Kalkulator tekstualnih poruka: 6 koraka

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

Sada proizvod!

Završiti magisterij elektrotehnike trajalo je malo naporno. Bio je to dug petogodišnji put u kojem sam uživao. Krajem 2015. diplomirao sam na sveučilištu i preda mnom je bio 3 mjeseca odmora. Ima li boljeg načina da ga potrošite od malo inženjerskog istraživanja i razvoja! Napravimo kalkulator tekstualnih poruka!

Korak 1: Odaberite postojeći znanstveni kalkulator

Ovaj korak je prilično obavezan.

Malo je vjerojatno da bi se mogla pronaći tvrtka koja bi im izradila nekoliko torbica i gumba za kalkulator po povoljnoj cijeni.

Sada je samo pitanje istrgnuti unutrašnjost i u nju unijeti vlastita kola.

Korak 2: Odabir komponente

Tri najvažnije komponente projekta su LCD, MCU i Bluetooth modul.

Za LCD sam koristio "162COG-BA-BC" Displaytech-a. LCD mora biti super tanak da stane u kućište kalkulatora i ovaj LCD je zadovoljio taj zahtjev. Osim toga, reflektirajući je LCD i stoga neće trošiti veliku količinu struje. Konačno, ovaj LCD koristi kontroler kompatibilan s poznatim Hitachi HD44780 i učinit će programiranje laganim uz veliko obilje internetske dokumentacije.

Za MCU je potreban veliki broj I/O pinova opće namjene za prilagodbu broja gumba znanstvenog kalkulatora. Također je potrebna pristojna količina flash memorije i UART sučelje za Bluetooth modul.

Za Bluetooth modul neophodan uvjet je da modul može djelovati i kao master i kao slave. Odnosno, ne samo da se drugi uređaji mogu spojiti na modul, već i modul može skenirati druge bluetooth uređaje i sam pokrenuti veze. Bez te mogućnosti, kalkulatori se ne bi mogli međusobno povezati i mogli bi prihvatiti samo zahtjeve za povezivanje s pametnijih uređaja poput pametnih telefona.

Korak 3: Dizajn strujnog kruga

Pregled kroz podatkovne tablice govori nam da će nam trebati dvije naponske šine. Za Bluetooth modul trebat će nam 3,3 V vodilica i 5,0 V vodilica za LCD.

Imamo napajanje od 3,0 V iz dvije alkalne baterije koje su u nizu. Za dobivanje potrebnih napona koristit ćemo pretvarač pojačanja i regulator niskog ispadanja (LDO). Izlazni napon pretvarača za pojačavanje diktiran je omjerom otpornika R3 i R4 na dijagramu. Pojačavač će pojačati napon s 3,0 V na 5,0 V s navedenim vrijednostima.

Zatim možemo upotrijebiti tračnicu od 5,0 V za stvaranje šine od 3,3 V uz pomoć LDO -a. Pripazite samo na SMD kondenzatore pristojne veličine na ulazima i izlazima ovih regulatora jer su oni ključni za uspješan rad.

Na kraju, ubacujemo japanku za neko pametno prebacivanje koje ćemo koristiti s gumbima za uključivanje i isključivanje koji su izvorni u kućištu kalkulatora.

Korak 4: Dizajn upravljačkog kruga

Shema upravljačkog kruga relativno je jednostavna.

Za ispravljanje pogrešaka na uređaju koristimo ATmegin JTAG.

Povezujemo Bluetooth modul s jednim od UART sučelja MCU -ova ubacujući neke sigurnosne otpornike kako bismo bili sigurni da nikada nećemo vidjeti napon veći od 3,3 V na Bluetooth modulu. Razdjelnik otpornika je neophodan jer MCU radi od 5 V tračnice (MCU se ne može pokrenuti od 3,3 V šine zbog toga što 3,3 V nije dovoljno za visoku logiku LCD -a).

LCD se povezuje ravno s U/I opće namjene na MCU -u. Za kontrastni pin koristi se razdjelnik napona. Alternativno, ovdje se može koristiti potenciometar. Ja, međutim, volim robusnost statičkog proizvoda koji dolazi s zasebnim otpornicima za podešavanje kontrasta.

Dodajte neke kondenzatore za razdvajanje, kristal od 16 MHz za MCU, povucite otpornike za gumbe i shematski dizajn je gotov.

Korak 5: Dizajn PCB -a

Za dizajn PCB -a koristio sam Altium Designer. Najvažniji i najteži dio dizajna PCB -a bio je u mjerenju fizičkih dimenzija kalkulatora. Ne samo da ploča mora imati savršenu širinu i visinu da bi se dobro uklopila u kućište kalkulatora, već je potrebno zadovoljiti niz drugih fizičkih dimenzija. Rupe za LCD zaslon moraju imati pravilan položaj na PCB -u kako bi se dobro poravnale s prozorom u kućištu. PCB će trebati nekoliko rupa za mjesto gdje vijci prolaze od stražnje strane kućišta do prednje strane kućišta. Konačno, PCB će morati imati jastučiće za gumbe koji se dobro poravnavaju.

Dizajn jastučića za gumbe koristi standardni isprepleteni oblik kako bi se osigurala visoka pouzdanost kada se vodljiva podloga pritisne.

Obavezno izrežite bakar s PCB -a koristeći "Keep Out Area" oko antene Bluetooth modula kako biste bili sigurni da nema kompromisa u povezivanju signala. Moj je proizvođač neočekivano odlučio izrezati cijelu ploču na mjestu gdje sam označio, ali na sreću to mi nije stvaralo probleme.

Korak 6: Kod odsutan

Koristio sam AVR Studio sa starim JTAG ICE debagerom za sve svoje kodiranje. Moj kôd nije bio elegantno napisan, ali na kraju je sve dobro funkcioniralo. Na kraju sam koristio 64Kbajta od 128Kbytes dostupne flash memorije.

Bluetooth modul doista je vrlo moćan. Uspio sam svom uređaju omogućiti mogućnost povezivanja s drugim kalkulatorima, iPhoneima i Androidima.

Uvjeti za kodiranje su poznavanje Hitachi LCD kontrolera, osnovne vještine programiranja AVR -a i razumijevanje načina interakcije s perifernim uređajem putem AT naredbi i UART -a.

Hvala hrpa na čitanju!

www.rubydevices.com.au/productSelect/RubyCalculator

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