Arduinoflake - Wersja PCB: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Kilka tygodni temu zrobiłem Arduinoflake o dowolnej formie. Wielu z was to uwielbiało. Ale jego magia polega nie tylko na swobodnym kształcie, ale także na wzorach diod LED. Postanowiłem więc stworzyć wersję PCB, która byłaby naprawdę łatwa i tania w wykonaniu dla każdego! To samo piękno w innym płaszczu. Ten samouczek pokaże Ci, jak zaprojektowałem mój Arduinoflake i co potrafi!

Co to jest płatek Arduino?

Arduinoflake to piękny, zamarznięty płatek śniegu. Posiada 18 szerokokątnych płaskich diod LED, które są unikalnie zamontowane po bokach PCB i 12 diod LED SMD zamontowanych pośrodku PCB. W sumie jest 30 diod zgrupowanych w 18 niezależnie sterowanych segmentów. Można ich używać do tworzenia dowolnych szalonych animacji lub wzorów, które lubisz, a co więcej, możesz je zaprogramować samodzielnie za pomocą Arduino IDE. Dzięki zintegrowanemu panelowi dotykowemu możesz wchodzić z nim w interakcję, aby przełączać się między animacjami. Trochę nudne, prawda? Ale co jeśli powiem ci, że możesz na nim zagrać? Zhakowałem swoją, aby zagrać w prostego klasycznego węża, zobacz wideo na końcu.

Jeśli chcesz mieć swój własny Arduinoflake, możesz rozważyć zakup zestawu lub w pełni zmontowanego jednego z moich tindie store.

Krok 1: Projektowanie elektroniki

Arduinoflake składa się z 30 diod LED pogrupowanych w 18 segmentów, którymi można sterować niezależnie. Do ich sterowania używam ATmega8, który ma do 22 pinów I/0. Co więcej, wybrałem jego wersję o niskim poborze mocy (ATmega8L), która może działać nawet na 2,7 V, co jest świetne dla baterii pastylkowej 3 V. Każda grupa diod LED jest podłączona do jednego z pinów I/O ATmega poprzez rezystor ograniczający prąd 68R. Kolejną świetną cechą Arduinoflake jest przycisk dotykowy do interakcji z nim. ATmega nie zapewnia wbudowanej pojemnościowej funkcji dotykowej, dlatego zdecydowałem się na układ scalony TTP223. TTP223 jest podłączony do jednego z pinów wejściowych ATmega i podniesie go w stan wysoki, gdy na touchpadzie zostanie wykryty dotyk. Inną opcją jest emulacja pojemnościowego dotyku w oprogramowaniu, ale okazało się, że zajmuje to zbyt dużo energii i czasu obliczeniowego.

Krok 2: Tworzenie zarysu PCB

Plansza będzie dość skomplikowana. Sześciokątna podstawa z 6 belkami w każdym rogu, każda z 3 punktami do montażu diod LED. Jeśli będziesz używać narzędzia online EasyEDA do projektowania PCB, tak jak ja, będziesz potrzebować grafiki w formacie DXF (AutoCAD Drawing Exchange Format), aby zaimportować ją do EasyEDA, ponieważ EasyEDA nie jest w stanie narysować tak złożonego kształtu. Używałem Inkscape. Jest to jedyne narzędzie wektorowe, do którego jestem przyzwyczajony, które umożliwia eksportowanie do plików DXF.

Krok 3: Tworzenie układu PCB

Jeśli masz grafikę konturową, zaimportuj ją do EasyEDA do warstwy BoardOutLine. Narysowałem również grafikę pomocniczą, która pomoże mi wyrównać wszystkie części i trasy na tablicy pod kątami 30 i 60 stopni i zaimportowałem ją do warstwy Dokument. Zrobiłem też sobie specjalny komponent w EasyEDA do diod THT montowanych z boku płytki.

Krok 4: Produkcja PCB

W dzisiejszych czasach tworzenie PCB we własnym zakresie jest całkowicie nierozsądne, ponieważ niezwykle łatwo, szybko i tanio jest mieć profesjonalistów, którzy ją wyprodukują. I bez problemu otrzymasz idealnie wyglądającą deskę. Tym razem użyłem producenta PCBWay. Oprócz świetnego wyniku mieli też darmową płytkę PCB do kampanii prototypowania świątecznych, więc dostałem je bardzo tanio. Złożenie zamówienia jest dość proste, wystarczy wyeksportować pliki Gerber z EasyEDA i wgrać je do kreatora na stronie, wtedy jest to jak zakupy w sklepie internetowym. Najbardziej martwiłem się o cienkie belki, ale wyszły świetnie!

Krok 5: Składanie

Lista części:

• ATmega8L TQF32
• TTP223 BA6
• Rezystor 68R 0805 (18x)
• Rezystor 10K 0805
• Kondensator 100nF 0806 (3x)
• Kondensator 50pF 0806
• jasna biała dioda LED 1206 (12x)
• jasnobiała płaska dioda LED THT (18x)
• uchwyt baterii
• Włącznik/wyłącznik SMD
• tymczasowa listwa pinowa do programowania

Jak widać, najtrudniejszą częścią Arduinoflake jest ATmega8L z pakietem TQF32 i TTP223, jeśli poradzisz sobie z tymi dwoma, pozostałe to bułka z masłem. Najpierw zmontowałem rezystory, kondensatory i diody SMD. Po drugie, mikrokontroler w centrum wykorzystuje dużo topnika i niewielką ilość lutowia. Po trzecie, TTP223 na dole. Po czwarte, unikalnie zamontowane diody THT po bokach PCB. I wreszcie, uchwyt baterii, włącznik/wyłącznik i tymczasowa listwa pinowa do programowania. Wszystko za pomocą topnika i niewielkiej ilości lutowia. Po zakończeniu lutowania nie zapomnij wyczyścić PCB acetonem, aby usunąć cały pozostały topnik.

Krok 6: Przesyłanie i uruchamianie kodu

"loading="leniwy" to nie tylko dekoracja, ale możesz także pisać dla niej gry, ponieważ ma przycisk dotykowy, sprawdź mojego płatka węża!

Jeśli chciałbyś mieć swój własny Arduinoflake, możesz rozważyć zakup zestawu lub w pełni zmontowanego jednego z moich tindie store.

Krok 8: Zasoby i linki

• Kup Arduinoflake
• Arduinoflake GitHub
• Płytka drukowana Arduinoflake
• Czujnik pojemnościowy PaulStoffregen
• MiniCore autorstwa MCUdude
• Swobodny płatek Arduino
• Mój Twitter z najnowszymi aktualizacjami

II Nagroda w Konkursie PCB