Tekstsõnumite kalkulaator: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Nüüd toode!

Elektrotehnika magistrikraadi omandamine võttis natuke rasket tööd. See oli pikk viis aastat kestnud tee, mis mulle täiega meeldis. 2015. aasta lõpus lõpetasin ülikooli ja mind ootas ees 3 -kuuline puhkus. Mis oleks parem viis selle kulutamiseks kui väike inseneriteaduslik uurimis- ja arendustegevus! Teeme tekstisõnumite kalkulaatori!

Samm: valige olemasolev teaduslik kalkulaator

See samm on peaaegu kohustuslik.

On väga ebatõenäoline, et leiaksite ettevõtte, kes neile odava hinna eest paar kalkulaatorikohvrit ja -nuppu vormiks.

Nüüd on vaja lihtsalt sisemus lahti rebida ja sellesse oma ahelad panna.

2. samm: komponentide valimine

Projekti kolm kõige olulisemat komponenti on LCD, MCU ja Bluetooth -moodul.

LCD jaoks kasutasin Displaytechi mudelit "162COG-BA-BC". LCD peab olema üliõhuke, et mahtuda kalkulaatori korpusesse ja see LCD rahuldas selle nõude. Lisaks on see peegeldav LCD ja seega ei tarbi suurt voolu. Lõpuks kasutab see vedelkristallekraan tuttava Hitachi HD44780 -ga ühilduvat kontrollerit ja muudab programmeerimise imelihtsaks, pakkudes veebis palju dokumente.

MCU jaoks on vaja arvukalt üldotstarbelisi sisend-/väljundpistikuid, et mahutada teadusliku kalkulaatori nuppude arv. Vajalik on ka korralik välkmälu ja Bluetooth -mooduli UART -liides.

Bluetooth -mooduli puhul on vajalik nõue, et moodul saaks toimida nii ülem- kui ka alamseadmena. See tähendab, et mitte ainult teised seadmed ei saa mooduliga ühendust luua, vaid ka moodul suudab otsida teisi Bluetooth -seadmeid ja ise ühendusi vormistada. Ilma selle võimaluseta ei saaks kalkulaatorid üksteisega ühendust luua ja saaksid vastu võtta ainult nutikamate seadmete, näiteks nutitelefonide ühenduse taotlusi.

3. etapp: toiteahela projekteerimine

Andmelehtede vaatamine ütleb meile, et vajame kahte pingeriba. Vajame Bluetooth -mooduli jaoks 3,3 V rööpa ja LCD -ekraani jaoks 5,0 V rööpa.

Meil on 3,0 V toide kahest leelispatareist, mis on järjestikku. Vajalike pingete saamiseks kasutame võimendusmuundurit ja madala väljalangemise regulaatorit (LDO). Võimendusmuunduri väljundpinge dikteeritakse diagrammil olevate takistite suhtega R3 ja R4. Võimendusmuundur tõstab näidatud väärtustega pinget 3,0 V -lt 5,0 V -ni.

Seejärel võime kasutada 5,0 V rööpa, et luua LDO abil 3,3 V rööbas. Lihtsalt veenduge, et panete nende regulaatorite sisenditele ja väljunditele sisse korraliku suurusega SMD kondensaatorid, kuna need on edukaks toimimiseks üliolulised.

Lõpuks viskame Flip-Flopi nutikaks lülitamiseks, mida kasutame koos kalkulaatori korpuses olevate sisse- ja väljalülitusnuppudega.

4. samm: juhtimisahela projekteerimine

Juhtimisahela skeem on suhteliselt lihtne.

Seadme silumiseks kasutame ATmega JTAG -i.

Ühendame Bluetooth -mooduli ühe MCU -de UART -liidesega, mis viskab sisse mõningaid ohutustakisteid, tagamaks, et me ei pruugi kunagi näha Bluetooth -moodulil suuremat pinget kui 3,3 V. Takisti jagaja on vajalik, kuna MCU töötab 5 V rööbast (MCU ei saanud 3,3 V rööbast käitada, kuna 3,3 V ei ole LCD loogika kõrge jaoks piisav).

Vedelkristallekraan ühendatakse otse MCU üldotstarbeliste sisend-/väljundühendustega. Kontrastset tihvti kasutatakse pingejaoturit. Teise võimalusena võib siin kasutada potentsiomeetrit. Mulle aga meeldib staatilise toote vastupidavus, millel on kontrastsuse reguleerimiseks eraldi takistid.

Lisage mõned lahtiühendavad kondensaatorid, 16 MHz kristall MCU jaoks, tõmmake nuppude takistid üles ja skemaatiline disain on tehtud.

Samm: trükkplaatide kujundamine

PCB disaini jaoks kasutasin Altium Designerit. PCB disaini kõige olulisem ja keerulisem osa oli kalkulaatori füüsiliste mõõtmete mõõtmine. Tahvlil peab olema mitte ainult täiuslik laius ja kõrgus, et see hästi kalkulaatori korpusesse sobiks, vaid ka mitmeid muid füüsilisi mõõtmeid. LCD -augud peavad olema trükkplaadil õiges asendis, et need oleksid korpuse aknaga hästi joondatud. PCB vajab mitu auku, kus kruvid läbivad korpuse tagant korpuse esiosa. Lõpuks peavad trükkplaadil olema nuppude jaoks padjad, mis joonduvad hästi.

Nuppude padjakujundus kasutab standardset põimitud kuju, et tagada juhtiv nupuvaip alla vajutades kõrge töökindlus.

Kindlasti lõigake vask trükkplaadilt välja, kasutades Bluetoothi mooduli antenni ümber olevat hoiupiirkonda, et tagada signaaliühenduse puudumine. Minu tootja otsustas ootamatult kogu plaadi välja lõigata, kuhu olin märkinud, kuid õnneks ei tekitanud see mulle mingeid probleeme.

6. samm: kood ära

Kogu kodeerimise tegemiseks kasutasin AVR Studio'i koos vana JTAG ICE siluriga. Minu kood polnud mingil juhul elegantselt kirjutatud, kuid lõpuks töötas see kõik hästi. Lõppkokkuvõttes kasutasin 64Kbaiti saadaolevast 128 -kBy -st välkmälust.

Bluetooth -moodul on tõesti üsna võimas. Mul õnnestus anda oma seadmele võimalus ühenduda teiste kalkulaatorite, iPhone'i ja Androidiga.

Kodeerimise nõuded on teadmised Hitachi LCD -kontrolleritest, põhilised AVR -i programmeerimisoskused ja arusaam välisseadmetega suhtlemisest AT -käskude ja UART -i kaudu.

Aitäh kuhjaga lugemise eest!

www.rubydevices.com.au/productSelect/RubyCalculator

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