Bibloları Gösteren Kişiselleştirilmiş Mesaj: 16 Adım

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

Geçen ay civarında, yeni birinci sınıf öğrencilerimizi bölüme davet ediyorduk. Arkadaşım, onlar için bir çeşit hediye almamız gerektiğine dair bir fikir buldu ve bu benim fikrim. İlkini nasıl inşa edeceğimi denemek bir günümü aldı, sonra gerisini inşa etmek birkaç saatimi aldı 4.

Biblo ATTINY414 kontrollüdür. Mesaj MCU'da saklanır ve ardından ortak anot 7 segmentli ekranda her seferinde bir harf görüntülenir. 10 harflik kelimem 4k cihazda sadece 400 bayt program alanı kullandığından çok uzun bir mesajınız olabilir. 7 segment katot pinlerini gösterir ve 1k dirençler aracılığıyla MCU'ya bağlanır.

Elimdeki mümkün olduğunca çok parçayı kullanmaya çalıştım ve sadece pil tutucuları ve pilleri satın almamız gerektiği ortaya çıktı. Bibloyu inşa etmek de oldukça ucuz, pil hariç her biri 2 doların biraz üzerinde.

Bu parça dekorasyon veya çantanıza asmak için idealdir.

Not: Bu benim ilk Eğitilebilir Tablom ve gerekenden daha az fotoğraf çektim. Elimde resim olmayan o basamakları bir kaç eskiz çizerek telafi edeceğim. Ayrıca kafa karıştırıcı olabilecek yazılar için de özür dilerim.

Not 2: Bu proje için herhangi bir mikro denetleyici kullanabilirsiniz, ancak bu Eğitilebilir Tablodaki yerleşim ATTINY414 ve diğer pin uyumlu cihazlar içindir.

Gereçler

(Liste 1 adet içindir)

Parçalar

• SOP28/TSSOP28 çipi için 1x Breakout kartı
• 1x ATTINY414 (diğer mikrodenetleyicileri kullanabilir ve kendiniz uyarlayabilirsiniz)
• 7x 1k dirençler (THT, 1/4 veya 1/8 W)
• 1x 100nF kapasitör (THT veya SMD)
• 1x 0.56in ortak anot 7 segmentli ekran
• 1x Slayt anahtarı
• 1x Düğme pil tutucu (burada CR2032 kullandım.)
• Bazı AWG30 kabloları ve direnç ayakları (dar alanlarda atlama için)
• Etiket veya Çift taraflı bant (kısa devreyi önlemek için alanı kapatmak için)
• 1 mm küçülen tüp
• 1x anahtarlık

Aletler

• Havya ve duman çıkarıcı
• Yardımcı eller veya PCB tutucu
• Küçük çaplı lehim (0.025 inç kullandım.)
• RMA Akı
• Alkollü mendiller veya İzopropil Alkol + Düz fırça
• Tuvalet kağıdı
• Maskeleme bandı
• Mikrodenetleyici programcısı (MCU'nuza göre)

Adım 1: Genel Tasarım

Bu eskizler, tasarımımdaki şeylerin koparma tahtasına nasıl yerleştirildiğinin kaba düzenidir.

Not: Kullandığım koparma panosunun her bir tarafında ortak IC bacak numaralandırmasına dayalı olarak her delikte bir pin numarası vardır. Bu delikleri ele aldığımda, üst taraf için (MCU'nun yerleştirildiği yer) Txx ve alt taraf için Bxx kullanacağım. Bir şeyleri nereye lehimleyeceğiniz konusunda kafanız karıştıysa, bu resimlere bakın.

2. Adım: Bileşenlerinizi Test Edin

Başlamadan önce, parçalarınızın, özellikle mikrodenetleyici ve ekranın çalışır durumda olduğundan emin olun. Parçalar küçük alanlara sıkışıp kalacağından, bitirmek ve ardından ekranınızın çalışmadığını fark etmek istediğiniz en son şeydir, bu yüzden önce onları test edin!

Adım 3: Mikrodenetleyiciyi Programlayın

program

Mikrodenetleyici programı oldukça basittir ve aşağıdaki adımlardan oluşur:

• İlk harf için pimleri düşük ayarlayın.
• biraz geciktir
• Ekranı boşaltmak için pimleri tamamen yüksek ayarlayın (isteğe bağlı)
• biraz geciktir
• İkinci harf için pimleri düşük ayarlayın.
• Durulayın ve Tekrarlayın

Kullandığım kodu ekledim. MPLAB X üzerinde bir XC8 derleyicisi ile derleyebilirsiniz. Ancak, segment A için PA0 kullandığım için, çalışması için UPDI'yi sigorta biti üzerinden devre dışı bırakmanız gerekecek (açıklama aşağıda).

Doğru bağlantı noktalarını seçme

Şimdi mikrodenetleyicinin hangi portlarını kullanacağınızı seçmelisiniz. Normalde 14 pinli mikrodenetleyici için bir adet 8 bit bağlantı noktası ve bir adet 4 bit bağlantı noktası olacaktır. 7 segmentli ekran 8 katot pinine (ondalık nokta dahil) sahip olduğundan, port değerini tek bir komutta ayarlamak için doğrudan port erişimini kullanabileceğiniz için 8 bitlik portu kullanmak en uygunudur.

