Dokunmatik Ekran Kartvizit: 8 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Derece olarak Makine Mühendisiyim, ancak devre ve mikrodenetleyicileri içeren yıllarca süren projelerden Elektrik Mühendisliği ve programlama becerileri de geliştirdim. İşverenler diplomamdan dolayı Makine Mühendisliği becerilerine sahip olmamı bekleyeceklerinden, EE ve programlama becerilerimi sergileyecek bir kartvizit yapmaya karar verdim. Üzerinde adım ve iletişim bilgilerimin yer aldığı özel olarak tasarlanmış bir PCB'den birkaç faydalı referans tablosuna, bununla birlikte bir PCB'ye ve üzerinde küçük bir LED el feneri devresine kadar bir dizi seçenek düşündüm, ancak sonuçta en ayrıntılı olanı seçtim. Düşündüğüm seçenek, Arduino'lu bir kartvizit ve üzerinde birisinin benimle ilgili çeşitli bilgileri gözden geçirmesine izin verecek bir dokunmatik ekrandı. Kuşkusuz, bir kartvizit için oldukça ayrıntılı ve maliyetlidir, ancak olası tasarımlar arasında en havalı olanı ve aynı zamanda tasarlaması ve yapması en eğlencelisi olduğunu düşündüm.

Adım 1: Gerekli Parçalar ve Malzemeler

Bileşenler:

MicroSD kart (isteğe bağlı, özgeçmişimi ve portföyümü LCD ekrana takılı bir MicroSD karta yükledim)

Özel taşıyıcı kartı

Başlık pimleri

Adafruit Dokunmatik Ekran (P/N 2478)

Adafruit Pro Biblo 3.3V (P/N 2010)

Adafruit Basmalı Buton Güç Kontrol Kartı (P/N 1400)

Adafruit Li-Ion/Li-Poly Sırt Çantası (P/N 2124)

Adafruit 150 mAh LiPo pil (P/N 1317)

Adafruit Anlık Buton (P/N 3105)

2X Direnç 1.2K Ohm SMT 0805

1X Direnç 220 Ohm SMT 0805

Malzemeler/Araçlar:

Çapraz gömme kesiciler

Tel striptizci

Mikro USB kablosu

%99 izopropil alkol

Silikon konformal kaplama

Lehim pastası

fırçalar

Sıcak hava yeniden işleme istasyonu

Havya

Adım 2: Taşıyıcı Kart PCB Tasarımı ve İmalatı

Taşıyıcı kart, AutoDesk EAGLE'da tasarlanmış ve OSHPark tarafından üretilmiştir. Maalesef PCB tasarımı ile birlikte bir devre şeması oluşturamadım, bu yüzden kartın kolayca EAGLE'a aktarılabilmesi ve düzenlenip/veya üretilebilmesi için.brd dosyasını EAGLE'dan ekledim.

Adım 3: İnşaat Siparişi

Belirli bileşenler takıldıktan sonra kartın diğer alanlarına erişimi sınırladığından, belirli bir yapım sırasını takip ettim:

1. Lehim yüzey montaj dirençleri.

2. Adafruit PCB'lerini lehimleyin.

3. Lehim güç düğmesi.

4. LCD ekran başlık pimlerini taşıyıcı karta lehimleyin (henüz ekranı başlık pimlerine lehimlemeyin).

5. PCB'yi %99 izopropil alkole batırın ve akıyı ovalayın. Devam etmeden önce PCB'nin tamamen kurumasını bekleyin.

6. Li-Ion pili yapıştırın ve lehimleyin.

7. PCB'nin her iki tarafına silikon koruyucu kaplama boyayın.

8. LCD ekranı başlık pinlerine lehimleyin. %99 izopropil alkole batırılmış bir pamuklu çubuk kullanarak bu yeni lehimlenmiş derzlerdeki akıyı çıkarın.

9. LCD ekranın lehimlenmiş bağlantı noktalarının üzerine ve LCD ekranın PCB'sinin kenarları boyunca silikon koruyucu kaplama boyayın.

