Personalizirana poruka koja prikazuje sitnice: 16 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Otprilike prošlog mjeseca dočekali smo naše nove brucoše na odjelu. Moj prijatelj je došao na ideju da bismo trebali imati nekakve darove za njih, i ovo je moje mišljenje o tome. Trebao mi je dan da eksperimentiram kako izgraditi prvu, a zatim nekoliko sati za izradu ostalih 4.

Sitnica je pod kontrolom ATTINY414. Poruka je pohranjena na MCU -u, a zatim se prikazuje jedno po jedno slovo na zaslonu zajedničke anode sa 7 segmenata. Mogli biste imati jako dugu poruku jer je moja riječ od 10 slova zauzela samo 400 bajtova programskog prostora na 4k uređaju. Katodni pinovi za prikaz u 7 segmenata spojeni su na MCU preko 1k otpornika.

Pokušao sam upotrijebiti što više dijelova koje već imam pri ruci i pokazalo se da moramo kupiti samo držače baterija i baterije. Namirnica je također prilično jeftina za izradu, a cijena joj je nešto više od 2 USD, isključujući bateriju.

Ovaj je komad idealan za ukrašavanje ili za vješanje na torbu.

Napomena: Ovo mi je prvi Instructable i napravio sam manje slika nego što sam trebao. Nadoknadit ću ih nacrtajući neke skice za one korake za koje nemam slike. Također se ispričavam zbog potencijalno zbunjujućeg pisanja.

Napomena 2: Za ovaj projekt možete koristiti bilo koji mikrokontroler, ali mjesto u ovom Instructable je za ATTINY414 i druge pin-kompatibilne uređaje.

Pribor

(Popis je za 1 komad)

Dijelovi

• 1x razvodna ploča za čip SOP28/TSSOP28
• 1x ATTINY414 (možete koristiti druge mikrokontrolere i sami ga prilagoditi)
• 7x 1k otpornici (THT, 1/4 ili 1/8 W)
• 1x 100nF kondenzator (THT ili SMD)
• 1x 0.56in zajednički anodni 7 segmentni zaslon
• 1x klizni prekidač
• 1x držač dugmaste baterije (ovdje sam koristio CR2032.)
• Neke žice AWG30 i noge otpornika (za skakanje u uskim prostorima)
• Naljepnica ili dvostrana traka (za pokrivanje područja radi sprječavanja kratkog spoja)
• 1 mm skupljajuća cijev
• 1x privjesak za ključeve

Alati

• Lemilica i usisavač dima
• Ruke za pomoć ili držač za PCB
• Lemljenje malog promjera (koristio sam 0,025 inča)
• RMA fluks
• Alkoholne maramice ili izopropil alkohol + ravna četka
• Tkivni papir
• Samoljepljiva traka
• Programer za mikrokontroler (na temelju vašeg MCU -a)

Korak 1: Opći dizajn

Ove skice su grubi prikaz kako su stvari postavljene na ploču za razbijanje u mom dizajnu.

Napomena: Odbojna ploča koju koristim ima broj pina na svakoj rupi na temelju zajedničkog numeriranja IC nogu sa svake strane. Kad adresiram ove rupe, koristit ću Txx za gornju stranu (gdje je postavljen MCU) i Bxx za donju stranu. Ako ste zbunjeni oko mjesta lemljenja stvari, pogledajte ove slike.

Korak 2: Testirajte svoje komponente

Prije nego počnete, provjerite jesu li vaši dijelovi u ispravnom stanju, osobito mikrokontroler i zaslon. Budući da će dijelovi biti natrpani u malim prostorima, posljednje što želite je dovršiti, a zatim shvatiti da vaš zaslon ne radi, stoga ih prvo isprobajte!

Korak 3: Programirajte mikrokontroler

Program

Program za mikrokontroler prilično je jednostavan i sastoji se od sljedećih koraka:

• Postavite igle nisko za prvo slovo.
• Odgodi malo
• Postavite sve igle visoko kako biste ispraznili zaslon (izborno)
• Odgodi malo
• Postavite iglice nisko za drugo slovo.
• Isperite i ponovite

Priložio sam kôd koji sam koristio. Možete ga kompajlirati s XC8 kompajlerom na MPLAB -u X. Međutim, budući da sam koristio PA0 za segment A, morat ćete onemogućiti UPDI putem bita osigurača da bi radio (dolje objašnjenje).

Odabir pravih portova

Sada morate odabrati koje portove mikrokontrolera koristiti. Uobičajeno za mikrokontroler s 14 pinova postojat će jedan 8-bitni port i jedan 4-bitni port. Budući da 7-segmentni zaslon ima 8 katodnih pinova (uključujući decimalnu točku), upotreba 8-bitnog porta najprikladnija je jer možete koristiti izravan pristup portu za postavljanje vrijednosti porta u jednoj naredbi.