Dikkat 1: Çapraz izler

Bununla birlikte, mikrodenetleyici pin çıkışınız ve MCU'nuz ile ekran arasındaki kablo yönlendirmesi nedeniyle seçim değişebilir. İşi kolaylaştırmak için, en az miktarda çapraz iz istiyorsunuz.

Örneğin, ATTINY414'te 8 bitlik bağlantı noktası PORTA'dır. PA0'ı segment A'ya, PA1'i segment B'ye vb. atadıysanız, çapraz izleme miktarı benim için kabul edilebilir olan 1'dir (segment F ve G).

Protip: Kartın bir tarafı beş adet 1/4 w rezistörü güvenle barındırabilir.

2. Düşünce: Pinlerin alternatif işlevleri

Bazı durumlarda, kullanmak istediğiniz port üzerindeki pinlerin programlama pinleri gibi alternatif fonksiyonları varsa, bu pinler GPIO pinleri olarak çalışmayacaktır, bu nedenle bunlardan kaçınmanız veya programlamayı tamamen devre dışı bırakmanız gerekebilir, seçim sizin.

Örneğin ATTINY414'te UPDI programlama pini PORTA'daki A0 pinindedir. Bu portu çıkış olarak kullanırsanız çalışmayacaktır çünkü port GPIO yerine UPDI olarak kullanılacaktır. Artıları/eksileri ile burada 3 seçeneğiniz var:

• UPDI'yi sigorta bitleri aracılığıyla devre dışı bırakın: UPDI işlevini yeniden etkinleştirmek için 12v kullanmadığınız sürece cihazı tekrar programlayamazsınız (ne yazık ki bunu yaptım ama zorunda değilsiniz).
• Yalnızca PA7-PA1'i kullanın: Yardımcı olması için PORTB'yi de kullanmadığınız sürece burada ondalık nokta kullanamazsınız, ancak yine de kullanılabilir programlamanız olacaktır (en iyi seçenek).
• Yardımcı olması için PORTB'yi kullanın: Daha uzun kod ancak pin çıkışı çok dağınıksa da çalışır.

Protip: Mikrodenetleyiciyi daha az programlama pinli seçmeye çalışın, ATTINY414 iletişim için sadece 1 pin kullanan UPDI kullanır, böylece daha fazla GPIO pininiz olur.

Cihazın programlanması

SMD cihazı için bir programlama soketiniz varsa, MCU'yu devre kartına lehimlemeden önce bunu programlamak isteyebilirsiniz. Ama yapmazsanız, önce lehimleme programlamada size yardımcı olabilir. Kilometre değişebilir. Benim durumumda, PICKIT4'ü bir devre kartına bağlarım ve ardından MCU'yu tahtaya doğru itmek için parmağımı kullanırım. Çalışıyor ama çok iyi değil (programlama soketi artık istek listemde).

Adım 4: Mikrodenetleyiciyi Lehimleyin

Bu adımda süslü bir şey yok. Mikrodenetleyiciyi devre kartına lehimlemeniz gerekir. Youtube'da SMD parçalarının nasıl lehimleneceğine dair birçok eğitim var. Özetlemek gerekirse, gerekli olanlar:

• Temiz havya ucu
• Doğru miktarda lehim
• doğru sıcaklık
• çok fazla akı
• Çok sabır ve pratik

Önemli: MCU'nun pin 1'ini devre kartının pin 1'ine lehimlediğinizden emin olun!

Artık MCU tahtaya lehimlendiğine göre bir sonraki adıma geçebiliriz.

Adım 5: Kondansatörü Lehimleyin

Elektronikte, devrenizde bir IC varsa, güç pinlerinin yanına bir adet 100nF kapasitör ekleyin ve bu bir istisna değildir. Bu kapasitöre dekuplaj kondansatörü denir ve devrenizi daha kararlı hale getirecektir. 100nF, çoğu devre ile çalışan genel bir değerdir.

Kondansatörü MCU'nun Vcc ve GND pinlerine mümkün olduğunca yakın lehimlemelisiniz. Burada fazla yer yok, bu yüzden bacaklarını kesip doğrudan MCU'nun bacaklarına lehimledim.

Adım 6: Akı Temizleme 1

Lehimleme için akı esastır. Lehimlemeden sonra tahtada bırakmak sizin için iyi değil çünkü tahtayı aşındırabilir. Kalıntı akışı, İzopropil Alkol kullanılarak çözülebilir. Bununla birlikte, alkol buharlaşmadan önce akıyı tahtadan silmeniz gerekir, aksi takdirde yapışkan akı artık tüm tahtayı kaplayacaktır.

Kullandığım ve oldukça işe yarayan teknik bu: tahtayı bir kağıt mendilin üzerine yanlamasına yerleştirin, sonra düz bir boyama fırçasını alkole batırın ve tahtadaki alkolü kağıt mendile doğru hızlıca "boyayın". Kağıt mendil üzerinde görünen sarı akı göreceksiniz. Akının çoğunun kaldırıldığından emin olmak için, kartınızın yapışkan olup olmadığını ve lehim bağlantılarının etrafındaki akı havuzlarının çoğunlukla kaybolup kaybolmadığını kontrol edin. Daha fazla ayrıntı için yukarıdaki resme bakın.

