5 $ PCB -KALENDER MED BINÆR KLOKKE: 7 trinn (med bilder)

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

Hei! Jeg laget denne PCB -kalenderen og den binære klokken med Eagle CAD. Jeg brukte ATMEGA328P MCU (fra Arduino) og 9x9 LED -matrise. Dimensjoner for brettet mitt er 8cmx10cm (3.14inch x 3.34inch). Den er litt for liten, men først: gratisversjonen av Eagle CAD tillater 80cm^2 og for det andre: jlcpcb.com maks størrelse for 2 $ PCB er 10cmx10cm. Jeg skal jobbe med en mye bedre versjon av dette prosjektet med STM32L -serien MCU og DCF77. Men dette er også et kult og enkelt prosjekt hvorfra du kan lære hele prosessen hvordan PCB er designet og produsert + hvordan du bruker Arduino som programmerer.

I denne instruksjonen vil jeg vise deg hvordan du lager din egen PCB -kalender.

P. S. Det er min første prototype i bilder og video, så jeg gjorde noen små feil (heldigvis kom ikke magisk røyk ut: D) Via størrelse er for stor i mitt første prosjekt og loddemaske kan ikke gå over boret, så noen tekster er ikke helt skrevet. Fjoråret er 2021 i stedet for 2023. JEG RETTE DETTE I FILER DU KAN laste ned;)

Trinn 1: Utform en skjema

Først bør du velge kontroller for prosjektet ditt og hvordan du vil kontrollere lysdioder. Jeg valgte ATMEGA328P som den brukes i Arduino, og den kan programmeres i Arduino IDE. Men dette er ikke den beste kontrolleren for applikasjoner med lav effekt. Jeg anbefaler mikrokontroller i STM32 L-serien for applikasjoner med lav effekt.

For LED -kontroll valgte jeg 9x9 LED -matrise, da dette er en av de beste måtene å kontrollere mange LED -er (81 av dem) med bare 18 GPIO -pinner.

Jeg la til ekstra P-kanal MOSFET for å kontrollere strømmen for alle lysdioder. Denne MOSFET kan drives med PWM -signal for å kontrollere LED -lysstyrken.

For batteri valgte jeg CR2032 (150mAh). Selv om dette er ganske energieffektivt design fordi bare én LED er på når som helst og kontrolleren kan stå i hvilemodus, varer ikke CR -batteriet for lenge. Til mitt neste prosjekt vil jeg bruke oppladbart batteri med 5V USB -port.

Jeg valgte å bruke ATMEGA328P intern oscillator fordi den kan senkes til 1 Mhz eller enda mindre for bedre strømforbruk, men den har problemer med intern klokkefrekvensstabilitet (det vil være noen sekunder feil om 24 timer).

Trinn 2: Design et PCB

Jeg anbefaler denne videoen for å starte med Eagle og søke på forums.autodesk.com hvis du har problemer. Du kan laste ned og bruke gerberfilene mine hvis du ikke vil lage ditt eget design. I Eagle importerer du bare gerber-filer File-> Import-> Gerber.

I Eagle CAD 21 og 22 lag Du kan endre tekst og legge til grafikk til PCB. Eagle Layers

Flott opplæring i hvordan du legger til grafikk til Eagle PCB: Legge til tilpasset grafikk til EAGLE PCB -oppsett

Trinn 3: Lag din PCB

EDIT: god instruksjon om hvordan du lager PCB: DIY Professional Double Sided PCB

Selvfølgelig kan du lage det selv, men i disse dager er det mye billigere og bedre kvalitet å lage PCB i Kina. Fra JLCpcb.com kan du få 10x10cm 10stk så lave som 2USD. Problemet med JLCpcb.com er når du velger en annen farge som standard grønn (svart farge er 17USD:() Jeg anbefaler også elecrow.com fordi alle farger koster 4,90 $ (unntatt matt-svart og lilla).

Bare et raskt eksempel på hvordan du bestiller PCB fra JLCpcb: 1) trykk "QUOTE NOW"

2) trykk "Legg til gerber -filer"

3) last opp zip eller rar

4) alle eiendommer kan stå igjen som standard

*det eneste du bør endre fra egenskaper er PCB -farge (litt dyrere). I dette tilfellet er det billigere å bestille dem på www.elecrow.com

Trinn 4: Lodding

Hvis du replikerer prosjektet mitt, er dette det vanskeligste trinnet fordi jeg brukte 0603 SMD -lysdioder og 0402 -motstander, men det er faktisk ikke så vanskelig å lodde små deler hvis du har de riktige verktøyene for jobben. For meg tok det omtrent en time å lodde alle komponentene. Jeg lærte å lodde av selve mesteren: EEVblog #997 How To Lodde Surface Mount Components

Jeg brukte en skarp pinsett og en liten weller loddetang

Bruk som tynn loddetråd som du kan få!

Trinn 5: Programmering

ADVARSEL: ta ut batteriet før du kobler det til Arduino. Ardunino fungerer med 5V, men batteriet er 3V. Jeg la ikke til diode i serie med batteri fordi 3V-Vdiode_drop ville være 2,7V i beste fall.

Følg først denne opplæringen hvordan du konfigurerer Arduino som Internett -leverandør, slik at du kaldprogrammer ATMEGA328P med Arduino IDE. Følg Minimal Circuit (Eliminating the External Clock) -eksemplet i instruksjonene. Hvis du har Arduino med SMD MCU Du kan følge denne instruksjonen: Arduino-Leonardo-as-Isp

Du kan laste ned min Calendar.ino -skisse og sjekke hvordan den fungerer. Det er noen funksjoner som fortsatt mangler (angi tid med knapper, hvilemoduser og skuddårsberegning). IF -setninger kan erstattes med SWITCH -setninger eller til og med matriser.

Trinn 6: Binær klokke

Binær klokke viser tiden i binært format. Binær klokke Wikipedia

Hvis du ikke er programmerer i begynnelsen virker det rart, men dette er en fin måte å bli vant til binære tall på;)

Trinn 7: Prosjekt BOM og Gerber -filer

calendar_main_sch.txt -filen har alle delene for dette prosjektet (åpne den med notisblokk eller notisblokk ++ for riktig formatering)

Motstandene R1 til R77 er LED -strømbegrensende motstander og kan være fra 100 til 400 ohm, men jeg anbefaler å bruke 220 ohm motstander. Du kan lese denne opplæringen for mer informasjon: Hvordan beregne seriemotstanden for en LED

Q10 til Q18 er N-kanal MOSFETS i SOT-23 etui. Du kan bruke hvilken som helst N-channel Enhancement Mode MOSFET, men sjekk inn databladparameteren: "Gate Threshold Voltage". Maksimal verdi må være lavere enn 3V.

caledar_main_sch.zip har alle gerber -filer (Disse filene er allerede fikset med mindre via størrelse, slik at loddemasken kan dekke dem fullt ut, og vias vil være usynlige og i fjor er nå 2023). Du kan importere dem i Eagle eller laste opp til JLCpcb og "QUOUTE NOW"

Calendar.rar er alt mitt Eagle CAD -prosjekt. Sannsynligvis bør du gå til Library manager og legge til biblioteksplassering. I Eagle: Bibliotek-> åpent biblioteksjef-> Tilgjengelig-> Bla gjennom-> legg til biblioteks plassering-> klikk på bibliotek-> bruk.