Přizpůsobené zprávy zobrazující drobnosti: 16 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Kolem minulého měsíce jsme na oddělení přivítali naše nové prváky. Můj přítel přišel s nápadem, že bychom pro ně měli mít nějaké dárky, a tohle je můj názor. Trvalo mi jeden den, než jsem experimentoval, jak postavit první, a potom několik hodin, než jsem postavil zbytek 4.

Cetka je ovládána ATTINY414. Zpráva je uložena na MCU a poté zobrazena po jednom písmenu na displeji se společnou anodou 7 segmentů. Mohli byste mít velmi dlouhou zprávu, protože moje 10písmenné slovo spotřebovalo pouze 400 bajtů programového prostoru na 4k zařízení. 7segmentové katodové piny displeje jsou připojeny k MCU přes 1k odpory.

Snažil jsem se použít co nejvíce dílů, které už mám po ruce, a ukázalo se, že musíme koupit pouze držáky baterií a baterie. Cetka je také velmi levná na stavbu, každý za něco přes 2 $ bez baterie.

Tento kousek je ideální k dekoraci nebo k zavěšení na tašku.

Poznámka: Toto je můj první Instructable a pořídil jsem méně obrázků, než bych měl. Vykompenzuji to nakreslením několika náčrtků pro tyto kroky, které nemám žádné obrázky. Také se omlouváme za potenciálně matoucí psaní.

Poznámka 2: Pro tento projekt můžete použít jakýkoli mikrokontrolér, ale umístění v tomto Instructable je pro ATTINY414 a další zařízení kompatibilní s kolíky.

Zásoby

(Seznam je pro 1 kus)

Díly

• 1x Breakout board pro čip SOP28/TSSOP28
• 1x ATTINY414 (můžete použít jiné mikrokontroléry a přizpůsobit si je sami)
• 7x 1k odpory (THT, 1/4 nebo 1/8 W)
• 1x 100nF kondenzátor (THT nebo SMD)
• 1x 0,56in společný anodový 7segmentový displej
• 1x Posuvný spínač
• 1x držák knoflíkové baterie (zde jsem použil CR2032)
• Některé dráty AWG30 a odporové nohy (pro skákání v těsných oblastech)
• Samolepka nebo oboustranná páska (pro zakrytí oblasti zabraňující zkratu)
• Smršťovací trubka 1 mm
• 1x klíčenka

Nástroje

• Páječka a odsavač kouře
• Pomocné ruce nebo držák DPS
• Pájka malého průměru (použil jsem 0,025 palce.)
• RMA tok
• Alkoholové ubrousky nebo isopropylalkohol + plochý kartáč
• Hedvábný papír
• Maskovací páska
• Programátor mikrokontroléru (na základě vašeho MCU)

Krok 1: Obecný design

Tyto skici jsou hrubým rozvržením toho, jak jsou věci v mém návrhu umístěny na odpočinkovou desku.

Poznámka: Odlomená deska, kterou používám, má na každém otvoru číslo PIN na základě společného číslování IC nohou na každé straně. Když oslovím tyto otvory, použiji Txx pro horní stranu (kde je umístěn MCU) a Bxx pro spodní stranu. Pokud jste zmatení z toho, kam věci pájet, podívejte se na tyto obrázky.

Krok 2: Otestujte své součásti

Než začnete, zkontrolujte, zda jsou vaše součásti v provozuschopném stavu, zejména mikrokontrolér a displej. Vzhledem k tomu, že součásti budou nacpané v malých prostorech, dokončení a poté si uvědomíte, že váš displej nefunguje, je to poslední, co chcete, proto je nejprve vyzkoušejte!

Krok 3: Naprogramujte mikrokontrolér

Program

Program pro mikrokontrolér je velmi jednoduchý a skládá se z následujících kroků:

• Pro první písmeno nastavte kolíky nízko.
• Trochu zdržte
• Nastavte všechny kolíky na maximum, aby se displej vyprázdnil (volitelně)
• Trochu zdržte
• Pro druhé písmeno nastavte kolíky nízko.
• Opláchněte a opakujte

Připojil jsem kód, který jsem použil. Můžete jej zkompilovat pomocí kompilátoru XC8 na MPLAB X. Protože jsem však použil PA0 pro segment A, budete muset deaktivovat UPDI přes pojistkový bit, aby fungoval (vysvětlení níže).

