Calculator de mesaje text: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Acum un produs!

Finalizarea unui master în inginerie electrică a durat puțin. A fost un drum lung de cinci ani pe care l-am bucurat din plin. La sfârșitul anului 2015 am absolvit universitatea și am avut o vacanță de 3 luni în fața mea. Ce modalitate mai bună de a o cheltui decât un pic de cercetare-dezvoltare inginerească! Să facem un Calculator de mesaje text!

Pasul 1: alegeți un calculator științific existent

Acest pas este aproape obligatoriu.

Este foarte puțin probabil ca cineva să găsească o companie care să le modeleze câteva cutii de calculatoare și butoane la un preț ieftin.

Acum este doar o chestiune de a rupe interiorul și de a pune propriile circuite în el.

Pasul 2: Selectarea componentelor

Cele mai importante trei componente pentru proiect sunt LCD, MCU și modulul Bluetooth.

Pentru LCD am folosit „162COG-BA-BC” de Displaytech. LCD-ul trebuie să fie foarte subțire pentru a se potrivi în carcasa calculatorului, iar acest LCD a îndeplinit această cerință. În plus, este un ecran LCD reflectorizant și, prin urmare, nu va consuma o cantitate mare de curent. În cele din urmă, acest LCD folosește un controler compatibil cu familiarul Hitachi HD44780 și va face ca programarea să fie ușoară, cu abundența mare a documentației online.

Pentru MCU este necesar un număr mare de pini I / O de uz general pentru a se potrivi numărului de butoane științifice ale calculatorului. De asemenea, sunt necesare o cantitate decentă de memorie flash și o interfață UART pentru modulul Bluetooth.

Pentru modulul Bluetooth, cerința necesară este ca modulul să poată acționa atât ca maestru, cât și ca sclav. Adică, nu numai că alte dispozitive se pot conecta la modul, dar modulul este capabil să scaneze alte dispozitive bluetooth și să inițializeze singur conexiunile. Fără această capacitate, calculatoarele nu s-ar putea conecta între ele și ar putea accepta doar cereri de conectare de la dispozitive mai inteligente, cum ar fi telefoanele inteligente.

Pasul 3: Proiectarea circuitelor de alimentare

Privind prin fișele tehnice ne spune că vom avea nevoie de două șine de tensiune. Vom avea nevoie de o șină de 3,3 V pentru modulul Bluetooth și de o șină de 5,0 V pentru ecranul LCD.

Avem o alimentare de 3,0 V de la cele două baterii alcaline care sunt în serie. Pentru a obține tensiunile necesare, vom folosi un convertor Boost și un regulator de scădere redusă (LDO). Tensiunea de ieșire a convertorului Boost este dictată de raportul rezistenței R3 și R4 din diagramă. Convertorul Boost va crește tensiunea de la 3,0 V la 5,0 V cu valorile indicate.

Putem folosi apoi șina de 5,0 V pentru a crea o șină de 3,3 V cu ajutorul unui LDO. Asigurați-vă că ați lansat niște condensatori SMD de dimensiuni decente la intrările și ieșirile acestor regulatoare, deoarece acestea sunt esențiale pentru o operare reușită.

În cele din urmă, vom arunca un Flip-Flop pentru o comutare inteligentă pe care o vom folosi cu butoanele de pornire și oprire native ale carcasei calculatorului.

Pasul 4: Proiectarea circuitelor de control

Schema pentru circuitele de control este relativ simplă.

Folosim JTAG-ul ATmega pentru depanarea dispozitivului.

Conectăm modulul Bluetooth la una dintre interfețele UART ale MCU-urilor care aruncă unele rezistențe de siguranță pentru a ne asigura că nu vom putea vedea niciodată o tensiune mai mare de 3,3 V pe modulul Bluetooth. Divizorul de rezistență este necesar deoarece MCU rulează de pe șina de 5 V (MCU nu a putut fi rulat de pe șina de 3,3 V deoarece 3,3 V sunt insuficiente pentru logica LCD înaltă).

LCD-ul se conectează direct în sus cu E / S de uz general pe MCU. Pentru pinul de contrast se folosește un divizor de tensiune. Alternativ, aici ar putea fi folosit un potențiometru. Cu toate acestea, îmi place robustețea unui produs static care vine cu rezistențe separate pentru a regla contrastul.

Adăugați niște condensatori de decuplare, un cristal de 16 MHz pentru MCU, trageți rezistențe pentru butoane și designul schematic este gata.

Pasul 5: Proiectare PCB

Pentru proiectarea PCB am folosit Altium Designer. Cea mai importantă și mai complicată parte a designului PCB a fost măsurarea dimensiunilor fizice ale calculatorului. Nu numai că placa trebuie să aibă lățimea și înălțimea perfectă pentru a se potrivi bine în carcasa calculatorului, dar sunt necesare și alte dimensiuni fizice. Găurile LCD trebuie să aibă poziția corectă în sus pe PCB pentru a se alinia bine cu fereastra din carcasă. PCB-ul va avea nevoie de mai multe găuri pentru unde șuruburile trec de la partea din spate a carcasei până la partea din față a carcasei. În cele din urmă, PCB va trebui să aibă tampoane pentru butoanele care se aliniază bine.

Designul tamponului pentru butoane utilizează o formă intercalată standard pentru a asigura o fiabilitate ridicată atunci când este apăsat covorul butonului conductiv.

Asigurați-vă că tăiați cuprul de pe PCB folosind o „zonă de păstrare” în jurul antenei modulului Bluetooth pentru a vă asigura că nu există niciun compromis în conectivitatea semnalului. Producătorul meu a decis în mod neașteptat să taie întreaga placă acolo unde o marcasem, dar din fericire acest lucru nu mi-a cauzat probleme.

Pasul 6: Cod departe

Am folosit AVR Studio cu un depanator vechi JTAG ICE pentru a-mi face toate codările. Codul meu nu a fost în niciun caz scris elegant, dar totul a funcționat bine în cele din urmă. Am ajuns să folosesc 64Kbyte din 128Kbyte de memorie flash disponibilă.

Modulul Bluetooth este într-adevăr destul de puternic. Am reușit să dau dispozitivului meu posibilitatea de a mă conecta la alte calculatoare, iPhone și Android.

Cerințele pentru codificare sunt cunoașterea controlerelor LCD Hitachi, abilități de bază de programare AVR și o înțelegere a modului de interacțiune cu un periferic prin comenzi AT și UART.

Mulțumesc grămezi pentru lectură!

www.rubydevices.com.au/productSelect/RubyCalculator

www.ebay.com.au/itm/Text-Messaging-Calculat…