10. Kartı şarj edin ve programlayın.

Adım 4: Yüzey Montaj Dirençlerini Lehimleme

Kart, voltaj bölücü olarak bağlanmış 2X 1.2KOhm 0805 SMT dirençleri (RB1 ve RB2) kullanır, böylece Arduino, güç düğmesindeki mavi LED için pilin voltajını ve 1X 220 Ohm akım sınırlayıcı direnci (RLED) ölçebilir. Onları lehim pedlerine uygulanan lehim pastası ve bir sıcak hava lehim yeniden işleme istasyonu kullanarak lehimledim, ancak bunları bir havya ve standart lehim kullanarak da lehimlemek mümkün.

Adım 5: Adafruit PCB'lerini Taşıyıcı Panoya Lehimleme

Kartın mümkün olduğunca bitmiş bir görünüme ve hisse sahip olmasını istedim, bu yüzden nihai tasarımdaki keskin noktaları veya kenarları ortadan kaldırmaya çalıştım. Adafruit PCB'lerini taşıyıcı karta bağlamak için normal başlık pinleri yerine "lehim perçinleme" dediğim bir teknik kullandım. PCB'leri birleştirmek için, Adafruit PCB'nin bileşensiz tarafını taşıyıcı karta yaslanacak şekilde yerleştirdim ve bazı geçiş deliklerinden geçici olarak yerleştirilen başlık pimlerini kullanarak hizalı tuttum. Bazı viyalar, birlikte lehimlenebilmeleri için başlık pimlerinden arındırılmıştır. PCB'lerden birinin üzerindeki geçişi bir havya ile ısıtarak ve her iki PCB'den geçene kadar lehim uygulayarak, panolar her iki taraftan keskin pimler çıkmadan hem fiziksel hem de elektriksel olarak birleştirilir.

Adım 6: Delikten Geçirilen Bileşenleri Lehimleme

Lehimlemeden önce herhangi bir delikten geçen bileşen pimlerini aynı hizada kesmek için diyagonal gömme kesiciler kullandım, böylece lehim eklemi geleneksel dikenli "volkan" yerine pürüzsüz bir tepecik haline geldi.

Adım 7: Flux'un Kaldırılması ve Silikon Konformal Kaplamanın Uygulanması

Akıyı gidermek için, ekran ve Li-Ion pil dışındaki tüm bileşenler lehimlendikten sonra kartı %99 izopropil alkole batırdım, ardından kalan akıyı temizlemek için bir fırça kullandım. Daha sonra tahtaya silikon uyumlu bir kaplama boyadım. Bu kesinlikle gerekli değil, ancak karta daha iyi bir uyum ve bitiş sağladığını ve su ve elektrik kısa devresine karşı bir miktar koruma sağladığını hissettim. Ekran lehimlendikten sonra karta erişmenin bir yolu olmadığından, ekran lehimlenmeden önce taşıyıcı kartın kaplanması gerekir.

Adım 8: Programlama / UI Tasarımı

Arayüz yapmak mümkün olduğu kadar basit bir dokunmatik ekran arayüzü kadar basit, ancak en azından biraz kodlama deneyimim olduğunu gösteriyor. Giriş ekranı, sistem yüklemeyi bitirdiğinde belirir ve 5 seçilebilir seçenekli bir ekrana yol açar. Benimle ilgili çeşitli bilgileri içeren ekranların yanı sıra, çeşitli bileşenleri nereden aldığımı anlatan, ne kadar gücün kaldığını gösteren ve şarj bağlantı noktasını ve MicroSD'yi gösteren bir ekran bulunan sistem bilgilerini içeren bir ekran açarlar. Kart yuvası. MicroSD kart yuvasına bir kart takılmasını gerektiren LCD ekranın herhangi bir işlevini kullanmam gerekmediği için, özgeçmişimi ve portföyümü yuvadaki bir MicroSD karta koydum, böylece tüm bilgilerim kartvizitte mevcut oldu.