Výběr správných portů

Nyní musíte vybrat, které porty mikrokontroléru použít. Normálně pro mikrokontrolér se 14 piny bude existovat jeden 8bitový port a jeden 4bitový port. Protože 7segmentový displej má 8 katodových pinů (včetně desetinné čárky), je použití 8bitového portu nejpohodlnější, protože můžete použít přímý přístup k portu pro nastavení hodnoty portu v jediném příkazu.

Úvaha 1: Křížové stopy

Volba se však může lišit v důsledku pinoutu vašeho mikrokontroléru a směrování drátu mezi vaším MCU a displejem. Aby byla práce co nejjednodušší, potřebujete co nejméně křížových tras.

Například u ATTINY414 je 8bitový port PORTA. Pokud jste přiřadili PA0 segmentu A, PA1 segmentu B a tak dále, množství cross-trace je 1 (segment F a G), což je pro mě přijatelné.

Protip: Jedna strana desky může bezpečně umístit pět 1/4 w rezistoru.

Zvažování 2: Alternativní funkce pinů

V některých případech, pokud piny na portu, který chcete použít, mají alternativní funkce, jako jsou programovací piny, tyto piny nebudou fungovat jako piny GPIO, takže se jim možná budete muset vyhnout nebo úplně zakázat programování, volba je na vás.

Například na ATTINY414 je programovací pin UPDI na pinu A0 na PORTA. Pokud použijete tento port jako výstup, nebude fungovat, protože port bude použit jako UPDI namísto GPIO. Máte zde 3 možnosti s jejich klady/zápory:

• Zakázat UPDI pomocí bitů pojistky: Zařízení nebudete moci znovu naprogramovat, pokud k opětovnému povolení funkce UPDI nepoužijete 12V (bohužel jsem to udělal, ale nemusíte).
• Použít pouze PA7-PA1: Desetinnou čárku zde nebudete moci použít, pokud k pomoci nepoužíváte také PORTB, ale stále budete mít k dispozici programování (nejlepší možnost).
• Pomozte pomocí PORTB: Delší kód, ale funguje také v případě, že je pinout jinak příliš chaotický.

Protip: Zkuste vybrat mikrokontrolér s menším počtem programovacích pinů, ATTINY414 používá UPDI, který ke komunikaci používá pouze 1 pin, takže máte k dispozici více GPIO pinů.

Programování zařízení

Pokud máte programovací zásuvku pro zařízení SMD, můžete ji naprogramovat před pájením MCU na odpojovací desce. Pokud to ale neuděláte, může vám při programování pomoci nejprve pájení. Kilometry se mohou lišit. V mém případě připojím PICKIT4 k jedné odlamovací desce a poté prstem přitlačím MCU proti desce. Funguje to, ale ne moc dobře (programovací zásuvka je nyní na mém seznamu přání).

Krok 4: Pájejte mikrokontrolér

V tomto kroku není nic fantastického. Mikrokontrolér musíte připájet k odlamovací desce. Na Youtube je spousta návodů, jak pájet SMD díly. Abych to shrnul, podstatné jsou:

• Vyčistěte hrot páječky
• Správné množství pájky
• Správná teplota
• Hodně toku
• Hodně trpělivosti a praxe

Důležité: Nezapomeňte připájet pin 1 MCU na pin 1 odlamovací desky!

Nyní, když je MCU připájeno k desce, můžeme pokračovat dalším krokem.

Krok 5: Pájejte kondenzátor

V elektronice platí pravidlo, že když máte ve svém obvodu integrovaný obvod, přidejte jeden 100nF kondenzátor poblíž jeho napájecích kolíků, a to není výjimkou. Tento kondenzátor se nazývá oddělovací kondenzátor a váš obvod bude stabilnější. 100nF je obecná hodnota, která funguje s většinou obvodů.

Kondenzátor musíte pájet co nejblíže přes kolíky Vcc a GND MCU. Tady není moc místa, tak jsem mu zkrátil nohy na velikost a připájel je přímo k nohám MCU.

Krok 6: Čištění tavidla 1

Zatímco tok je nezbytný pro pájení. Nechat to na desce po pájení není pro vás dobré, protože to může desku zkorodovat. Zbytkový tok lze rozpustit pomocí isopropylalkoholu. Musíte však také setřít tavidlo z desky, než se alkohol odpaří, jinak lepivý tok nyní pokryje celou desku.

