Przenośna konsola do gier - Klon Arduboy: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Kilka miesięcy temu natknąłem się na Arduboy, który według oficjalnej strony jest miniaturową 8-bitową platformą do gier, która ułatwia naukę, udostępnianie i granie w gry online. Jest to platforma open source. Gry na Arduboy są tworzone przez użytkowników. Arduboy jest oparty na ATmega32u4, który jest tym samym mikrokontrolerem, który jest używany w Arduino Pro Micro. Chociaż nie jestem jeszcze w stanie tworzyć gier, postanowiłem zbudować część sprzętową na płytce prototypowej. I tak, zadziałało! Podziękowania dla MrBlinky za stworzenie Homemade Arduboy Package. Ciężka praca została już wykonana.

Świetnie się bawiłem grając na nim w gry retro. Ale płytka stykowa jest trochę niezgrabna, a druty biegną po całym ciele. Zawsze chciałem spróbować projektowania PCB i profesjonalnie je wykonać. Więc to jest właściwy czas, aby to zrobić. Ponadto jest to doskonały projekt, ponieważ musimy skoncentrować się tylko na projektowaniu PCB. W tej instrukcji stworzymy własną wersję Arduboy, od schematu obwodu po płytkę drukowaną!

Zacznijmy

Krok 1: Rzeczy, których będziesz potrzebować

1x Arduino Pro Micro (5V)

1x wyświetlacz OLED (SPI)

6x dotykowy przycisk

1x głośnik piezoelektryczny

1x wspólna anoda LED RGB

Krok 2: Testowanie na płytce do krojenia chleba

Zbierz wszystkie wymagane komponenty i zacznij łączyć je na płytce stykowej, jak pokazano na schemacie obwodu.

Połączenia są następujące:

Klawisze sterujące:

W GÓRĘ - A0

DÓŁ - A3

PRAWO - A1

LEWO - A2

A - D7

B - D8

Wyświetlacz OLED:

SCL - D15

SDA - D16

DC - D4

OZE - D2

Głośnik:

GŁOŚNIK + - D5

GŁOŚNIK - - D6

Dioda LED RGB:

CZERWONY - D10

ZIELONY - D3

NIEBIESKI - D9

Krok 3: Przesyłanie gier do Arduino

Jest kilka kroków, które należy wykonać, zanim będziesz mógł przesłać jakiekolwiek gry na Arduino.

• Otwórz Arduino IDE > Plik > Preferencje
• Skopiuj i wklej poniższy adres URL w polu tekstowym Adres URL menedżera dodatkowych tablic i kliknij OK.
• Wybierz kolejno Narzędzia > Tablice > Menedżer tablic.
• W polu tekstowym wpisz domowe lub Arduboy domowe.
• Wybierz pakiet Arduboy Homemade i kliknij Zainstaluj.

Po zainstalowaniu biblioteki przejdź do menu Narzędzia i dokonaj wyboru w następujący sposób:

• Tablica: Domowy Arduboy
• Program ładujący: Cathy3K
• Na podstawie: SparkFun Pro Micro 5V - Alternatywne okablowanie
• Rdzeń: rdzeń zoptymalizowany pod kątem Arduboy
• Wyświetlacz: SSD1306

Wybierz i pobierz swoją ulubioną grę stąd.

Otwórz plik.ino i kliknij prześlij.

Krok 4: Projektowanie PCB w EasyEDA

Kiedy wszystko działa prawidłowo, możemy rozpocząć proces projektowania PCB. Wybrałem EasyEDA do projektowania, ponieważ ułatwia to początkującym, takim jak ja. Chciałem, aby był przenośny, więc zdecydowałem się uruchomić go na akumulatorze LiPo, co oznacza, że wymagany będzie obwód ładowania i doładowania. Postanowiłem samodzielnie zbudować obwód doładowania za pomocą MT3608, ale przewidziałem również podłączenie łatwo dostępnego modułu MT3608 (którego ostatecznie użyłem) na wypadek awarii mojej wersji. Załączam wszystkie pliki na wypadek, gdybyś chciał wykorzystać mój projekt PCB.

Najpierw zacznij od wykonania schematu obwodu. Upewnij się, że wszystko jest odpowiednio oznakowane, a schemat obwodu jest schludny i czysty. Ułatwia to późniejsze diagnozowanie problemów. Wybierając komponenty, uwzględnij ślad komponentu i upewnij się, że pasuje do komponentu, który posiadasz.

