5 $ PCB KALENDĀRS AR BINĀRO PULKSTENI: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Sveiki! Es izveidoju šo PCB kalendāru un bināro pulksteni ar Eagle CAD. Es izmantoju ATMEGA328P MCU (no Arduino) un 9x9 LED matricu. Mana dēļa izmēri ir 8cmx10cm (3,14 collas x 3,34 collas). Tas ir nedaudz par mazu, bet vispirms: bezmaksas Eagle CAD versija pieļauj 80 cm^2 un otrkārt: jlcpcb.com maksimālais izmērs 2 $ pcb ir 10 cmx10 cm. Es strādāšu pie daudz labāka šī projekta versijas ar STM32L sērijas MCU un DCF77. Bet tas ir arī foršs un vienkāršs projekts, no kura jūs varētu uzzināt visu procesu, kā tiek izstrādāta un ražota PCB, + kā izmantot Arduino kā programmētāju.

Šajā instrukcijā es jums parādīšu, kā izveidot savu PCB kalendāru.

P. S. Tas ir mans pirmais prototips attēlos un video, tāpēc es pieļāvu dažas nelielas kļūdas (par laimi burvju dūmi neiznāca: D) Via izmērs manā pirmajā projektā ir pārāk liels, un lodēšanas maska nevar iet pāri urbumam, tāpēc daži teksti nav pilnībā uzrakstīti. Pagājušais gads ir 2021. gads, nevis 2023. Šo es jau fiksēju failos, kurus varat lejupielādēt;)

1. darbība: izveidojiet shēmu

Vispirms jums jāizvēlas sava projekta kontrolieris un tas, kā jūs kontrolēsiet gaismas diodes. Es izvēlējos ATMEGA328P, jo tas tiek izmantots Arduino, un to var ieprogrammēt Arduino IDE. Bet tas nav labākais kontrolieris mazjaudas lietojumiem. Ieteicams STM32 L sērijas mikrokontrolleri mazjaudas lietojumiem.

Gaismas diodes vadībai es izvēlējos 9x9 LED matricu, jo tas ir viens no labākajiem veidiem, kā kontrolēt daudz gaismas diodes (81 no tām) ar tikai 18 GPIO tapām.

Es pievienoju papildu P-kanāla MOSFET, lai kontrolētu visu LED jaudu. Šo MOSFET var vadīt ar PWM signālu, lai kontrolētu LED spilgtumu.

Akumulatoram es izvēlējos CR2032 (150 mAh). Lai gan tas ir diezgan energoefektīvs dizains, jo jebkurā laikā deg tikai viena gaismas diode un kontrolleri var atstāt miega režīmā, CR akumulators nedarbosies pārāk ilgi. Nākamajā projektā es izmantošu uzlādējamu akumulatoru ar 5V USB portu.

Es izvēlējos izmantot ATMEGA328P iekšējo oscilatoru, jo to var samazināt līdz 1Mhz vai pat mazāk, lai nodrošinātu labāku enerģijas patēriņu, taču tam ir problēmas ar iekšējo pulksteņa frekvences stabilitāti (24 stundu laikā būs dažu sekunžu kļūda).

2. darbība: izveidojiet PCB

Es iesaku šo video sākt ar Eagle un meklēt forums.autodesk.com, ja rodas kādas problēmas. Jūs varat lejupielādēt un izmantot manus Gerber failus, ja nevēlaties izveidot savu dizainu. Eagle vienkārši importējiet Gerber failus Fails-> Importēt-> Gerber.

Eagle CAD 21 un 22 slānī Jūs varat mainīt tekstu un pievienot grafiku PCB. Ērgļa slāņi

Lieliska apmācība, kā pievienot grafiku Eagle PCB: pielāgotas grafikas pievienošana EAGLE PCB izkārtojumiem

3. solis: izveidojiet savu PCB

EDIT: lieliska instrukcija, kā izgatavot PCB: DIY Professional divpusējs PCB

Protams, jūs varat to izgatavot pats, bet mūsdienās Ķīnā ir daudz lētāk un kvalitatīvāk izgatavot PCB. No JLCpcb.com jūs varat iegūt 10x10 cm 10gab., Sākot no 2 USD. Problēma ar JLCpcb.com ir tad, ja jūs izvēlaties citu krāsu kā standarta zaļu (melna krāsa ir 17 ASV dolāri:() Es arī iesaku elecrow.com, jo visas krāsas maksā 4,90 USD (izņemot matēti melnu un violetu).