Razmatranje 1: Unakrsni tragovi

Međutim, izbor se može razlikovati zbog raspoznavanja mikrokontrolera i usmjeravanja žice između MCU -a i zaslona. Kako biste olakšali rad, želite najmanje unakrsnih tragova.

Na primjer, na ATTINY414 8-bitni port je PORTA. Ako ste dodijelili PA0 segmentu A, PA1 segmentu B i tako dalje, količina unakrsnog traga je 1 (segment F i G) što je za mene prihvatljivo.

Protip: Jedna strana ploče može sigurno smjestiti pet 1/4 w otpornika.

Razmatranje 2: Zamjenske funkcije iglica

U nekim slučajevima, ako pinovi na priključku koji želite koristiti imaju zamjenske funkcije, poput programskih pinova, ti pinovi neće raditi kao GPIO pinovi, pa ćete ih možda morati izbjeći ili potpuno onemogućiti programiranje, izbor je vaš.

Na primjer, na ATTINY414 programski pin UPDI nalazi se na A0 pinu na PORTA -i. Ako ovaj port koristite kao izlaz, on neće raditi jer će se port koristiti kao UPDI umjesto GPIO. Ovdje imate 3 mogućnosti s prednostima i manama:

• Onemogućite UPDI putem bitova osigurača: Nećete moći ponovno programirati uređaj ako ne upotrijebite 12v za ponovno omogućavanje UPDI funkcije (nažalost to sam učinio, ali ne morate).
• Koristite samo PA7-PA1: Ovdje nećete moći koristiti decimalnu točku osim ako za pomoć ne koristite i PORTB, ali ćete i dalje imati dostupno programiranje (najbolja opcija).
• Upotrijebite PORTB za pomoć: Dulji kôd, ali također funkcionira ako je pinout previše neuredan.

Protip: Pokušajte odabrati mikrokontroler s manjom količinom programskih pinova, ATTINY414 koristi UPDI koji koristi samo 1 pin za komunikaciju, pa imate na raspolaganju više GPIO pinova.

Programiranje uređaja

Ako imate utičnicu za programiranje za SMD uređaj, možda biste je htjeli programirati prije lemljenja MCU -a na ploču za razbijanje. Ali ako to ne učinite, prvo vam lemljenje može pomoći pri programiranju. Kilometraža može varirati. U mom slučaju, povezujem PICKIT4 s jednom razbojnom pločom, a zatim prstom gurnem MCU na ploču. Radi, ali nije baš dobro (programska utičnica je sada na mojoj listi želja).

Korak 4: Lemite mikrokontroler

U ovom koraku nema ništa otmjeno. Morate lemiti mikrokontroler na probojnu ploču. Na Youtubeu ima dosta uputstava o lemljenju SMD dijelova. Ukratko, najvažnije su sljedeće:

• Očistite vrh lemilice
• Prava količina lema
• Prava temperatura
• Puno fluksa
• Puno strpljenja i vježbe

Važno: Pazite da lemite pin 1 MCU -a na pin 1 ploče za razbijanje!

Sada kada je MCU lemljen na ploču, možemo prijeći na sljedeći korak.

Korak 5: Lemite kondenzator

U elektronici postoji opće pravilo da kad imate IC u svom krugu, dodajte jedan 100nF kondenzator blizu njegovih igala za napajanje, i to ovdje nije iznimka. Ovaj kondenzator naziva se odvajajući kondenzator i učinit će vaš krug stabilnijim. 100nF je opća vrijednost koja radi s većinom krugova.

Morate lemiti kondenzator što je moguće bliže preko Vcc i GND pinova MCU -a. Ovdje nema puno mjesta pa sam mu samo izrezao noge prema veličini i lemio ga izravno na noge MCU -a.

Korak 6: Čišćenje fluksa 1

Dok je fluks bitan za lemljenje. Ostaviti ga na ploči nakon lemljenja nije dobro za vas jer može nagristi ploču. Ostatak se može otopiti pomoću izopropilnog alkohola. Međutim, također morate obrisati fluks s ploče prije nego što alkohol ispari, inače će ljepljivi tok sada pokriti cijelu ploču.

