Калкулатор за текстови съобщения: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Сега продукт!

Завършването на магистърска степен по електротехника отне малко упорита работа. Беше дълъг петгодишен път, на който много се наслаждавах. В края на 2015 г. завърших университет и ме очакваше 3 -месечна ваканция. Какъв по -добър начин да го похарчите от малко инженерно НИРД! Нека направим калкулатор за текстови съобщения!

Стъпка 1: Изберете съществуващ научен калкулатор

Тази стъпка е почти задължителна.

Малко вероятно е да се намери компания, която да им изработи няколко калъфа за калкулатор и копчета на ниска цена.

Сега остава само да изтръгнем вътрешността и да вмъкнем в нея собствена схема.

Стъпка 2: Избор на компонент

Трите най -важни компонента за проекта са LCD, MCU и Bluetooth модул.

За LCD използвах "162COG-BA-BC" от Displaytech. LCD трябва да бъде супер тънък, за да се побере в калкулатора и този LCD удовлетвори това изискване. Освен това, той е отразяващ LCD и по този начин няма да консумира голямо количество ток. И накрая, този LCD използва контролер, съвместим с познатия Hitachi HD44780 и ще направи програмирането лесно с голямото изобилие от онлайн документация.

За MCU е необходим голям брой входно -изходни щифтове с общо предназначение за броя на бутоните за научен калкулатор. Прилично количество флаш памет и UART интерфейс за Bluetooth модула също са необходими.

За Bluetooth модула необходимото изискване е модулът да действа както като главен, така и като подчинен. Тоест, не само други устройства могат да се свържат към модула, но и модулът може да сканира за други Bluetooth устройства и да инициализира връзките. Без тази възможност калкулаторите не биха могли да се свързват помежду си и биха могли да приемат само заявки за връзка от по -интелигентни устройства като смартфони.

Стъпка 3: Проектиране на електрически вериги

Преглеждането на информационните листове ни казва, че ще се нуждаем от две релси за напрежение. Ще имаме нужда от 3.3 V шина за Bluetooth модула и 5.0 V шина за LCD.

Имаме захранване 3.0 V от двете алкални батерии, които са последователни. За да получим необходимото напрежение, ще използваме усилващ преобразувател и регулатор на ниско отпадане (LDO). Изходното напрежение на усилвателния преобразувател е продиктувано от съпротивлението на R3 и R4 в диаграмата. Усилвателният преобразувател ще увеличи напрежението от 3,0 V на 5,0 V с посочените стойности.

След това можем да използваме 5,0 V релса, за да създадем 3,3 V релса с помощта на LDO. Просто не забравяйте да включите SMD кондензатори с приличен размер на входовете и изходите на тези регулатори, тъй като те са от решаващо значение за успешната работа.

И накрая, добавяме джапанка за малко интелигентно превключване, което ще използваме с бутоните за включване и изключване, роден в кутията на калкулатора.

Стъпка 4: Проектиране на схеми за управление

Схемата за схемата за управление е относително ясна.

Използваме JTAG на ATmega за отстраняване на грешки в устройството.

Свързваме Bluetooth модула към един от UART интерфейсите на MCU, като добавяме някои защитни резистори, за да сме сигурни, че никога няма да видим напрежение над 3,3 V на Bluetooth модула. Резисторният разделител е необходим, тъй като MCU работи от 5 V шина (MCU не може да се управлява от 3,3 V шина, тъй като 3,3 V е недостатъчно за високата логика на LCD).

LCD се свързва направо с I/O с общо предназначение на MCU. За контрастния щифт се използва разделител на напрежение. Като алтернатива тук може да се използва потенциометър. Аз обаче харесвам здравината на статичен продукт, който идва с отделни резистори за регулиране на контраста.

Добавете някои кондензатори за отделяне, 16 MHz кристал за MCU, издърпайте резистори за бутоните и схематичният дизайн е направен.

Стъпка 5: Дизайн на печатни платки

За дизайна на печатни платки използвах Altium Designer. Най -важната и трудна част от дизайна на печатната платка беше в измерването на физическите размери на калкулатора. Не само, че дъската трябва да има перфектната ширина и височина, за да се побере добре в калъфа на калкулатора, но трябва да бъдат изпълнени и редица други физически размери. Отворите за LCD трябва да имат правилната позиция нагоре върху печатната платка, за да се подравнят добре с прозореца в кутията. Печатната платка ще се нуждае от няколко отвора, където винтовете преминават от задната страна на кутията до предната част на кутията. И накрая, печатната платка ще трябва да има подложки за бутоните, които да се подравняват добре.

Дизайнът на подложките за бутоните използва стандартна преплетена форма, за да се осигури висока надеждност, когато проводимата подложка за бутони е натисната.

Не забравяйте да изрежете медта от печатната платка, като използвате „Keep Out Area“около антената на Bluetooth модула, за да сте сигурни, че няма компромис в свързаността на сигнала. Производителят ми неочаквано реши да изреже цялата дъска там, където бях маркирал, но за щастие това не ми създаде проблеми.

Стъпка 6: Код далеч

Използвах AVR Studio със стар JTAG ICE дебъгер, за да направя цялото си кодиране. Моят код в никакъв случай не беше елегантно написан, но в крайна сметка всичко работи добре. В крайна сметка използвах 64Kbytes от 128Kbytes налична флаш памет.

Bluetooth модулът наистина е доста мощен. Успях да дам на устройството си възможност да се свързва с други калкулатори, iPhone и Android.

Изискванията за кодиране са познания за LCD контролерите на Hitachi, основни умения за програмиране на AVR и разбиране за това как да взаимодействате с периферно устройство чрез AT команди и UART.

Благодаря ви за четенето!

www.rubydevices.com.au/productSelect/RubyCalculator

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