5 $ PCB LỊCH VỚI ĐỒNG HỒ BINARY: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Chào! Tôi đã tạo lịch PCB và đồng hồ nhị phân này bằng Eagle CAD. Tôi đã sử dụng MCU ATMEGA328P (từ Arduino) và ma trận LED 9x9. Kích thước cho bảng của tôi là 8cmx10cm (3,14 inch x 3,34 inch). Nó hơi quá nhỏ nhưng thứ nhất: phiên bản miễn phí của Eagle CAD cho phép 80cm ^ 2 và thứ hai: jlcpcb.com kích thước tối đa cho 2 $ pcb là 10cmx10cm. Tôi sẽ làm việc trên phiên bản tốt hơn của dự án này với MCU dòng STM32L và DCF77. Nhưng đây cũng là một dự án đơn giản và thú vị mà từ đó Bạn có thể tìm hiểu tất cả quy trình về cách PCB được thiết kế và sản xuất + cách sử dụng Arduino như một lập trình viên.

Trong hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho Bạn cách làm lịch PCB của riêng Bạn.

P. S. Đây là nguyên mẫu đầu tiên của tôi trong hình ảnh và video nên tôi đã mắc một số lỗi nhỏ (may mắn là khói ma thuật không xuất hiện: D) Via kích thước quá lớn trong dự án đầu tiên của tôi và mặt nạ hàn không thể đi qua mũi khoan nên một số văn bản không được viết đầy đủ. Năm ngoái là năm 2021 thay vì năm 2023. TÔI ĐÃ CỐ ĐỊNH ĐIỀU NÀY TRONG CÁC TỆP BẠN CÓ THỂ TẢI XUỐNG;)

Bước 1: Thiết kế một giản đồ

Đầu tiên Bạn nên chọn bộ điều khiển cho dự án của Bạn và cách Bạn sẽ điều khiển đèn LED. Tôi đã chọn ATMEGA328P vì nó được sử dụng trong Arduino và nó có thể được lập trình trong Arduino IDE. Nhưng đây không phải là bộ điều khiển tốt nhất cho các ứng dụng công suất thấp. Tôi khuyên bạn nên sử dụng bộ vi điều khiển dòng STM32 L cho các ứng dụng công suất thấp.

Để điều khiển đèn LED, tôi đã chọn ma trận LED 9x9 vì đây là một trong những cách tốt nhất để điều khiển rất nhiều đèn LED (81 trong số chúng) chỉ với 18 chân GPIO.

Tôi đã thêm MOSFET kênh P bổ sung để điều khiển công suất cho tất cả các đèn LED. MOSFET này có thể được điều khiển với tín hiệu PWM để điều khiển độ sáng của đèn LED.

Đối với pin, tôi chọn CR2032 (150mAh). Mặc dù đây là thiết kế khá tiết kiệm điện vì chỉ có một đèn LED bật bất kỳ lúc nào và có thể để bộ điều khiển ở chế độ ngủ, pin CR sẽ không tồn tại quá lâu. Đối với dự án tiếp theo của tôi, tôi sẽ sử dụng pin sạc với cổng USB 5V.

Tôi đã chọn sử dụng bộ dao động nội ATMEGA328P vì nó có thể được hạ xuống 1Mhz hoặc thậm chí thấp hơn để tiêu thụ điện năng tốt hơn nhưng nó có vấn đề với sự ổn định tần số xung nhịp bên trong (sẽ có một số lỗi giây trong 24h).

Bước 2: Thiết kế PCB

Tôi khuyên bạn nên bắt đầu video này với Eagle và tìm kiếm trên forum.autodesk.com nếu bạn gặp khó khăn. Bạn có thể tải xuống và sử dụng các tập tin Gerber của tôi nếu Bạn không muốn thiết kế của riêng Bạn. Trong Eagle chỉ cần nhập các tập tin mầm File-> Import-> Gerber.

Trong lớp Eagle CAD 21 và 22 Bạn có thể thay đổi văn bản và thêm đồ họa vào PCB. Lớp Eagle

Hướng dẫn tuyệt vời về cách thêm đồ họa vào Eagle PCB: Thêm đồ họa tùy chỉnh vào bố cục PCB của EAGLE

Bước 3: Tạo PCB của bạn

CHỈNH SỬA: hướng dẫn tuyệt vời cách tạo PCB: Tự làm PCB hai mặt chuyên nghiệp

Tất nhiên Bạn có thể tự mình làm ra nó nhưng ngày nay việc sản xuất PCB ở Trung Quốc rẻ hơn nhiều và chất lượng tốt hơn. Từ JLCpcb.com Bạn có thể nhận được 10x10cm 10 chiếc với giá thấp nhất là 2USD. Vấn đề với JLCpcb.com là khi Bạn chọn màu khác là màu xanh lá cây tiêu chuẩn (màu đen là 17USD:() Tôi cũng khuyên bạn nên chọn elecrow.com vì tất cả các màu đều có giá 4,90 đô la (trừ mờ-đen và tím).

