Nok en smart terning (YASD): 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Hva er YASD?

Nok en ny elektronisk terning med smarte funksjoner? Ja og nei.

Ja - YASD bruker lysdioder til å vise tilfeldig genererte tall i terningstil.

Nei - YASD er ikke i seg selv et ferdig produkt. Det bør heller vise hvilke kretskortsteknologier som er mulige.

Funksjoner

Mikrokontroller kontrollert generasjon og visning av tilfeldige tall på en LED -matrise i terningstil

Kretsen inneholder et akselerometer. Denne sensoren fungerer som en utløser for generering av tilfeldige tall. Terningen kastes ikke lenger, et enkelt trykk på terningen eller bordet genererer et tilfeldig tall

YASD drives av en CR2032 coincell

YASD kan også konfigureres med akselerometeret. For eksempel kan du snu YASD opp ned når du slår den på. YASD gjenkjenner dette ved hjelp av akselerometeret og bytter til en annen driftsmodus

Det er to driftsmoduser:

Energisparemodus. Det genererte tilfeldige tallet vises i 3 sekunder i en blinkende rytme. Da slokkes visningen av nummeret på LED -matrisen

Fancy Mode. En animasjon vises på LED -matrisen. Det genererte tilfeldige tallet vises deretter statisk i 5 sekunder. Da slås visningen av tallet på LED -matrisen ut

Trinn 1: Kretsbeskrivelse

Kretsen består av komponentene:

Strømforsyning

En standard knappcelle CR2032 brukes. For å spare strøm kan kretsen slås på/av av en lysbildebryter.

Mikrokontroller

Mikrokontrolleren er en ATTiny84A fra Microchip/Atmel. ATTiny84A har Picopower strømsparingsmodus og er derfor veldig egnet for batteridrift.

Akselerometer

LIS3DH fra ST Microelectronics. LIS3DH har også en ekstremt lav strømsparingsmodus. LIS3DH har et veldig lite fotavtrykk. For å unngå vanskeligheter med lodding valgte jeg et utbruddstavle for å adoptere accerlerometeret til kretsen.

LED display

LED -displayet består av syv lysdioder arrangert på terningform. Seriemotstandene er satt til en LED -strøm på ca. 2mA.

Det totale strømforbruket til kretsen er ca. 16mA mens du kjører med 6 lysdioder slått på. I strømavbruddsmodus (ingen lysdioder slått på, mikrokontroller sover) er det totale strømforbruket mindre enn 1mA. Det maksimale antallet "terningkast" -sykluser må bestemmes.

Trinn 2: PCB -beskrivelse

Kretskortet består av et komplett kretskort, som er delt inn i seks individuelle kretskort ved å frese:

Baseboard med strømforsyning, mikrokontroller og akselerometer

LED -skjermmatrise

Sidevegger I - IV

Trinn 3: PCB

Sett inn lenke til eagle-filer

Trinn 4: Skill Six Single Pcb

Med en sidecutter skille de seks enkelt PCB.

Bruk en fil for å fjerne restene av fresingen. Alle kantene på kretskortene må være glatte, ellers vil ikke kretskortet passe sammen.

Trinn 5: Monter baseboard med komponenter

Lodding på komponenter. Start med kondensatoren. Deretter loddes bryteren og mikrokontrolleren. LIS3DH breakout board følger. I oppsettet mitt brukte jeg stikkontakter for LIS3DH breakout -kortet for å fjerne det enkelt. Til slutt loddetinn på batteriholderen.

Trinn 6: Programmer mikrokontroller

For å programmere mikrokontrolleren trenger du en passende programmerer. Jeg bruker AVR ISP mkII. Andre programmerere fra Atmel bør også jobbe. Lodd ledningene i henhold til bildet.

ISP-topptekst-> YaSD-pin

VTG / VCC-> VCC

GND-> GND

MOSI-> MOSI

MISO-> MISO

SCK-> SCK

RESET-> RESET

Deretter programmerer du mikrokontrolleren med hex -filen. Etter programmering av programvaren må sikringene settes. Du kan la nesten alle være uendret. Bare sikringen "LOW. CKDIV8" må deaktiveres.

Løsne ledningene for programmering.

Trinn 7: Monter terningen

Loddeplate med sidepanel II. Sørg for at grunnplaten er vinkelrett. Jeg satte begge kretskortet i en rett vinkel og loddet dem. Andre objekter som bokstøtter fungerer også. Kretskortet er merket med bokstaver på sidene som hører sammen. Som du kan se på bildet, er side A loddet til side A. Ikke lodd alle putene på den ene siden. Bare lodd en eller to pads slik at du kan løse dem hvis terningen ikke er vinkelrett i det hele tatt.

Fortsett med sidepanelet I. Nå skal terningene ha en U-form (grunnplate og de to sidepanelene.

Deretter loddes LED-displayet til de to sidepanelene. Lysdioder må være på topp;-)

Gjør noen korreksjoner hvis terningen ikke er vinkelrett i det hele tatt, og lodd deretter alle putene på hver side.

Nå kan du plassere i en coincell og swith på terningen. Ha det gøy!

Vær forsiktig! Før du lodder det siste sidepanelet III, må du kontrollere at alle komponentene er loddet og plassert riktig

Trinn 8: Vær oppmerksom på dette

Reproduksjonen krever litt kunnskap og ferdigheter, spesielt ved lodding og programmering av mikrokontrolleren.

Lodding av slike små komponenter krever litt erfaring med lodding og en passende loddestasjon. Derfor bestemte jeg meg for å bruke LIS3DH breakoutboard for å unngå å lodde LIS3DH direkte på PCB. Med den lille pakken til LIS3DH er dette umulig å gjøre med en loddestasjon. Lodding av PCBene til hverandre er heller ikke lett

Hvis du setter noen av sikringene i mikrokontrolleren på feil måte, er den muret

Bildene viser alltid versjon 0.1 av PCB (unntatt foto som viser programmeringsputene). Dette er den første versjonen av kretskortet som er produsert. Den hadde noen ting som måtte forbedres. Så jeg bestemte meg for å lage en ny versjon. Depotet på github inneholder den nyeste versjonen

Bildet viser den første papirmockupen jeg gjorde før jeg bestilte kretskortet.