Vienkāršs piemērs, kā pasūtīt PCB no JLCpcb: 1) nospiediet "QUOTE NOW"

2) nospiediet "Pievienot savus Gerber failus"

3) augšupielādējiet zip vai rar

4) visus rekvizītus var atstāt pēc noklusējuma

*vienīgais, kas jums jāmaina no īpašībām, ir PCB krāsa (nedaudz dārgāka). Šajā gadījumā ir lētāk tos pasūtīt vietnē www.elecrow.com

4. solis: lodēšana

Ja jūs atkārtojat manu projektu, tas ir grūtākais solis, jo es izmantoju 0603 SMD gaismas diodes un 0402 rezistorus, taču patiesībā nav tik grūti lodēt mazas detaļas, ja jums ir šim darbam piemēroti instrumenti. Man visu komponentu lodēšana prasīja apmēram vienu stundu. Lodēt es iemācījos no paša meistara: EEVblog #997 Kā lodēt virsmas stiprinājuma komponentus

Es izmantoju asus pincetes un mazu weller lodāmura galu Amazon saiti

Izmantojiet pēc iespējas plānāku lodēšanas stiepli!

5. solis: programmēšana

BRĪDINĀJUMS: izņemiet akumulatoru, pirms pievienojat to Arduino. Ardunino darbojas ar 5V, bet akumulators ir 3V. Es nepievienoju diodi sērijveidā ar akumulatoru, jo 3V-Vdiode_drop labākajā gadījumā būtu 2.7V.

Vispirms sekojiet šai apmācībai, kā iestatīt Arduino kā ISP, lai jūs varētu programmēt ATMEGA328P ar Arduino IDE. Instrukcijās ievērojiet minimālās ķēdes (ārējā pulksteņa likvidēšana) piemēru. Ja jums ir Arduino ar SMD MCU, varat izpildīt šo norādījumu: Arduino-Leonardo-as-Isp

Jūs varat lejupielādēt manu Calendar.ino skici un pārbaudīt, kā tā darbojas. Dažas funkcijas joprojām nedarbojas (iestatiet laiku ar pogām, miega režīmus un garā gada aprēķinu). IF paziņojumus var aizstāt ar SWITCH paziņojumiem vai pat ar masīviem.

6. darbība: binārais pulkstenis

Binārais pulkstenis rāda laiku binārā formātā. Binārais pulkstenis Wikipedia

Ja sākumā neesi programmētājs, tas šķiet dīvaini, taču tas ir lielisks veids, kā pierast pie binārajiem skaitļiem;)

7. darbība: projekta BOM un Gerber faili

failā calendar_main_sch.txt ir visas šī projekta daļas (lai to pareizi formatētu, atveriet to ar piezīmju grāmatiņu vai piezīmju grāmatiņu ++)

Rezistori R1 līdz R77 ir LED strāvu ierobežojoši rezistori, un tie var būt no 100 līdz 400 omiem, bet es iesaku izmantot 220 omu rezistorus. Lai iegūtu papildinformāciju, varat izlasīt šo pamācību: Kā aprēķināt LED sērijas rezistoru

Q10 līdz Q18 ir N-kanālu MOSFETS SOT-23 korpusā. Jūs varat izmantot jebkuru N-kanāla uzlabošanas režīma MOSFET, bet pārbaudiet datu lapas parametru: "Vārtu sliekšņa spriegums". Maksimālajai vērtībai jābūt zemākai par 3 V.

caledar_main_sch.zip ir visi gerber faili (šie faili jau ir fiksēti ar mazāku izmēru, lai lodēšanas maska varētu tos pilnībā nosegt, un vias būs neredzamas, un pagājušajā gadā tagad ir 2023. gads). Varat tos importēt pakalpojumā Eagle vai augšupielādēt vietnē JLCpcb un “QUOUTE NOW”

Calendar.rar ir viss mans Eagle CAD projekts. Iespējams, jums vajadzētu doties uz bibliotēkas pārvaldnieku un pievienot bibliotēkas atrašanās vietu. Eagle: Bibliotēka-> atvērt bibliotēkas pārvaldnieku-> Pieejams-> Pārlūkot-> pievienot bibliotēku atrašanās vietu-> noklikšķiniet uz bibliotēkas-> izmantot.