul galben care apare pe hârtia de țesut. Pentru a vă asigura că cea mai mare parte a fluxului este îndepărtat, verificați dacă placa dvs. nu este lipicioasă și bazinele de flux din jurul îmbinărilor de lipit sunt în mare parte dispărute. Vedeți o imagine de mai sus pentru mai multe detalii.

Motivul acestei curățări: Pentru a curăța microcontrolerul. Piesa va fi mult mai greu de atins mai târziu.

Pasul 7: lipiți afișajul cu 7 segmente

Acum vom încălca mai întâi regulile privind lipirea dispozitivelor cu cel mai mic profil și vom începe de la afișajul cu 7 segmente. În acest fel, am putea lipi rezistoarele pe picioarele afișajului pe 7 segmente.

Întrucât acum ne-au rămas găuri libere foarte limitate pe tablă, vom tăia pinul anod comun inferior al afișajului pentru a face loc pinului negativ al suportului bateriei. Apoi lipiți în mod normal. Îndoiți puțin picioarele afișajului spre exterior, țineți-l în poziție (banda de mascare ar putea fi utilă aici) și lipiți-o în partea superioară a plăcii.

Pasul 8: lipiți rezistențele din partea de jos

Următorul pas ar fi lipirea rezistențelor din partea inferioară a plăcii. Înainte de a începe, așezați bandă față-verso sau autocolant peste tampoanele TSSOP pe care nu le-am folosit pentru a preveni scurtcircuitul.

Acum că tampoanele sunt acoperite, scoateți rezistențele și începeți să vă îndoați picioarele. Se vor conecta între picioarele MCU (partea STÂNGA a plăcii) și picioarele afișajului (partea DREAPTA a plăcii). Asigurați-vă că nu se ating unul de celălalt și că au spații suficiente între ele.

Protip: placa dvs. de spargere ar putea veni cu câteva găuri găurite pe tablă. Acestea sunt locuri convenabile pentru atașarea brelocului. Asigurați-vă că una dintre aceste găuri nu este acoperită de picioarele rezistențelor.

Pasul 9: lipiți rezistențele din partea superioară

Dacă nu puteți monta fiecare rezistor de pe partea inferioară a plăcii, poate fi necesar să puneți unele în partea superioară. Deoarece microcontrolerul este, de asemenea, pe această parte, va trebui să vă tubulati cu picioarele rezistorului pentru a preveni atingerea microcontrolerului. Restul procedurilor rămân la fel ca ultimul pas.

Pasul 10: lipiți comutatorul

Următoarea parte a lipirii este comutatorul glisant pentru a porni și opri alimentarea. Aici folosesc un comutator glisant 1P2T.

Din nou din cauza găurilor limitate rămase, tăiați un știft lateral al comutatorului

Apoi lipiți pinul lateral rămas al comutatorului. Lăsați știftul central nesoldat.

Pasul 11: lipiți firele și jumperii

Pe baza designului dvs., este posibil să aveți o cantitate mai mare sau mai mică de fire de lipit. În proiectarea mea, există 2 fire (fire de alimentare pentru MCU) și 2 jumperi (putere pentru afișaj și punte suplimentare pentru MCU).

Doar lipiți-le corect și sunteți bine să plecați.

Pasul 12: curățarea fluxului 2

Motivul acestei curățări: Nu vom mai avea acces la partea de jos după ce am lipit suportul bateriei, prin urmare trebuie să curățăm acum.

Pasul 13: lipiți suportul bateriei + orice jumper suplimentar

Aceasta este ultima și cea mai dificilă parte de lipit. Nu mai avem suficiente găuri dedicate pentru suportul bateriei, așa că o vom lipi astfel: Terminalul pozitiv a împărțit gaura cu piciorul comutatorului pe care l-am lăsat nesoldat (pasul 10) și terminalul negativ intră în orificiul pe care l-am lăsat tăierea piciorului afișajului (pasul 7).

Apoi, dacă aveți alte jumperi de lipit, lipiți-le acum. Pentru designul meu, mai am un jumper, deoarece trebuie să se conecteze la pinul negativ al suportului bateriei.

Vedeți poza pentru mai multe detalii.

Pasul 14: curățarea fluxului 3

Motivul acestei curățări: curățarea finală.

Pasul 15: Testare + Retușare finală

Înainte de a introduce bateria, asigurați-vă că niciun picior nu se atinge, trageți cablurile în exces, verificați lipirea. După ce acestea sunt terminate, puteți pune o baterie, o puteți porni și ar trebui să funcționeze corect.

Dacă nu, verificați din nou toate lipirile și poate verificați dacă programul dvs. de microcontroler este corect.

Pasul 16: Produsul final

Felicitări! Ți-ai creat propriile brelocuri personalizate! Asigurați-vă că mi-l împărtășiți aici și bucurați-vă!