Isikupärastatud sõnum nipsasjade kuvamiseks: 16 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Umbes eelmisel kuul tervitasime osakonda uusi esmakursuslasi. Mu sõber tuli ideele, et meil peaks olema neile mingid kingitused ja see on minu arvamus. Mul kulus päev, et katsetada, kuidas esimest ehitada, seejärel mitu tundi, et ehitada ülejäänud 4.

Nipsasja juhib ATTINY414. Sõnum salvestatakse MCU -sse ja kuvatakse seejärel üks täht korraga ühisel anood 7 segmentide ekraanil. Teil võib olla väga pikk sõnum, kuna minu 10 -täheline sõna kasutas 4k -seadmes ainult 400 baiti programmiruumi. Seitsme segmendi kuvarikatid on ühendatud MCU -ga 1k takistite kaudu.

Püüdsin kasutada võimalikult palju osi, mis mul juba käepärast on, ja tuleb välja, et peame ostma vaid patareipesad ja akud. Ka nipsasja ehitamine on üsna odav, igaüks maksab veidi üle 2 dollari, välja arvatud aku.

See tükk sobib ideaalselt kaunistamiseks või koti külge riputamiseks.

Märkus: See on minu esimene Instructable ja tegin waaay vähem pilte kui peaks. Ma korvan need, joonistades mõned visandid nende sammude jaoks, millel mul pole pilte. Vabandan ka potentsiaalselt segase kirjutamise eest.

Märkus 2: Selle projekti jaoks saate kasutada mis tahes mikrokontrollerit, kuid selle juhendi paigutus on ette nähtud ATTINY414 ja muude nööpnõeltega ühilduvate seadmete jaoks.

Tarvikud

(Nimekiri on 1 tk)

Osad

• 1x Breakout plaat SOP28/TSSOP28 kiibile
• 1x ATTINY414 (saate kasutada teisi mikrokontrollereid ja seda ise kohandada)
• 7x 1k takistid (THT, 1/4 või 1/8 W)
• 1x 100nF kondensaator (THT või SMD)
• 1x 0,56 ühine anood 7 segmendi ekraan
• 1x lükandlüliti
• 1x mündipatarei hoidik (ma kasutasin siin CR2032).
• Mõned AWG30 juhtmed ja takisti jalad (kitsastes kohtades hüppamiseks)
• Kleebis või kahepoolne teip (ala katmiseks lühise vältimiseks)
• 1 mm kahanev toru
• 1x võtmehoidja

Tööriistad

• Jootekolb ja suitsuimur
• Abikäed või PCB hoidik
• Väikese läbimõõduga joodis (kasutasin 0,025 tolli)
• RMA voog
• Alkoholist salvrätikud või isopropüülalkohol + tasane pintsel
• Taskurätik
• Maskeeriv lint
• Mikrokontrolleri programmeerija (põhineb teie MCU -l)

Samm: üldine disain

Need visandid on ligikaudne paigutus selle kohta, kuidas asjad minu kujunduses murdelauale paigutatakse.

Märkus: minu kasutusel oleval katkestusplaadil on igas augus tihvtide number, mis põhineb mõlemal küljel tavalisel IC -jalgade numeratsioonil. Nende aukude käsitlemisel kasutan ülemise külje jaoks Txx (kus on MCU) ja alumise külje jaoks Bxx. Kui olete segaduses, kuhu asju jootma hakata, vaadake neid pilte.

2. samm: katsetage oma komponente

Enne alustamist veenduge, et teie osad, eriti mikrokontroller ja ekraan, on töökorras. Kuna osad on väikestesse ruumidesse kokku surutud, on selle viimistlemine ja seejärel arusaamine, et teie ekraan ei tööta, viimane asi, mida soovite, proovige neid kõigepealt!

Samm: programmeerige mikrokontroller

Programm

Mikrokontrolleri programm on üsna lihtne ja koosneb järgmistest sammudest:

• Seadke tihvtid esimese tähe jaoks madalaks.
• Lükka natuke edasi
• Seadke nööpnõelad kõrgeks, et ekraan tühjendada (valikuline)
• Lükka natuke edasi
• Seadke tihvtid teise tähe jaoks madalaks.
• Loputage ja korrake

Lisasin kasutatud koodi. Saate selle kompileerida MPLAB X -i XC8 kompilaatoriga. Kuna kasutasin segmendi A jaoks PA0, peate UPDI kaitsmebiti kaudu keelama, et see toimiks (selgitus allpool).

