Endnu en smart terning (YASD): 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Hvad er YASD?

Endnu en ny elektronisk terning med smarte funktioner? Ja og nej.

Ja - YASD bruger lysdioder til at vise tilfældigt genererede tal i en terningstil.

Nej - YASD er ikke i sig selv et færdigt produkt. Det skal snarere vise, hvilke printkortteknologier der er mulige.

Funktioner

Mikrocontroller kontrolleret generation og visning af tilfældige tal på et LED -array i en terningstil

Kredsløbet indeholder et accelerometer. Denne sensor fungerer som en trigger til generering af tilfældige tal. Terningerne rulles ikke længere, et enkelt tryk på terningerne eller bordet genererer et tilfældigt tal

YASD drives af en CR2032 -coincell

YASD kan også konfigureres med accelerometeret. For eksempel kan du vende YASD på hovedet, når du tænder den. YASD genkender dette ved hjælp af accelerometeret og skifter til en anden driftstilstand

Der er to driftstilstande:

Energibesparende tilstand. Det genererede tilfældige tal vises i 3 sekunder i en blinkende rytme. Derefter slukkes visningen af nummeret på LED -arrayet

Fancy tilstand. Der vises en animation på LED -arrayet. Det genererede tilfældige tal vises derefter statisk i 5 sekunder. Derefter slukkes visningen af nummeret på LED -arrayet

Trin 1: Kredsløbsbeskrivelse

Kredsløbet består af komponenterne:

Strømforsyning

En standard knapcelle CR2032 bruges. For at spare strøm kan kredsløbet tændes/slukkes med en diasomskifter.

Mikrokontroller

Mikrocontrolleren er en ATTiny84A fra Microchip/Atmel. ATTiny84A har Picopower strømbesparende tilstand og er derfor meget velegnet til batteridrift.

Accelerometer

LIS3DH fra ST Microelectronics. LIS3DH har også en ultra -lav strømbesparende tilstand. LIS3DH kommer med et meget lille fodaftryk. For at undgå vanskeligheder ved lodning valgte jeg et breakoutboard til at adoptere accerlerometeret til kredsløbet.

LED display

LED -displayet består af syv lysdioder arrangeret som en terning. Seriemodstandene er indstillet til en LED -strøm på ca. 2mA.

Det samlede strømforbrug i kredsløbet er ca. 16mA mens du kører med 6 lysdioder tændt. I nedlukningstilstand (ingen lysdioder tændt, mikrokontroller sover) er det samlede strømforbrug mindre end 1mA. Det maksimale antal "terningkast" -cyklusser skal bestemmes.

Trin 2: PCB -beskrivelse

Printkortet består af et komplet printkort, som er opdelt i seks individuelle printkort ved fræsning:

Bundplade med strømforsyning, mikrokontroller og accelerometer

LED display matrix

Sidevægge I - IV

Trin 3: PCB

Indsæt link til eagle-filer

Trin 4: Adskil de seks enkeltpcb

Med en sidecutter adskilles de seks enkelt pcb.

Brug en fil til at fjerne resterne af fræsningen. Alle kanter på printkortene skal være glatte, ellers vil printkortet ikke passe sammen.

Trin 5: Saml bundplade med komponenter

Lodning på komponenter. Start med kondensatoren. Lod derefter kontakten og mikrokontrolleren. LIS3DH breakout board følger. I min opsætning brugte jeg stikforbindelser til LIS3DH breakout -kortet til let at fjerne det. Endelig lodning på batteriholderen.

Trin 6: Programmer mikrokontroller

For at programmere mikrokontrolleren har du brug for en passende programmerer. Jeg bruger AVR ISP mkII. Andre programmører fra Atmel burde også fungere. Lod lodningerne i henhold til billedet.

ISP header pin-> YaSD pin

VTG / VCC-> VCC

GND-> GND

MOSI-> MOSI

MISO-> MISO

SCK-> SCK

RESET-> RESET

Programmer derefter mikrokontrolleren med hex -filen. Efter programmering af softwaren skal sikringerne indstilles. Du kan efterlade næsten dem alle uændrede. Kun sikringen "LOW. CKDIV8" skal deaktiveres.

Fjern lodningerne til programmering.

Trin 7: Saml terningerne

Loddeplade med sidepanel II. Sørg for, at bundpladen er vinkelret. Jeg satte begge pcb i en ret vinkel og lodde dem. Andre objekter som bogstøtter fungerer også. PCB'et er markeret med bogstaver på de sider, der hører sammen. Som du kan se på billedet, er side A loddet til side A. Lod ikke alle puder på den ene side. Bare lod en eller to puder, så du kan løse dem, hvis terningerne slet ikke er vinkelret.

Fortsæt med sidepanel I. Nu skal terningerne have en U-form (bundplade og de to sidepaneler.

Lod derefter LED-displayet til de to sidepaneler. Lysdioder skal være på toppen;-)

Foretag nogle korrektioner, hvis terningerne slet ikke er vinkelret, og lod derefter alle puder på hver side.

Nu kan du placere i en coincell og swith på terningerne. Hav det sjovt!

Pas på! Inden lodning af det sidste sidepanel III, skal du sørge for, at alle komponenter er loddet og placeret korrekt

Trin 8: Vær opmærksom på dette

Reproduktionen kræver en vis viden og færdigheder især ved lodning og programmering af mikrokontrolleren.

Lodning af sådanne små komponenter kræver en vis erfaring inden for lodning og en passende loddemetal. Derfor besluttede jeg at bruge LIS3DH breakoutboard for at undgå at lodde LIS3DH direkte på PCB. Med den lille pakke til LIS3DH er dette umuligt at gøre med en loddestation. Lodning af pcbs til hinanden er heller ikke let

Hvis du sætter nogle af sikringerne i mikrokontrolleren forkert, er det muret

Billederne viser altid version 0.1 af printkortet (undtagen foto, der viser programmeringspuderne). Dette er den første version af printkortet, der er blevet produceret. Det havde et par ting, der skulle forbedres. Så jeg besluttede mig for at oprette en ny version. Depotet på github indeholder den nyeste version

Billedet viser den første papirmockup, jeg lavede, før jeg bestilte printkortet.