5 $ ПЛАТЕН КАЛЕНДАР С БИНАРЕН ЧАСНИК: 7 стъпки (със снимки)

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

Здравейте! Направих този PCB календар и двоичен часовник с Eagle CAD. Използвах ATMEGA328P MCU (от Arduino) и 9x9 LED матрица. Размерите на дъската ми са 8 см х 10 см (3,14 инча х 3,34 инча). Това е малко твърде малко, но първо: безплатната версия на Eagle CAD позволява 80cm^2 и второ: jlcpcb.com максималният размер за 2 $ pcb е 10cmx10cm. Ще работя върху много по -добра версия на този проект със STM32L серия MCU и DCF77. Но това също е готин и прост проект, от който можете да научите целия процес как ПХБ е проектирана и произведена + как да използвате Arduino като програмист.

В тази инструкция ще ви покажа как да направите свой собствен календар за печатни платки.

P. S. Това е първият ми прототип в снимки и видео, затова направих някои малки грешки (за щастие магическият дим не излезе: D) Размерът на Via е твърде голям в първия ми проект и маската за запояване не може да премине през тренировката, така че някои текстове не са изцяло написани. Миналата година е 2021 вместо 2023. ВЕЧЕ ПОПРАВИХ ТОВА В ФАЙЛОВЕ, КОИТО МОЖЕТЕ ДА ИЗТЕГЛЕТЕ;)

Стъпка 1: Проектирайте схема

Първо трябва да изберете контролер за вашия проект и как ще управлявате светодиодите. Избрах ATMEGA328P, тъй като се използва в Arduino и може да се програмира в Arduino IDE. Но това не е най -добрият контролер за приложения с ниска мощност. Препоръчвам микроконтролери от серия STM32 L за приложения с ниска мощност.

За LED управление избрах 9x9 LED матрица, тъй като това е един от най -добрите начини за управление на много светодиоди (81 от тях) само с 18 GPIO пина.

Добавих допълнителен P-канал MOSFET за контрол на мощността за всички светодиоди. Този MOSFET може да се управлява с ШИМ сигнал за контрол на яркостта на LED.

За батерията избрах CR2032 (150mAh). Въпреки че това е доста енергийно ефективен дизайн, тъй като само един светодиод свети по всяко време и контролерът може да остане в режим на заспиване, CR батерията няма да издържи твърде дълго. За следващия си проект ще използвам акумулаторна батерия с 5V USB порт.

Избрах да използвам вътрешен осцилатор ATMEGA328P, защото той може да бъде понижен до 1Mhz или дори по -малко за по -добра консумация на енергия, но има проблем с стабилността на вътрешната тактова честота (ще има грешка в секунди за 24 часа).

Стъпка 2: Проектирайте печатна платка

Препоръчвам това видео да започне с Eagle и да потърси във forums.autodesk.com, ако имате проблеми. Можете да изтеглите и използвате моите гербер файлове, ако не искате да създавате свой собствен дизайн. В Eagle просто импортирайте gerber файлове File-> Import-> Gerber.

В слоя Eagle CAD 21 и 22 Можете да променяте текст и да добавяте графики към печатни платки. Орлови слоеве

Страхотен урок как да добавите графика към Eagle PCB: Добавяне на персонализирани графики към EAGLE PCB Layouts

Стъпка 3: Направете вашата печатна платка

РЕДАКТИРАНЕ: страхотна инструкция как да направите печатна платка: Направи си сам професионална двустранна платка

Разбира се, можете да го направите сами, но в наши дни е много по -евтино и по -качествено да правите печатни платки в Китай. От JLCpcb.com можете да получите 10x10cm 10pcs само за 2USD. Проблемът с JLCpcb.com е, когато избирате различен цвят като стандартно зелен (черният цвят е 17USD:() Също така препоръчвам elecrow.com, защото всички цветове струват 4,90 $ (с изключение на матово черно и лилаво).

Само бърз пример как да поръчате печатна платка от JLCpcb: 1) натиснете „QUOTE NOW“

2) натиснете „Добавете вашите гербер файлове“

3) качете zip или rar

4) всички свойства могат да бъдат оставени по подразбиране

*единственото нещо, което трябва да промените от свойствата, е PCB Color (малко по -скъп). В този случай е по -евтино да ги поръчате на www.elecrow.com

Стъпка 4: Запояване

Ако повторите моя проект, това е най -трудната стъпка, защото използвах 0603 SMD светодиоди и 0402 резистори, но всъщност не е толкова трудно да запоявате малки части, ако имате подходящите инструменти за работата. За мен отне около един час да запоя всички компоненти. Научих как да запоявам от самия майстор: EEVblog #997 Как да запоявам компоненти за повърхностен монтаж

Използвах остри пинсети и малък връх за спойка с желязо Amazon link

Използвайте колкото можете по -тънък тел за запояване!

Стъпка 5: Програмиране

ВНИМАНИЕ: извадете батерията, преди да я свържете към Arduino. Ardunino работи с 5V, но батерията е 3V. Не добавих диод последователно с батерия, защото 3V-Vdiode_drop ще бъде 2.7V в най-добрия случай.

Първо следвайте този урок как да настроите Arduino като ISP, така че да програмирате ATMEGA328P с Arduino IDE. В инструкциите следвайте примера за минимална верига (премахване на външния часовник). Ако имате Arduino с SMD MCU, можете да следвате тази инструкция: Arduino-Leonardo-as-Isp

Можете да изтеглите моя скица Calendar.ino и да проверите как работи. Някои функции все още липсват (задайте време с бутони, режими на заспиване и изчисление на високосна година). IF изразите могат да бъдат заменени с инструкции SWITCH или дори с масиви.

Стъпка 6: Двоичен часовник

Двоичният часовник показва времето в двоичен формат. Двоичен часовник Уикипедия

Ако в началото не сте програмист, изглежда странно, но това е чудесен начин да свикнете с двоични числа;)

Стъпка 7: Проектирайте BOM и Gerber файлове

calendar_main_sch.txt файлът има всички части за този проект (отворете го с бележник или notepad ++ за правилното форматиране)

Резисторите R1 до R77 са резистори за ограничаване на тока на LED и могат да бъдат от 100 до 400 ома, но препоръчвам да се използват резистори 220 ома. Можете да прочетете този урок за повече информация: Как да се изчисли последователният резистор за светодиод

Q10 до Q18 са N-канални MOSFETS в случай SOT-23. Можете да използвате всеки MOSFET режим за подобряване на N-канал, но проверете параметъра на листа с данни: "Gate Threshold Voltage". Максималната стойност трябва да бъде по -ниска от 3V.

caledar_main_sch.zip има всички гербер файлове (Тези файлове вече са фиксирани с по -малък размер, така че спояващата маска може да ги покрие напълно и променливите ще бъдат невидими, а миналата година сега е 2023 г.). Можете да ги импортирате в Eagle или да качите в JLCpcb и „QUOUTE NOW“

Calendar.rar е целият ми CAD проект на Eagle. Вероятно трябва да отидете в мениджъра на библиотеката и да добавите местоположение на библиотеката. В Eagle: Library-> open library manager-> Avalable-> Browse-> add Libraries location-> кликнете върху library-> use.