CALENDAR DE 5 $ PCB CU CESOR BINAR: 7 pași (cu imagini)

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

Salut! Am realizat acest calendar PCB și ceasul binar cu Eagle CAD. Am folosit ATMEGA328P MCU (de la Arduino) și matrice LED 9x9. Dimensiunile pentru placa mea sunt de 8cmx10cm (3.14inch x 3.34inch). Este puțin prea mic, dar mai întâi: versiunea gratuită a Eagle CAD permite 80cm ^ 2 și a doua: dimensiunea maximă jlcpcb.com pentru 2 $ pcb este de 10cmx10cm. Voi lucra la o versiune mult mai bună a acestui proiect cu seria STM32L MCU și DCF77. Dar acesta este, de asemenea, un proiect rece și simplu, din care ați putea învăța tot procesul cum este proiectat și fabricat PCB + cum să utilizați Arduino ca programator.

În această instrucțiune vă voi arăta cum să vă creați propriul calendar PCB.

P. S. Este primul meu prototip în imagini și video, așa că am făcut câteva mici greșeli (din fericire nu a ieșit fum magic: D) Prin dimensiune este prea mare în primul meu proiect, iar masca de lipit nu poate trece peste burghiu, așa că unele texte nu sunt complet scrise. Anul trecut este 2021 în loc de 2023. DEJA AM FIXAT ASTA ÎN FIȘIERE PE CARE LE POȚI DESCĂRCA;)

Pasul 1: Proiectați o schemă

Mai întâi ar trebui să alegeți controlerul pentru proiectul dvs. și cum veți controla LED-urile. Am ales ATMEGA328P deoarece este folosit în Arduino și poate fi programat în Arduino IDE. Dar acesta nu este cel mai bun controler pentru aplicații cu putere redusă. Recomand microcontrolerele din seria STM32 L pentru aplicații cu putere redusă.

Pentru controlul LED-ului am ales matricea LED 9x9 deoarece acesta este unul dintre cele mai bune moduri de a controla o mulțime de LED-uri (81 dintre ele) cu doar 18 pini GPIO.

Am adăugat MOSFET cu canal P suplimentar pentru a controla puterea pentru toate LED-urile. Acest MOSFET poate fi comandat cu semnal PWM pentru a controla luminozitatea LED-ului.

Pentru baterie am ales CR2032 (150mAh). Deși este un design destul de eficient din punct de vedere energetic, deoarece doar un LED este aprins în orice moment și controlerul ar putea fi lăsat în modul de repaus, bateria CR nu va dura prea mult. Pentru următorul meu proiect voi folosi o baterie reîncărcabilă cu port USB de 5V.

Am ales să folosesc oscilatorul intern ATMEGA328P deoarece poate fi coborât la 1Mhz sau chiar mai puțin pentru un consum mai bun de energie, dar are probleme cu stabilitatea frecvenței ceasului intern (vor exista erori de câteva secunde în 24 de ore).

Pasul 2: Proiectați un PCB

Vă recomandăm acest videoclip pentru a începe cu Eagle și pentru a căuta în forums.autodesk.com dacă aveți probleme. Puteți descărca și utiliza fișierele mele Gerber dacă nu doriți să vă creați propriul design. În Eagle trebuie doar să importați fișiere gerber File-> Import-> Gerber.

În stratul Eagle CAD 21 și 22 Puteți schimba textul și adăuga grafică la PCB. Straturi de vultur

Tutorial excelent despre cum să adăugați grafică la Eagle PCB: Adăugarea graficelor personalizate la aspectele EAGLE PCB

Pasul 3: Creați PCB-ul

EDITARE: instrucțiuni minunate despre realizarea PCB-ului: PCB profesional cu două fețe DIY

Desigur, îl puteți face singur, dar în zilele noastre este mult mai ieftin și de calitate mai bună să fabricați PCB în China. De la JLCpcb.com puteți obține 10x10cm 10bucuri de la 2USD. Problema cu JLCpcb.com este când alegeți o culoare diferită ca verde standard (culoarea neagră este de 17 USD:() Recomand și elecrow.com deoarece toate culorile costă 4,90 USD (cu excepția negru mat și violet).