Õigete portide valimine

Nüüd peate valima, milliseid mikrokontrolleri porte kasutada. Tavaliselt on 14 tihvtiga mikrokontrolleri jaoks üks 8-bitine ja üks 4-bitine port. Kuna 7-segmendil kuvaril on 8 katoodinõela (sealhulgas komakoht), on 8-bitise pordi kasutamine kõige mugavam, kuna saate pordi väärtuse määramiseks ühe käsuga kasutada otsest juurdepääsu pordile.

Arvestus 1: ristjooned

Kuid valik võib varieeruda teie mikrokontrolleri pistiku ja MCU ja ekraani vahelise juhtmestiku tõttu. Töö hõlbustamiseks soovite kõige vähem ristjälgi.

Näiteks ATTINY414 puhul on 8-bitine port PORTA. Kui määrasite segmendile A0 segmendi PA0, segmendile B ja nii edasi, on ristjoone kogus 1 (segment F ja G), mis on minu jaoks vastuvõetav.

Protip: plaadi ühel küljel saab ohutult paigutada viis 1/4 W takistit.

2. kaalutlus: tihvtide alternatiivsed funktsioonid

Mõnel juhul, kui soovitud pordi tihvtidel on alternatiivsed funktsioonid, näiteks programmeerimisnööpnõelad, ei tööta need tihvtid GPIO -nööpnõeladena, seetõttu peate võib -olla neid vältima või programmeerimise täielikult keelama.

Näiteks ATTINY414 puhul on UPDI programmeerimisnõel PORTA A0 tihvti peal. Kui kasutate seda porti väljundina, ei tööta see, kuna porti kasutatakse GPIO asemel UPDI -na. Siin on 3 võimalust koos nende plusside/miinustega:

• UPDI keelamine kaitsmebittide kaudu: te ei saa seadet uuesti programmeerida, kui te ei kasuta UPDI funktsiooni uuesti lubamiseks 12v (kahjuks tegin seda, kuid te ei pea seda tegema).
• Kasutage ainult PA7-PA1: siin ei saa kasutada komakohta, kui te ei kasuta abiks ka PORTB-i, kuid teil on siiski programmeerimine saadaval (parim valik).
• Aitamiseks kasutage PORTB -i: Pikem kood, kuid töötab ka siis, kui muidu on pinout liiga räpane.

Protip: Proovige valida mikrokontroller, millel on vähem programmeerimisnuppe, ATTINY414 kasutab UPDI -d, mis kasutab suhtlemiseks ainult ühte kontakti, seega on teil saadaval rohkem GPIO -kontakte.

Seadme programmeerimine

Kui teil on SMD -seadme jaoks programmeerimispesa, võiksite selle programmeerida enne MCU jootmist purunemisplaadile. Aga kui te seda ei tee, võib esmalt jootmine teid programmeerimisel aidata. Läbisõit võib varieeruda. Minu puhul ühendan PICKIT4 ühe purunemisplaadiga ja surun seejärel sõrmega MCU vastu plaati. See töötab, kuid mitte eriti hästi (programmeerimispesa on nüüd minu sooviloendis).

Samm: jootke mikrokontroller

Selles etapis pole midagi uhket. Peate mikrokontrolleri jootma purunemisplaadi külge. Youtube'is on palju õpetusi SMD osade jootmise kohta. Kokkuvõtteks võib öelda:

• Puhastage jootekolvi ots
• Õige kogus jootet
• Õige temperatuur
• Palju voogu
• Palju kannatlikkust ja harjutamist

Tähtis: jootke kindlasti MCU tihvt 1 purunemisplaadi tihvti 1 külge!

Nüüd, kui MCU on plaadile joodetud, võime jätkata järgmise sammuga.

Samm: jootke kondensaator

Elektroonikas kehtib rusikareegel, et kui sul on vooluringis IC, lisa selle toitepistikute lähedusse üks 100nF kondensaator ja see pole siin erand. Seda kondensaatorit nimetatakse lahtiühendamise kondensaatoriks ja see muudab teie ahela stabiilsemaks. 100nF on üldine väärtus, mis töötab enamiku ahelatega.

Peate kondensaatori jootma nii lähedale kui võimalik MCU Vcc ja GND kontaktide vahel. Siin pole palju ruumi, nii et lõikasin selle jalad parajaks ja jootsin otse MCU jalgade külge.

6. samm: voolupuhastus 1

Kuigi voog on jootmise jaoks hädavajalik. Pärast jootmist tahvlile jätmine pole teile hea, sest see võib plaati söövitada. Jääkvoogu saab lahustada isopropüülalkoholi abil. Siiski peate ka voolu plaadilt maha pühkima, enne kui alkohol ära aurustub, vastasel juhul katab kleepuv voog nüüd kogu plaadi.

