Mais um dado inteligente (YASD): 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

O que é YASD?

Outro novo dado eletrônico com recursos inteligentes? Sim e não.

Sim - YASD usa LEDs para exibir números gerados aleatoriamente em um estilo de dados.

Não - o YASD não é em si um produto acabado. Em vez disso, deve mostrar quais tecnologias de placa de circuito impresso são possíveis.

Recursos

Geração controlada por microcontrolador e exibição de números aleatórios em uma matriz de LED em um estilo de dados

O circuito contém um acelerômetro. Este sensor serve como um gatilho para a geração de números aleatórios. Os dados não são mais lançados, um simples toque nos dados ou na mesa gera um número aleatório

YASD é alimentado por uma coincidência CR2032

YASD também pode ser configurado com o acelerômetro. Por exemplo, você pode virar o YASD de cabeça para baixo ao ligá-lo. YASD reconhece isso com a ajuda do acelerômetro e muda para outro modo de operação

Existem dois modos de operação:

Modo de economia de energia. O número aleatório gerado é exibido por 3 segundos em um ritmo intermitente. Em seguida, a exibição do número na matriz de LED se apaga

Modo extravagante. Uma animação é exibida na matriz de LED. O número aleatório gerado é então exibido estaticamente por 5 segundos. Em seguida, a exibição do número na matriz de LED se apaga

Etapa 1: Descrição do circuito

O circuito consiste nos componentes:

Fonte de energia

É usada uma célula botão padrão CR2032. Para economizar energia, o circuito pode ser ligado / desligado por um interruptor deslizante.

Microcontrolador

O microcontrolador é um ATTiny84A da Microchip / Atmel. O ATTiny84A possui o modo de economia de energia Picopower e, portanto, é muito adequado para operação com bateria.

Acelerômetro

LIS3DH da ST Microelectronics. O LIS3DH também possui um modo de economia de energia ultrabaixo. O LIS3DH ocupa muito pouco espaço. Para evitar dificuldades na soldagem, escolhi um breakoutboard para adotar o acelerômetro ao circuito.

Display LED

O display LED consiste em sete LEDs dispostos na forma de um dado. Os resistores em série são ajustados para uma corrente de LED de aprox. 2mA.

O consumo total de energia do circuito é de aprox. 16mA durante a execução com 6 leds ligados. No modo de desligamento (sem leds ligados, microcontrolador em repouso), o consumo total de energia é inferior a 1mA. O número máximo de ciclos de "lançamento de dados" deve ser determinado.

Etapa 2: Descrição do PCB

A placa de circuito impresso consiste em uma placa de circuito impresso completa, que é dividida em seis placas de circuito impresso individuais por fresagem:

Rodapé com fonte de alimentação, microcontrolador e acelerômetro

Matriz de display LED

Paredes laterais I - IV

Etapa 3: PCB

Inserir link para arquivos de águia

Etapa 4: separe as seis unidades individuais

Com um cortador lateral separe os seis pcb individuais.

Use uma lima para remover os restos da fresagem. Todas as bordas das placas de circuito impresso devem ser lisas, caso contrário a pcb não se encaixará.

Etapa 5: montar a placa de base com os componentes

Solda em componentes. Comece com o capacitor. Em seguida, solde o interruptor e o microcontrolador. A seguir, a placa de breakout LIS3DH. Na minha configuração, usei conectores de soquete para a placa breakout LIS3DH para removê-la facilmente. Finalmente soldar no suporte da bateria.

Etapa 6: programar o microcontrolador

Para programar o microcontrolador, você precisa de um programador apropriado. Eu uso o AVR ISP mkII. Outros programadores da Atmel também devem funcionar. Solde os fios conforme foto.

PIN do cabeçalho do ISP-> PIN do YaSD

VTG / VCC-> VCC

GND-> GND

MOSI-> MOSI

MISO-> MISO

SCK-> SCK

RESET-> RESET

Em seguida, programe o microcontrolador com o arquivo hexadecimal. Após a programação do software, os fusíveis devem ser ajustados. Você pode deixar quase todos eles inalterados. Apenas o fusível "LOW. CKDIV8" deve ser desativado.

Retire a solda dos fios para programação.

Etapa 7: monte os dados

Rodapé de solda com painel lateral II. Certifique-se de que a placa de base esteja perpendicular. Coloquei ambas as placas de circuito impresso em um ângulo reto e os soldei. Outros objetos, como suportes de livros, também funcionam. Os pcb são marcados com letras nas páginas que pertencem umas às outras. Como você pode ver na foto, o lado A está soldado ao lado A. Não solde todas as pastilhas de um lado. Apenas solde um ou dois blocos de forma que você possa revendê-los caso o dado não esteja perpendicular.

Continue com o painel lateral I. Agora os dados devem ter uma forma de U (rodapé e os dois painéis laterais.

Em seguida, solde o display de led aos dois painéis laterais. Leds tem que estar no topo;-)

Faça algumas correções se os dados não estiverem perpendiculares, então solde todos os blocos de cada lado.

Agora você pode colocar em uma coincidência e swith nos dados. Divirta-se!

Cuidado! Antes de soldar o último painel lateral III, certifique-se de que todos os componentes estão soldados e colocados corretamente

Etapa 8: Preste atenção a isso

A reprodução requer alguns conhecimentos e habilidades principalmente na hora de soldar e programar o microcontrolador.

A soldagem de componentes tão pequenos requer alguma experiência em soldagem e uma estação de soldagem adequada. Portanto, decidi usar o breakoutboard LIS3DH para evitar soldar o LIS3DH diretamente no PCB. Com o pequeno pacote do LIS3DH isso é inviável para uma estação de soldagem. Soldar os pcbs entre si também não é fácil

Se você definir alguns dos fusíveis do microcontrolador da maneira errada, ele está emperrado

As fotos sempre mostram a versão 0.1 do PCB (exceto a foto mostrando os pads de programação). Esta é a primeira versão da placa de circuito impresso produzida. Tinha algumas coisas que precisavam ser melhoradas. Então decidi criar uma nova versão. O repositório no github contém a versão mais recente

A foto mostra a primeira maquete de papel que fiz antes de encomendar o pcb.