Chỉ là một ví dụ nhanh về cách đặt mua PCB từ JLCpcb: 1) nhấn "BÁO GIÁ NGAY"

2) nhấn "Thêm tệp mầm non của bạn"

3) tải lên zip hoặc rar

4) tất cả các thuộc tính có thể được để mặc định

* Điều duy nhất Bạn nên thay đổi từ thuộc tính là Màu PCB (đắt hơn một chút). Trong trường hợp này, sẽ rẻ hơn nếu đặt hàng tại www.elecrow.com

Bước 4: Hàn

Nếu Bạn tái tạo dự án của tôi thì đây là bước khó nhất vì tôi đã sử dụng đèn LED 0603 SMD và điện trở 0402 nhưng thực sự không khó để hàn các bộ phận nhỏ nếu Bạn có công cụ phù hợp cho công việc. Đối với tôi, mất khoảng một giờ để hàn tất cả các thành phần. Tôi đã học cách hàn từ chính bậc thầy: EEVblog # 997 Cách hàn các thành phần gắn trên bề mặt

Tôi đã sử dụng nhíp nhọn và mũi sắt hàn nhỏ liên kết Amazon

Sử dụng dây hàn mỏng nhất Bạn có thể nhận được!

Bước 5: Lập trình

CẢNH BÁO: tháo pin trước khi bạn kết nối với Arduino. Ardunino hoạt động với 5V nhưng pin là 3V. Tôi không thêm diode nối tiếp với pin vì 3V-Vdiode_drop tốt nhất sẽ là 2.7V.

Trước tiên, hãy làm theo hướng dẫn này cách thiết lập Arduino làm ISP để Bạn lập trình lạnh ATMEGA328P với Arduino IDE. Trong hướng dẫn, hãy làm theo ví dụ về Mạch tối thiểu (Loại bỏ Đồng hồ Bên ngoài). Nếu bạn có Arduino với SMD MCU, bạn có thể làm theo hướng dẫn sau: Arduino-Leonardo-as-Isp

Bạn có thể tải xuống bản phác thảo Calendar.ino của tôi và kiểm tra xem nó hoạt động như thế nào. Có một số tính năng vẫn hoạt động (đặt thời gian bằng các nút, chế độ ngủ và tính toán năm nhuận). Câu lệnh IF có thể được thay thế bằng câu lệnh SWITCH hoặc thậm chí bằng mảng.

Bước 6: Đồng hồ nhị phân

Đồng hồ nhị phân hiển thị thời gian ở định dạng nhị phân. Đồng hồ nhị phân Wikipedia

Nếu bạn không phải là lập trình viên thoạt đầu có vẻ lạ nhưng đây là cách tuyệt vời để làm quen với số nhị phân;)

Bước 7: Tệp Project BOM và Gerber

Tệp calendar_main_sch.txt có tất cả các phần cho dự án này (mở nó bằng notepad hoặc notepad ++ để định dạng chính xác)

Điện trở R1 đến R77 là điện trở giới hạn dòng LED và có thể từ 100 đến 400 Ohms nhưng tôi khuyên bạn nên sử dụng điện trở 220 Ohms. Bạn có thể đọc hướng dẫn này để biết thêm thông tin: Cách tính điện trở nối tiếp cho đèn LED

Q10 đến Q18 là MOSFETS kênh N trong trường hợp SOT-23. Bạn có thể sử dụng bất kỳ MOSFET Chế độ nâng cao kênh N nào nhưng hãy kiểm tra tham số biểu dữ liệu: "Điện áp ngưỡng cổng". Giá trị tối đa phải thấp hơn 3V.

caledar_main_sch.zip có tất cả các tệp mầm (Các tệp này đã được sửa với kích thước nhỏ hơn thông qua nên mặt nạ hàn có thể che hoàn toàn chúng và vias sẽ vô hình và năm ngoái bây giờ là năm 2023). Bạn có thể nhập chúng trong Eagle hoặc tải lên JLCpcb và "QUAY LẠI NGAY"

Calendar.rar là tất cả dự án CAD Eagle của tôi. Có lẽ Bạn nên vào trình quản lý Thư viện và thêm vị trí thư viện. Trong Eagle: Thư viện-> mở trình quản lý thư viện-> Avalable-> Duyệt-> thêm vị trí Thư viện-> nhấp vào thư viện-> sử dụng.