5 $ PCB -KALENDER MED BINÆR UR: 7 trin (med billeder)

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

Hej! Jeg lavede denne PCB -kalender og binære ur med Eagle CAD. Jeg brugte ATMEGA328P MCU (fra Arduino) og 9x9 LED matrix. Dimensioner til mit bord er 8cmx10cm (3.14inch x 3.34inch). Det er lidt for lille, men først: gratis version af Eagle CAD tillader 80cm^2 og for det andet: jlcpcb.com maks. Størrelse for 2 $ pcb er 10cmx10cm. Jeg vil arbejde på en meget bedre version af dette projekt med STM32L -serien MCU og DCF77. Men dette er også et sejt og enkelt projekt, hvorfra du kunne lære hele processen, hvordan PCB er designet og fremstillet + hvordan du bruger Arduino som programmør.

I denne instruktion vil jeg vise dig, hvordan du laver din egen PCB -kalender.

P. S. Det er min første prototype i billeder og video, så jeg lavede nogle små fejl (heldigvis kom der ikke magisk røg ud: D) Via størrelse er for stor i mit første projekt, og loddemaske kan ikke gå over boret, så nogle tekster ikke er fuldt ud skrevet. Sidste år er 2021 i stedet for 2023. JEG RETTE DETTE I FILER, DU KAN DOWNLOADE;)

Trin 1: Design en skematisk

Først skal du vælge controller til dit projekt, og hvordan du vil styre lysdioder. Jeg valgte ATMEGA328P, da den bruges i Arduino, og den kan programmeres i Arduino IDE. Men dette er ikke den bedste controller til applikationer med lav effekt. Jeg anbefaler mikrokontroller i STM32 L-serien til applikationer med lav effekt.

Til LED -styring valgte jeg 9x9 LED -matrix, da dette er en af de bedste måder at styre mange LED'er (81 af dem) med kun 18 GPIO -ben.

Jeg tilføjede ekstra P-kanal MOSFET til at styre strømmen til alle lysdioder. Denne MOSFET kan drives med PWM -signal for at styre LED -lysstyrken.

Til batteri valgte jeg CR2032 (150mAh). Selvom dette er et ganske energieffektivt design, fordi der kun er tændt én LED til enhver tid, og controlleren kan stå i dvaletilstand, holder CR -batteriet ikke for længe. Til mit næste projekt vil jeg bruge genopladeligt batteri med 5V USB -port.

Jeg valgte at bruge ATMEGA328P intern oscillator, fordi den kan sænkes til 1Mhz eller endnu mindre for bedre strømforbrug, men det har et problem med intern urfrekvensstabilitet (der vil være nogle sekunder fejl om 24 timer).

Trin 2: Design et printkort

Jeg anbefaler denne video til at starte med Eagle og søge på forums.autodesk.com, hvis du har problemer. Du kan downloade og bruge mine gerber -filer, hvis du ikke ønsker at lave dit eget design. I Eagle skal du bare importere gerber-filer File-> Import-> Gerber.

I Eagle CAD 21 og 22 lag Du kan ændre tekst og tilføje grafik til PCB. Eagle Lag

Fantastisk vejledning i, hvordan du tilføjer grafik til Eagle PCB: Tilføjelse af brugerdefineret grafik til EAGLE PCB -layout

Trin 3: Lav din PCB

EDIT: god instruktion i, hvordan man laver PCB: DIY Professional Double Sided PCB

Selvfølgelig kan du lave det selv, men i disse dage er det meget billigere og bedre kvalitet at lave PCB i Kina. Fra JLCpcb.com Du kan få 10x10cm 10stk så lave som 2USD. Problem med JLCpcb.com er, når du vælger en anden farve som standardgrøn (sort farve er 17USD:() Jeg anbefaler også elecrow.com, fordi alle farver koster 4,90 $ (undtagen mat-sort og lilla).

Bare et hurtigt eksempel på, hvordan man bestiller printkort fra JLCpcb: 1) tryk på "QUOTE NOW"

2) tryk på "Tilføj dine gerber -filer"

3) upload zip eller rar

4) alle ejendomme kan efterlades som standard

*det eneste, du bør ændre fra egenskaber, er printkortfarve (lidt dyrere). I dette tilfælde er det billigere at bestille dem på www.elecrow.com

Trin 4: Lodning

Hvis du replikerer mit projekt, er dette det sværeste trin, fordi jeg brugte 0603 SMD LED'er og 0402 modstande, men det er faktisk ikke så svært at lodde små dele, hvis du har de rigtige værktøjer til jobbet. For mig tog det cirka en time at lodde alle komponenter. Jeg lærte at lodde af selve mesteren: EEVblog #997 Sådan loddes overflademonterede komponenter

Jeg brugte skarp pincet og lille weller loddemetal jern tip Amazon link

Brug som tynd loddetråd, som du kan få!

Trin 5: Programmering

ADVARSEL: fjern batteriet, før du slutter det til Arduino. Ardunino fungerer med 5V, men batteriet er 3V. Jeg tilføjede ikke diode i serie med batteri, fordi 3V-Vdiode_drop i bedste fald ville være 2,7V.

Følg først denne vejledning, hvordan du konfigurerer Arduino som internetudbyder, så du koldprogrammer ATMEGA328P med Arduino IDE. I instruktionerne skal du følge eksemplet Minimal Circuit (Eliminering af det eksterne ur). Hvis du har Arduino med SMD MCU Du kan følge denne instruktion: Arduino-Leonardo-as-Isp

Du kan downloade min Calendar.ino -skitse og kontrollere, hvordan det fungerer. Der er nogle funktioner, der stadig mangler (indstil tid med knapper, dvaletilstande og skudårsberegning). IF -sætninger kunne erstattes med SWITCH -sætninger eller endda med arrays.

Trin 6: Binært ur

Binært ur viser tiden i binært format. Binært ur Wikipedia

Hvis du ikke er programmerer i starten, virker det mærkeligt, men det er en fantastisk måde at vænne sig til binære tal;)

Trin 7: Projekt BOM og Gerber -filer

calendar_main_sch.txt -filen har alle dele til dette projekt (åbn den med notesblok eller notesblok ++ for korrekt formatering)

Modstande R1 til R77 er LED -strømbegrænsende modstande og kan være fra 100 til 400 ohm, men jeg anbefaler at bruge 220 ohm modstande. Du kan læse denne vejledning for mere information: Sådan beregnes seriemodstanden for en LED

Q10 til Q18 er N-kanal MOSFETS i SOT-23 etui. Du kan bruge en hvilken som helst N-kanal Enhancement Mode MOSFET, men tjek databladsparameteren: "Gate Threshold Voltage". Maksimal værdi skal være lavere end 3V.

caledar_main_sch.zip har alle gerber -filer (Disse filer er allerede rettet med mindre via størrelse, så loddemaske kan dække dem fuldt ud, og vias vil være usynlige og sidste år er nu 2023). Du kan importere dem i Eagle eller uploade til JLCpcb og "QUOUTE NOW"

Calendar.rar er alt mit Eagle CAD -projekt. Sandsynligvis skal du gå til biblioteksstyring og tilføje bibliotekets placering. I Eagle: Bibliotek-> åbent bibliotekschef-> Tilgængelig-> Gennemse-> tilføj biblioteks placering-> klik på bibliotek-> brug.