See on minu kasutatav tehnika, mis toimib päris hästi: asetage tahvel küljele siidpaberile, seejärel leotage lameda värvipintsliga alkoholis ja "värvige" tahvlil olev alkohol kiiresti siidipaberini allapoole. Te näete siidipaberil kollast voogu. Et olla kindel, et suurem osa voost on eemaldatud, kontrollige, kas teie plaat pole kleepuv ja jootekohtade ümber olevad voogud on enamasti kadunud. Lisateabe saamiseks vaadake ülaltoodud pilti.

Selle puhastamise põhjus: mikrokontrolleri puhastamiseks. Osa on hiljem palju raskem kätte saada.

Samm: jootke 7-segmendiline ekraan

Nüüd rikume kõigepealt madalaima profiiliga seadmete jootmise reegleid ja alustame 7-segmendilisest ekraanist. Nii saaksime takistid lihtsalt joota 7-segmendilise ekraani jalgade külge.

Kuna meil on nüüd tahvlile jäänud väga vähe vabu auke, lõikame ära ekraani alumise ühise anoodtihvti, et teha patareipesa negatiivne tihvt. Seejärel jootke normaalselt. Lihtsalt painutage ekraani jalgu veidi väljapoole, hoidke seda paigal (maskeerimislint võib siinkohal abiks olla) ja jootke see tahvli ülemisele küljele.

Samm: jootke alumised takistid

Järgmine samm oleks tahvlite alumisel küljel olevate takistite jootmine. Enne alustamist asetage kahepoolne teip või kleebis TSSOP-padjadele, mida me lühise vältimiseks ei kasutanud.

Nüüd, kui padjad on kaetud, võtke takistid välja ja hakake oma jalgu painutama. Need ühenduvad MCU jalgade (tahvli vasakpoolne külg) ja ekraanijalgade (tahvli parempoolne) vahel. Veenduge, et need üksteist ei puudutaks ja nende vahel oleks piisavalt ruumi.

Protip: teie purunemisplaadil võib olla mõned augud, mis on puuritud. Need on mugavad kohad võtmehoidja kinnitamiseks. Veenduge, et üks neist aukudest ei oleks takisti jalgadega kaetud.

Samm: jootke ülemised külgtakistid

Kui te ei mahuta kõiki takisteid plaadi alumisele küljele, peate võib -olla mõne ülemise külje panema. Kuna mikrokontroller asub ka sellel küljel, peate takistitallad kokku tõmbama, et vältida nende puudutamist. Ülejäänud protseduurid jäävad samaks kui viimane samm.

Samm: jootke lüliti

Järgmine jootmisosa on liuglüliti, mis lülitab toite sisse ja välja. Ma kasutan siin 1P2T slaidilülitit.

Jällegi piiratud aukude tõttu lõigake lüliti üks külgmine tihvt välja

Seejärel jootke lüliti ülejäänud külgnõel. Jätke keskmine tihvt jootmata.

Samm: jootke juhtmed ja džemprid

Teie disaini põhjal võib teil jootmiseks olla rohkem või vähem juhtmeid. Minu disainis on 2 juhtmest (toitejuhtmed MCU jaoks) ja 2 džemprit (toide ekraanile ja täiendav sild MCU jaoks).

Lihtsalt jootke need õigesti ja olete valmis minema.

12. samm: voolupuhastus 2

Selle puhastamise põhjus: pärast akuhoidiku jootmist ei ole meil enam juurdepääsu alumisele küljele, seetõttu peame nüüd puhastama.

Samm: jootke akuhoidik + kõik täiendavad džemprid

See on viimane ja keerulisem osa jootmiseks. Akuhoidiku jaoks ei ole meil piisavalt auke, nii et jootame selle nii: positiivne klemm jagas auku jootmata jäetud lüliti jalaga (samm 10) ja negatiivne klemm läheb auku, mille oleme jätnud ekraani jala lõikamine (samm 7).

Kui teil on jootmiseks täiendavaid džemprid, jootke need kohe. Minu disaini jaoks on mul jäänud üks hüppaja, kuna see peab ühenduma patareipesa negatiivse tihvtiga.

Vaata täpsemalt pildilt.

14. samm: voolupuhastus 3

Selle puhastamise põhjus: viimane puhastus.

15. samm: testimine ja viimane puudutus

Enne aku sisestamist veenduge, et jalad ei puutuks üksteisega kokku, katkestage üleliigsed juhtmed, kontrollige jootmist. Pärast nende tegemist saate aku sisse panna, sisse lülitada ja see peaks korralikult töötama.

Kui ei, siis kontrollige kõiki jooteid uuesti ja kontrollige, kas teie mikrokontrolleri programm on õige.

16. etapp: lõpptoode

Palju õnne! Olete teinud isikupäraseid nipsasju! Jagage seda kindlasti minuga siin ja nautige!