Po sprawdzeniu wszystkich połączeń kliknij opcję Konwertuj na PCB. Spowoduje to otwarcie nowego okna, w którym można znaleźć wszystkie ślady komponentów gotowych do umieszczenia i podłączenia.

Pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić, to zdefiniować zarys swojej tablicy. Rozmieszczaj swoje elementy z grubsza i w logiczny sposób, aby uzyskać ogólne pojęcie o kształcie i rozmiarze deski. Wybierz BoardOutline z menu Warstwy i zacznij rysować za pomocą narzędzia Ścieżka z menu Narzędzia PCB.

Teraz sfinalizuj położenie komponentów. Być może zauważyłeś linie wychodzące z poduszek. Nazywają się one Ratlines i pomagają nam zorientować się, w jaki sposób komponenty są ze sobą połączone, dzięki czemu układanie śladów staje się łatwe.

Gdy jesteś zadowolony z rozmieszczenia komponentów, możesz teraz zacząć łączyć je ze śladami. Szerokość śladu jest określona przez prąd, który ma przenosić. Przydatny jest kalkulator szerokości śladu PCB. Poszedłem z 0,254 mm dla sygnałów i 0,6 mm dla zasilania. Wybierz TopLayer (lub BottomLayer) z menu Layers i zacznij rysować za pomocą narzędzia Track. Podczas śledzenia może dojść do sytuacji, w której nie ma miejsca na uzupełnienie śladu. W takim przypadku możesz przeskoczyć na drugą warstwę i kontynuować połączenie. Połączenie między śladami dwóch warstw odbywa się za pomocą Vias. W trakcie tworzenia śladu naciśnij V. Ślad się zakończy i możesz teraz umieścić przelotkę. Następnie wybierz drugą warstwę z menu Warstwa i kontynuuj śledzenie zaczynając od przelotki. Wykonaj wszystkie połączenia z wyjątkiem uziemienia.

Teraz wybierz narzędzie Copper Area z menu PCB Tools i obrysuj planszę. Upewnij się, że GND jest zaznaczone w polu tekstowym netto. Utworzy to płaszczyznę uziemienia, a pozostałe połączenia uziemienia zostaną do niej wykonane automatycznie.

Sprawdź, sprawdź i sprawdź! Upewnij się, że niczego nie przegapiłeś. Gdy masz całkowitą pewność, kliknij Generuj plik produkcyjny, aby pobrać pliki Gerber, które można następnie wysłać do wybranej usługi produkcyjnej.

Uwaga: Jak wspomniano wcześniej, stworzyłem obwód doładowania za pomocą MT3608, który działa idealnie do momentu podłączenia obciążenia. Napięcie wyjściowe znacznie spada. Byłem świadomy tego problemu, ponieważ karta katalogowa MT3608 wyraźnie określa, jak należy rozmieścić komponenty i szerokość śladów. A jako początkujący byłem prawie pewien, że pomyłka się wydarzy. Przydałoby się, gdyby ktoś wyjaśnił mi przyczynę i rozwiązanie problemu.

Krok 5: Montaż PCB

Zamówiłem płytki drukowane w JLCPCB, a wszystkie wymagane komponenty w LCSC. Oszczędza to na kosztach wysyłki, ponieważ oba zamówienia są wysyłane razem. Przygotuj schemat obwodu i zacznij lutować elementy zgodnie z oznaczeniem sitodruku. Podczas lutowania elementów SMD upewnij się, że używasz dużej ilości topnika, ponieważ znacznie ułatwia on lutowanie maleńkich pinów. To był mój pierwszy raz, kiedy lutowałem elementy SMD, a praca lutownicza wygląda całkiem nieźle.

Oczyść PCB po lutowaniu alkoholem izopropylowym, aby usunąć pozostałości topnika.

Wybór akumulatora LiPo:

Użyłem baterii 380 mAh, którą leżałem. Przy pobieranym prądzie pomiędzy 50mA a 100mA powinien on wystarczyć na około 3-4 godziny.

Krok 6: Ciesz się

Podłącz akumulator LiPo, wgraj swoją ulubioną grę jak poprzednio i ciesz się!

Dziękuję za wytrwanie do końca. Mam nadzieję, że wszyscy kochacie ten projekt i nauczyliście się dzisiaj czegoś nowego. Daj mi znać, jeśli zrobisz dla siebie. Subskrybuj mój kanał na YouTube, aby zobaczyć więcej nadchodzących projektów. Dziękuję raz jeszcze!