Bu temizliğin nedeni: Mikrodenetleyiciyi temizlemek. Parçaya daha sonra ulaşmak çok daha zor olacak.

7. Adım: 7 segmentli Ekranı lehimleyin

Şimdi ilk olarak en düşük profilli cihazları lehimleme ile ilgili kuralları yıkacağız ve 7 segmentli ekrandan başlayacağız. Bu şekilde dirençleri 7 segmentli ekranın bacaklarına lehimleyebiliriz.

Artık kartta çok sınırlı boş delikler kaldığından, pil tutucunun negatif pimine yer açmak için ekranın alt ortak anot pimini keseceğiz. Sonra normal lehimleyin. Ekranın bacaklarını biraz dışa doğru bükün, yerinde tutun (burada maskeleme bandı yardımcı olabilir) ve kartın üst tarafına lehimleyin.

Adım 8: Alt Taraf Dirençlerini Lehimleyin

Bir sonraki adım, kartın alt tarafındaki dirençleri lehimlemek olacaktır. Başlamadan önce, kısa devreyi önlemek için kullanmadığımız TSSOP pedlerinin üzerine çift taraflı bant veya çıkartma yapıştırın.

Artık pedler kapandığına göre, dirençlerinizi çıkarın ve bacaklarını bükmeye başlayın. MCU ayakları (tahtanın SOL tarafı) ve ekran ayakları (tahtanın SAĞ tarafı) arasına bağlanacaklar. Birbirlerine dokunmadıklarından ve aralarında yeterli boşluk olduğundan emin olun.

İpucu: Devre kartınız, üzerinde delikler açılmış olarak gelebilir. Bunlar, anahtarlığı takmak için uygun noktalardır. Bu deliklerden birinin dirençlerin bacaklarıyla kaplanmadığından emin olun.

Adım 9: Üst Taraf Dirençlerini Lehimleyin

Her direnci kartın alt tarafına sığdıramıyorsanız, üst tarafa biraz koymanız gerekebilir. Mikrodenetleyici de bu tarafta olduğundan, mikrodenetleyiciye dokunmalarını önlemek için direnç bacaklarınızı küçültmek zorunda kalacaksınız. Prosedürlerin geri kalanı son adımla aynı kalır.

Adım 10: Anahtarı Lehimleyin

Lehimlemenin bir sonraki kısmı, gücü açıp kapatmak için sürgülü anahtardır. Burada 1P2T sürgülü anahtar kullanıyorum.

Yine sınırlı delikler nedeniyle, şalterin bir yan pimini kesin

Ardından anahtarın kalan yan pimini lehimleyin. Orta pimi lehimlenmemiş halde bırakın.

Adım 11: Telleri ve Jumper'ları Lehimleyin

Tasarımınıza bağlı olarak, lehimlenecek tel miktarı az veya çok olabilir. Tasarımımda 2 kablo (MCU için güç kabloları) ve 2 jumper (ekran için güç ve MCU için ekstra köprüleme) var.

Sadece onları doğru şekilde lehimleyin ve gitmeye hazırsınız.

Adım 12: Akı Temizleme 2

Bu temizliğin nedeni: Pil yuvasını lehimledikten sonra artık alt tarafa erişimimiz olmayacağı için şimdi temizlememiz gerekiyor.

Adım 13: Pil Tutucuyu + Ek Jumper'ları Lehimleyin

Bu, lehimlemenin son ve en zor kısmıdır. Pil yuvası için yeterince ayrılmış deliğimiz kalmadı, bu yüzden bunu şu şekilde lehimleyeceğiz: Pozitif terminal, lehimlenmemiş halde bıraktığımız anahtarın bacağıyla (adım 10) deliği paylaştı ve negatif terminal, bıraktığımız deliğe giriyor. ekran ayağının kesilmesi (adım 7).

Ardından, lehimlemek için ek jumper'larınız varsa, şimdi lehimleyin. Tasarımım için, pil tutucunun negatif pimine bağlanması gerektiğinden bir jumper'ım kaldı.

Daha fazla ayrıntı için resme bakın.

Adım 14: Akı Temizleme 3

Bu temizliğin nedeni: Son temizlik.

Adım 15: Test + Son Rötuş

Pili takmadan önce, bacakların birbirine değmediğinden emin olun, fazla uçları kesin, lehimlemenizi kontrol edin. Bunlar yapıldıktan sonra pili takıp açabilirsiniz ve düzgün çalışması gerekir.

Değilse, tüm lehimlemelerinizi tekrar kontrol edin ve mikrodenetleyici programınızın doğru olup olmadığını kontrol edin.

Adım 16: Nihai Ürün

Tebrikler! Kendi kişiselleştirilmiş biblolarınızı yaptınız! Burada benimle paylaştığınızdan emin olun ve keyfini çıkarın!