Kısa Mesaj Hesaplayıcı: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Şimdi bir ürün!

Elektrik Mühendisliği Yüksek Lisansını tamamlamak biraz zordu. Çok keyif aldığım beş yıllık uzun bir yoldu. 2015 sonunda üniversiteden mezun oldum ve önümde 3 aylık bir tatil vardı. Küçük bir Mühendislik Ar-Ge'sinden daha iyi bir şekilde harcamanın yolu! Hadi bir Metin Mesajlaşma Hesaplayıcısı yapalım!

1. Adım: Mevcut Bir Bilimsel Hesap Makinesi Seçin

Bu adım oldukça zorunludur.

Ucuz bir fiyata birkaç hesap makinesi kasası ve düğmesi kalıplayacak bir şirket bulması pek olası değildir.

Şimdi mesele sadece iç kısımları söküp, içine kendi devrelerimizi yerleştirmek.

Adım 2: Bileşen Seçimi

Proje için en önemli üç bileşen LCD, MCU ve Bluetooth Modülü.

LCD için Displaytech'in "162COG-BA-BC" ürününü kullandım. LCD'nin hesap makinesi kasasına sığması için süper ince olması gerekiyor ve bu LCD bu gereksinimi karşılıyor. Ek olarak, yansıtıcı bir LCD'dir ve bu nedenle büyük miktarda akım tüketmez. Son olarak, bu LCD, tanıdık Hitachi HD44780 ile uyumlu bir kontrolör kullanır ve çok sayıda çevrimiçi belge ile programlamayı çok kolaylaştırır.

MCU için, bilimsel hesap makinesi düğmelerinin sayısını karşılamak için çok sayıda genel amaçlı I/O pini gereklidir. Bluetooth Modülü için yeterli miktarda flash bellek ve bir UART arayüzü de gereklidir.

Bluetooth Modülü için gerekli gereksinim, modülün hem ana hem de bağımlı olarak hareket edebilmesidir. Yani modüle sadece diğer cihazlar bağlanmakla kalmaz, modül diğer bluetooth cihazlarını tarayabilir ve bağlantıları kendisi başlatabilir. Bu yetenek olmadan, hesap makineleri birbirine bağlanamaz ve yalnızca akıllı telefonlar gibi daha akıllı cihazlardan gelen bağlantı isteklerini kabul edebilirdi.

Adım 3: Güç Devresi Tasarımı

Veri sayfalarına bakmak bize iki voltaj rayına ihtiyacımız olacağını söylüyor. Bluetooth Modülü için 3,3 V'luk bir raya ve LCD için 5,0 V'luk bir raya ihtiyacımız olacak.

Seri bağlı iki alkalin pilden 3,0 V beslemeye sahibiz. Gerekli voltajları elde etmek için Boost Converter ve Low Dropout Regülatörü (LDO) kullanacağız. Boost Dönüştürücünün çıkış voltajı, şemadaki R3 ve R4'ün direnç oranı tarafından belirlenir. Boost Dönüştürücü, belirtilen değerlerle voltajı 3,0 V'tan 5,0 V'a yükseltir.

Daha sonra bir LDO yardımıyla 3.3 V'luk bir ray oluşturmak için 5.0 V rayını kullanabiliriz. Başarılı çalışma için kritik olduklarından, bu regülatörlerin giriş ve çıkışlarındaki bazı uygun boyutlu SMD kapasitörlerini taktığınızdan emin olun.

Son olarak, hesap makinesi kasasına özgü açma ve kapama düğmeleriyle kullanacağımız bazı akıllı geçişler için bir Flip-Flop atarız.

Adım 4: Kontrol Devresi Tasarımı

Kontrol devresinin şeması nispeten basittir.

Cihazda hata ayıklamak için ATmega'nın JTAG'ını kullanıyoruz.

Bluetooth modülünde asla 3,3 V'tan daha yüksek bir voltaj görmememizi sağlamak için Bluetooth Modülünü bazı güvenlik dirençlerine atan MCU'ların UART arayüzlerinden birine bağlarız. MCU 5 V raydan çalıştığı için direnç bölücü gereklidir (LCD mantığı yüksek için 3,3 V yetersiz olduğundan MCU 3,3 V raydan çalıştırılamadı).

LCD, MCU'daki genel amaçlı I/O'lara doğrudan bağlanır. Kontrast pimi için bir voltaj bölücü kullanılır. Alternatif olarak, burada bir potansiyometre kullanılabilir. Bununla birlikte, kontrastı ayarlamak için ayrı dirençlerle gelen statik bir ürünün sağlamlığını seviyorum.

Bazı dekuplaj kapasitörleri, MCU için 16 MHz kristal, düğmeler için dirençler ekleyin ve şematik tasarım yapılır.

Adım 5: PCB Tasarımı

PCB tasarımı için Altium Designer kullandım. PCB tasarımının en önemli ve zor kısmı, hesap makinesinin fiziksel boyutlarının ölçülmesiydi. Tahtanın hesap makinesi kasasına tam olarak sığması için mükemmel genişlik ve yüksekliğe sahip olması gerekmekle kalmaz, aynı zamanda bir dizi başka fiziksel boyutun karşılanması gerekir. LCD deliklerinin, kasadaki pencereyle iyi bir şekilde hizalanması için PCB üzerinde doğru konuma sahip olması gerekir. PCB, vidaların kasanın arkasından kasanın önüne geçtiği yerlerde birkaç deliğe ihtiyaç duyacaktır. Son olarak, PCB'nin iyi hizalanan düğmeler için pedlere sahip olması gerekecektir.

Düğmelerin altlık tasarımı, iletken düğme altlığına basıldığında yüksek güvenilirlik sağlamak için standart bir aralıklı şekil kullanır.

Sinyal bağlantısından ödün vermemek için Bluetooth Modülünün anteninin etrafında bir "Dışarıda Tutun Alanı" kullanarak bakırı PCB'den çıkardığınızdan emin olun. Üreticim beklenmedik bir şekilde tüm tahtayı işaretlediğim yerden kesmeye karar verdi ama neyse ki bu benim için herhangi bir soruna neden olmadı.

6. Adım: Kodlama

Tüm kodlamamı yapmak için AVR Studio'yu eski bir JTAG ICE hata ayıklayıcıyla kullandım. Kodum hiçbir şekilde zarif bir şekilde yazılmadı ama sonunda her şey yolunda gitti. Kullanılabilir 128Kbyte flash belleğin 64Kbyte'ını kullandım.

Bluetooth Modülü gerçekten oldukça güçlüdür. Cihazıma diğer hesap makinelerine, iPhone'lara ve Android'lere bağlanma yeteneği vermeyi başardım.

Kodlama için gereksinimler, Hitachi LCD denetleyicileri bilgisi, temel AVR programlama becerileri ve AT komutları ve UART aracılığıyla bir çevre birimiyle nasıl etkileşime geçileceğinin anlaşılmasıdır.

Okuduğunuz için teşekkürler!

www.rubydevices.com.au/productSelect/RubyCalculator

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