Ruční PCB s Arduino (s možností bezdrátového připojení!): 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Aktualizace 28. 1. 2019 Aktuálně pracuji na další verzi tohoto kapesního počítače. Projekt můžete sledovat na mém YouTube kanálu nebo Twitteru.

Varování! Našel jsem chybu v rozvržení DPS. Levá a horní tlačítka jsou připojena pouze k analogovým pinům. Opravil jsem to přidáním dvou stahovacích rezistorů ke dvěma vstupům. Není to ideální řešení, ale funguje to.

Navrhl jsem PCB pro kapesní počítač, který je založen na mikrokontroléru ATmega328P-AU (stejný jako v Arduino Nano), OLED displeji SSD1306 a některých tlačítkách. Také jsem přidal možnost přidat rádiový modul NRF24L01+ pro hry pro více hráčů. Tento kapesní počítač můžete také použít jako bezdrátový ovladač. Dříve jsem vytvořil bezdrátové ovladače a dokonce o nich mám jeden instruktážní příkaz. Vše, co potřebujete, by bylo Arduino Leonardo nebo Pro Micro.

Kapesní počítač je zcela open source. Veškerý zdrojový kód je volně použitelný, stejně jako design DPS. Začal jsem také kódovat open source herní engine založený na dlaždicích pro konzolu. V tuto chvíli vše funguje, kromě toho, že fyzikální motor má nějaké problémy s vysokým zrychlením. Je to jen proto, že fyzikální engine běží snímek po snímku stejnou rychlostí jako funkce kreslení. Fyzikální engine by měl mít takzvaný mikrokrok (pohyb o jeden pixel v době, kdy kontroluje, zda nedošlo ke kolizi), ale musím na tom ještě zapracovat.

Jak vidíte z obrázku, SMD díly jsem zatím nedostal. Aktuálně vyvíjím kód s prototypem.

Nechci si pořídit profesionální DPS. Mohu to ještě postavit?

Samozřejmě. Už jsem udělal návod, jak postavit tuto konzolu na prototypovou desku plošných spojů s tečkovanou mědí. Projekt najdete zde:

Krok 1: Získání všech dílů

Nejprve potřebujete všechny součásti. PCB si můžete objednat z JLCPCB nebo z jiného webu, který používá soubory Gerber. Soubory Gerber se používají k popisu DPS pro výrobce. Jsou to jen. ZIP soubory, které obsahují každý detail navrženého PCB.

Zde je odkaz na desky plošných spojů:

Zde je seznam komponent, které budete muset koupit, aby fungovaly:

• ATmega328P (TQFP-32)
• 8 ks tlačítek 6 x 6 x 6 mm
• 16 MHz krystalový oscilátor
• 2 ks kondenzátoru velikosti 22 pF 0603
• Displej SSD1306 s rozhraním SPI. (128 x 64, černobíle)
• Dva odpory 0603 10 kΩ

Zde je seznam volitelných komponent:

• NRF24L01+
• AMSD1117-3.3 (regulátor 3, 3 V pro NRF24L01+)
• Kondenzátor 1206 680 nF (NRF24L01+ potřebuje ke správné funkci stálé napětí.)
• 2 ks LED 1206 (pokud chcete blikat některými světly)
• 2 ks rezistorů 0603 pro LED diody

Krok 2: Sestavte desku

To bude trochu těžké popsat, protože jsem ještě nevybudoval žádné PCB. Nemám tušení, kam ty díly šly, ale doufám, že brzy dorazí.

Jako obvykle při pájení použijte nějaký odsavač par a po dotyku tavidla nebo pájky si umyjte ruce. A opatrně s páječkou. Pokud se ho dotknete, když je kolem 350 stupňů Celsia, způsobí těžké popáleniny. Pokud se vám však pájka zraní, použijte spálenou skvrnu k ochlazení studenou vodou

Pokud jste nikdy nepájili SMD díly, vřele doporučuji podívat se na nějaké návody z YouTube. Základním pravidlem je přiložit pájku na jeden pad, nasadit čip na místo a připájet pin. Pak proveďte opačnou stranu a pokud existuje více kolíků, udělejte je. Tavidlo můžete také použít k procesu pájení.

Abyste mohli pájet mikrokontrolér, budete také potřebovat pájecí knot. Jednoduše protáhněte kolíky pájkou a pomocí pájecího knotu odstraňte přebytek.

Dbejte na správné pájení dílů. Mikroprocesory mají obvykle tečku označující první kolík. Obvykle mají desky plošných spojů také tečku k orientaci.

U dílů SMD obvykle chcete nejprve pájet malé části. Pokud nejprve pájíte hlavičky, pravděpodobně je zasáhnete páječkou a uvolníte nějaké ošklivé plyny. Tuto sekvenci mohu ze zkušenosti doporučit. Tento seznam nemusíte dodržovat, ale je to děláno se zdravým rozumem:

1. Kondenzátory
2. LED diody a odpory pro LED diody (volitelně) [nejprve byste měli odpájet odpory]
3. Regulátor a mikrokontrolér (Ujistěte se, že jste MCU umístili správně! Tečka by měla směřovat stejným způsobem jako značka [bílá tečka] na desce plošných spojů.)
4. Krystal
5. Tlačítka
6. Záhlaví (Záhlaví NRF24L01+ je přesně tam, kde by spočíval váš prst, takže doporučuji použít některé dráty, které mu poskytnou určitou flexibilitu.)
7. Některé vodiče k baterii. Hlavní napájení je označeno VCC a GND. VCC by mělo být kolem 3, 6-6 voltů. Toto napětí jde přímo do mikrokontroléru, takže se ujistěte, že přes něj nedáváte příliš mnoho napětí.

Krok 3: Software

Za ta léta jsem vytvořil několik her pro tento druh platformy. Starý kód pro více her najdete zde (Je to ten, který se jmenuje mushroom_mcp_continued_v10_converted):

github.com/Teneppa/handheld_open_source

Open source engine najdete zde (na kódování jsem použil Visual Studio, takže existuje několik podivných souborů):