Ovo je tehnika koju koristim i koja prilično dobro funkcionira: postavite ploču bočno na papirnati ubrus, zatim natopite ravnu četku za slikanje u alkohol i brzo "obojite" alkohol na dasci prema dolje do maramice. Vidjet ćete da se na papirnatom papiru pojavljuje žuti tok. Kako biste bili sigurni da je većina fluksa uklonjena, provjerite nije li vaša ploča ljepljiva i jesu li bazeni fluksa oko lemljenih spojeva uglavnom nestali. Za više detalja pogledajte gornju sliku.

Razlog za ovo čišćenje: Za čišćenje mikrokontrolera. Taj će dio kasnije biti mnogo teže doći.

Korak 7: Lemite 7-segmentni zaslon

Sada ćemo prekršiti pravila o lemljenju uređaja najnižeg profila i krenuti od 7-segmentnog zaslona. Na ovaj način mogli bismo samo lemiti otpornike na noge 7-segmentnog zaslona.

Budući da sada imamo vrlo ograničene slobodne rupe na ploči, odrezat ćemo donji zajednički anodni pin zaslona kako bismo napravili mjesta za negativni pin držača baterije. Zatim normalno lemite. Samo malo savijte noge zaslona prema van, držite ga na mjestu (ljepljiva traka bi vam ovdje mogla pomoći) i lemite ga na gornju stranu ploče.

Korak 8: Lemite donje bočne otpornike

Sljedeći korak bio bi lemljenje otpornika na donjoj strani ploče. Prije nego počnemo, postavite dvostranu traku ili naljepnicu preko TSSOP jastučića koje nismo koristili za sprječavanje kratkog spoja.

Sada kada su jastučići prekriveni, izvadite otpornike i počnite savijati njihove noge. Spojit će se između nogu MCU -a (LIJEVA strana ploče) i nogu zaslona (DESNA strana ploče). Pazite da se ne dodiruju i da između njih ima dovoljno prostora.

Protip: Vaša ploča za probijanje mogla bi imati neke rupe izbušene na ploči. Ovo su prikladna mjesta za pričvršćivanje privjeska za ključeve. Uvjerite se da jedna od ovih rupa nije prekrivena nogama otpornika.

Korak 9: Lemite gornje otpornike

Ako ne možete postaviti svaki otpornik na donju stranu ploče, možda ćete ga morati staviti na gornju stranu. Budući da se mikrokontroler nalazi i s ove strane, noge otpornika ćete morati skupiti kako biste spriječili njihov dodir s mikrokontrolerom. Ostatak postupaka ostaje isti kao i posljednji korak.

Korak 10: Lemite prekidač

Sljedeći dio za lemljenje je klizni prekidač za uključivanje i isključivanje napajanja. Ovdje koristim klizni prekidač 1P2T.

Opet, zbog ograničenih rupa, odrežite jedan bočni zatik prekidača

Zatim lemite preostali bočni pin prekidača. Središnji zatik ostavite neraspakan.

Korak 11: Lemite žice i kratkospojnike

Na temelju vašeg dizajna možda ćete imati više ili manje količine žica za lemljenje. U mom dizajnu postoje 2 žice (žice za napajanje za MCU) i 2 kratkospojnika (napajanje za zaslon i dodatni premošćivanje za MCU).

Samo ih lemite ispravno i spremni ste.

Korak 12: Čišćenje fluksa 2

Razlog za ovo čišćenje: Više nećemo imati pristup donjoj strani nakon što smo lemili držač baterije, stoga sada moramo očistiti.

Korak 13: Lemite držač baterije + sve dodatne kratkospojnike

Ovo je posljednji i najteži dio za lemljenje. Nemamo dovoljno namjenskih rupa za držač baterije pa ćemo ga lemiti ovako: Pozitivni terminal dijelio je rupu s nogom prekidača koju smo ostavili bez lemljenja (korak 10), a negativni terminal ide u rupu koju smo ostavili odsijecanje nožice zaslona (korak 7).

Zatim, ako imate dodatnih skakača za lemljenje, odmah ih lemite. Za moj dizajn, ostao mi je jedan kratkospojnik jer se mora spojiti na negativni pin držača baterije.

Za više detalja pogledajte sliku.

Korak 14: Čišćenje fluksa 3

Razlog za ovo čišćenje: Završno čišćenje.

Korak 15: Testiranje + posljednji dodir

Prije nego umetnemo bateriju, provjerite da se noge ne dodiruju, odrežite višak kabela, provjerite lemljenje. Nakon što to učinite, možete umetnuti bateriju, uključiti je i trebala bi ispravno raditi.

Ako ne, ponovno provjerite sva lemljenja i možda provjerite je li vaš program za mikrokontroler ispravan.

Korak 16: Završni proizvod

Čestitamo! Napravili ste vlastite personalizirane drangulije! Podijelite ga sa mnom ovdje i uživajte!