Tato metoda, kterou používám, funguje docela dobře: položte desku bokem na hedvábný papír, poté namočte plochý malířský štětec do alkoholu a rychle „namalujte“alkohol na desku směrem dolů na hedvábný papír. Na hedvábném papíru uvidíte žlutý tok. Chcete -li se ujistit, že je většina tavidla odstraněna, zkontrolujte, zda není vaše deska lepkavá a že toky kolem pájecích spojů většinou zmizely. Další podrobnosti viz obrázek výše.

Důvod tohoto čištění: Vyčištění mikrokontroléru. K dílu bude později mnohem těžší se dostat.

Krok 7: Pájejte 7segmentový displej

Nyní porušíme pravidla o pájení zařízení s nejnižším profilem a začneme od 7segmentového displeje. Tímto způsobem bychom mohli jen připájet odpory k nohám 7segmentového displeje.

Protože na desce nyní zbývají velmi omezené volné otvory, odřízneme spodní společný anodový kolík displeje, abychom uvolnili záporný kolík držáku baterie. Pak pájet normálně. Stačí trochu ohnout nohy displeje směrem ven, držet ho na místě (zde může být užitečná maskovací páska) a pájet ho na horní stranu desky.

Krok 8: Připájejte odpory na spodní straně

Dalším krokem by bylo pájení odporů na spodní straně desky. Než začneme, umístěte na podložky TSSOP oboustrannou pásku nebo nálepku, kterou jsme nepoužili, abychom zabránili zkratu.

Nyní, když jsou podložky zakryty, vytáhněte odpory a začněte ohýbat nohy. Spojí se mezi nohama MCU (LEVÁ strana desky) a nohami displeje (PRAVÁ strana desky). Ujistěte se, že se navzájem nedotýkají a mají mezi sebou dostatečné mezery.

Protip: Vaše odpočinková deska může obsahovat několik otvorů vyvrtaných na desce. Toto jsou pohodlná místa pro připevnění klíčenky. Ujistěte se, že jeden z těchto otvorů není zakryt nohami odporů.

Krok 9: Pájejte vrchní odpory

Pokud nemůžete vložit každý odpor na spodní stranu desky, možná budete muset dát nějaký na horní stranu. Vzhledem k tomu, že mikrokontrolér je také na této straně, budete muset zmenšit trubkové odporové nohy, aby se zabránilo dotyku mikrokontroléru. Zbytek postupů zůstává stejný jako v posledním kroku.

Krok 10: Pájejte spínač

Další částí pájení je posuvný přepínač, který zapíná a vypíná napájení. Zde používám posuvný přepínač 1P2T.

Opět kvůli omezeným zbývajícím otvorům odřízněte jeden boční kolík spínače

Poté pájejte zbývající boční kolík spínače. Středový kolík ponechte bez pájky.

Krok 11: Pájejte vodiče a propojky

Na základě vašeho návrhu můžete mít více nebo méně množství vodičů k pájení. V mém návrhu jsou 2 vodiče (napájecí vodiče pro MCU) a 2 propojky (napájení pro displej a extra přemostění pro MCU).

Stačí je správně pájet a můžete vyrazit.

Krok 12: Čištění tavidla 2

Důvod tohoto čištění: Po pájení držáku baterie již nebudeme mít přístup ke spodní straně, proto musíme nyní vyčistit.

Krok 13: Pájejte držák baterie + jakékoli další propojky

Toto je poslední a nejsložitější část k pájení. Pro držák baterie nám nezůstal dostatek vyhrazených otvorů, takže jej pájíme takto: Pozitivní svorka sdílí otvor s nohou spínače, kterou jsme ponechali nerozpájenou (krok 10) a záporný pól jde do otvoru, který jsme nechali odříznutí nohy displeje (krok 7).

Pokud tedy máte k pájení další propojky, pájejte je nyní. Pro můj návrh mi zbyl jeden můstek, protože se musí připojit k zápornému kolíku držáku baterie.

Další podrobnosti viz obrázek.

Krok 14: Čištění tavidla 3

Důvod tohoto čištění: Konečné vyčištění.

Krok 15: Testování + závěrečné úpravy

Než vložíme baterii, ujistěte se, že se žádné nohy navzájem nedotýkají, odstřihněte přebytečné vodiče a zkontrolujte pájení. Až budou hotové, můžete vložit baterii, zapnout ji a měla by správně fungovat.

Pokud ne, znovu zkontrolujte všechna svá pájení a možná zkontrolujte, zda je váš program mikrokontroléru správný.

Krok 16: Konečný produkt

Gratuluji! Vytvořili jste si vlastní přizpůsobené drobnosti! Určitě to semnou sdílejte a užívejte si!