Doar un exemplu rapid despre cum se comandă PCB de la JLCpcb: 1) apăsați „CITAȚI ACUM”

2) apăsați „Adăugați fișierele dvs. gerber”

3) încărcați zip sau rar

4) toate proprietățile ar putea fi lăsate implicit

* singurul lucru pe care ar trebui să îl schimbați de la proprietăți este PCB Color (puțin mai scump). În acest caz, este mai ieftin să le comandați pe www.elecrow.com

Pasul 4: lipire

Dacă îmi replicați proiectul, acesta este cel mai greu pas, deoarece am folosit 0603 LED-uri SMD și rezistențe 0402, dar de fapt nu este atât de dificil să lipiți piese mici dacă aveți instrumentele potrivite pentru lucrare. Pentru mine a durat aproximativ o oră să lipesc toate componentele. Am învățat cum să lipesc de la master în sine: EEVblog # 997 Cum să lipiți componente de montare pe suprafață

Am folosit o pensetă ascuțită și un vârf de fier de lipit mic Amazon link

Folosiți cât mai subțire sârmă de lipit!

Pasul 5: Programare

AVERTISMENT: scoateți bateria înainte de a o conecta la Arduino. Ardunino funcționează cu 5V, dar bateria este de 3V. Nu am adăugat diodă în serie cu bateria, deoarece 3V-Vdiode_drop ar fi cel mult 2,7V.

Mai întâi urmați acest tutorial cum să configurați Arduino ca ISP, astfel încât să programați ATMEGA328P la rece cu Arduino IDE. În instrucțiuni urmați exemplul Circuit minim (eliminarea ceasului extern). Dacă aveți Arduino cu SMD MCU Puteți urma această instrucțiune: Arduino-Leonardo-as-Isp

Puteți descărca schița mea Calendar.ino și puteți verifica cum funcționează. Există unele caracteristici care încă nu funcționează (setarea timpului cu butoane, modurile de repaus și calculul anului bisect). Instrucțiunile IF ar putea fi înlocuite cu declarații SWITCH sau chiar cu tablouri.

Pasul 6: Ceas binar

Ceasul binar afișează ora în format binar. Ceas binar Wikipedia

Dacă nu sunteți programator la început, pare ciudat, dar acesta este un mod minunat de a vă obișnui cu numerele binare;)

Pasul 7: Proiectare BOM și fișiere Gerber

fișierul calendar_main_sch.txt are toate părțile pentru acest proiect (deschideți-l cu notepad sau notepad ++ pentru formatarea corectă)

Rezistoarele R1 până la R77 sunt rezistențe cu limitare a curentului LED și pot fi de la 100 la 400 Ohmi, dar vă recomand să folosiți rezistențe de 220 Ohmi. Puteți citi acest tutorial pentru mai multe informații: Cum se calculează rezistorul de serie pentru un LED

Q10 la Q18 sunt MOSFET-uri cu canal N în cazul SOT-23. Puteți utiliza orice MOSFET în modul de îmbunătățire a canalelor N, dar verificați parametrul fișei tehnice: "Tensiunea pragului de poartă". Valoarea maximă trebuie să fie mai mică de 3V.

caledar_main_sch.zip are toate fișierele gerber (Aceste fișiere sunt deja remediate cu dimensiuni mai mici, astfel încât masca de lipit le poate acoperi complet și vias vor fi invizibile, iar anul trecut acum este 2023). Le puteți importa în Eagle sau le puteți încărca în JLCpcb și „QUOUTE ACUM”

Calendar.rar este tot proiectul meu Eagle CAD. Probabil ar trebui să intrați în Manager bibliotecă și să adăugați locația bibliotecii. În Eagle: Library-> open library manager-> Avalable-> Browse-> add Library Library-> click on library-> use.