5 $ PCB -KALENDER MED BINÄR KLOCKA: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Hej! Jag gjorde denna PCB -kalender och binära klocka med Eagle CAD. Jag använde ATMEGA328P MCU (från Arduino) och 9x9 LED -matris. Mått för mitt bräde är 8 cm x 10 cm (3,14 tum x 3,34 tum). Det är lite för litet men först: gratisversionen av Eagle CAD tillåter 80cm^2 och andra: jlcpcb.com maxstorlek för 2 $ PCB är 10cmx10cm. Jag kommer att arbeta med en mycket bättre version av detta projekt med STM32L -serien MCU och DCF77. Men det här är också ett coolt och enkelt projekt där du kan lära dig hela processen hur kretskort är utformat och tillverkat + hur man använder Arduino som programmerare.

I denna instruktion kommer jag att visa dig hur du gör din egen PCB -kalender.

P. S. Det är min första prototyp i bilder och video så jag gjorde några små misstag (som tur var kom det inte ut magisk rök: D) Via storlek är för stor i mitt första projekt och lödmask kan inte gå över borren så några texter är inte helt skrivna. Förra året är 2021 istället för 2023. Jag har redan fixat det här i filer du kan ladda ner;)

Steg 1: Designa en schematisk

Först bör du välja controller för ditt projekt och hur du ska styra lysdioder. Jag valde ATMEGA328P eftersom den används i Arduino och den kan programmeras i Arduino IDE. Men detta är inte den bästa styrenheten för applikationer med låg effekt. Jag rekommenderar STM32 L-seriens mikrokontroller för applikationer med låg effekt.

För LED -styrning valde jag 9x9 LED -matris eftersom detta är ett av de bästa sätten att styra många lysdioder (81 av dem) med endast 18 GPIO -stift.

Jag lade till extra P-kanal MOSFET för att styra strömmen för alla lysdioder. Denna MOSFET kan drivas med PWM -signal för att styra LED -ljusstyrkan.

För batteriet valde jag CR2032 (150mAh). Även om detta är en ganska energieffektiv design eftersom endast en lysdiod är tänd när som helst och styrenheten kan lämnas i viloläge, håller CR -batteriet inte för länge. För mitt nästa projekt kommer jag att använda ett laddningsbart batteri med 5V USB -port.

Jag valde att använda ATMEGA328P intern oscillator eftersom den kan sänkas till 1 Mhz eller ännu mindre för bättre strömförbrukning men det har problem med intern klockfrekvensstabilitet (det kommer att bli några sekunder fel om 24 timmar).

Steg 2: Designa ett kretskort

Jag rekommenderar den här videon att börja med Eagle och söka på forums.autodesk.com om du har problem. Du kan ladda ner och använda mina gerber -filer om du inte vill göra din egen design. I Eagle importerar du bara gerber-filer File-> Import-> Gerber.

I Eagle CAD 21 och 22 lager Du kan ändra text och lägga till grafik till PCB. Eagle Layers

Bra handledning hur du lägger till grafik till Eagle PCB: Lägga till anpassad grafik till EAGLE PCB -layouter

Steg 3: Gör din PCB

EDIT: bra instruktion hur man gör PCB: DIY Professional Dubbelsidig PCB

Naturligtvis kan du göra det själv men idag är det mycket billigare och bättre kvalitet att göra PCB i Kina. Från JLCpcb.com kan du få 10x10cm 10st så låga som 2USD. Problem med JLCpcb.com är när du väljer annan färg som standardgrön (svart färg är 17USD:() Jag rekommenderar också elecrow.com eftersom alla färger kostar 4,90 $ (förutom matt-svart och lila).

Bara ett snabbt exempel på hur man beställer kretskort från JLCpcb: 1) tryck på "CITERA NU"

2) tryck på "Lägg till dina gerber -filer"

3) ladda upp zip eller rar

4) alla egenskaper kan lämnas som standard

*det enda du bör ändra från egenskaper är PCB -färg (lite dyrare). I det här fallet är det billigare att beställa dem på www.elecrow.com

Steg 4: Lödning

Om du replikerar mitt projekt är detta det svåraste steget eftersom jag använde 0603 SMD -lysdioder och 0402 -motstånd men det är faktiskt inte så svårt att lödda små delar om du har rätt verktyg för jobbet. För mig tog det ungefär en timme att lödda alla komponenter. Jag lärde mig att lödda av själva mästaren: EEVblog #997 How To Solder Surface Mount Components

Jag använde en skarp pincett och en liten weller -lödjärnsspets Amazon -länk

Använd som tunn tunn lödtråd som du kan få!

Steg 5: Programmering

VARNING: ta bort batteriet innan du ansluter det till Arduino. Ardunino fungerar med 5V men batteriet är 3V. Jag lade inte till diod i serie med batteri eftersom 3V-Vdiode_drop skulle vara 2,7V i bästa fall.

Följ först denna handledning hur du konfigurerar Arduino som ISP så att du kallprogrammerar ATMEGA328P med Arduino IDE. Följ instruktionerna Minimal Circuit (Eliminating the External Clock) i instruktionerna. Om du har Arduino med SMD MCU Du kan följa denna instruktion: Arduino-Leonardo-as-Isp

Du kan ladda ner min Calendar.ino -skiss och kontrollera hur det fungerar. Det finns vissa funktioner som fortfarande inte fungerar (ställ in tid med knappar, vilolägen och skottårberäkning). IF -uttalanden kan ersättas med SWITCH -uttalanden eller till och med med matriser.

Steg 6: Binär klocka

Binär klocka visar tiden i binärt format. Binär klocka Wikipedia

Om du inte är programmerare till en början verkar det konstigt men det här är ett bra sätt att vänja sig vid binära tal;)

Steg 7: Projekt BOM och Gerber -filer

calendar_main_sch.txt -filen har alla delar för detta projekt (öppna den med anteckningsblock eller anteckningsblock ++ för korrekt formatering)

Motstånden R1 till R77 är LED -strömbegränsande motstånd och kan vara från 100 till 400 ohm men jag rekommenderar att använda 220 ohm motstånd. Du kan läsa denna handledning för mer information: Hur man beräknar seriemotståndet för en LED

Q10 till Q18 är N-kanal MOSFETS i SOT-23-fodral. Du kan använda valfritt N-kanals förbättringsläge MOSFET men kolla in databladparametern: "Gate Threshold Voltage". Maxvärdet måste vara lägre än 3V.

caledar_main_sch.zip har alla gerber -filer (Dessa filer är redan fixade med mindre via storlek så att lödmasken helt kan täcka dem och vias kommer att vara osynliga och förra året är nu 2023). Du kan importera dem i Eagle eller ladda upp till JLCpcb och "QUOUTE NOW"

Calendar.rar är allt mitt Eagle CAD -projekt. Förmodligen bör du gå till bibliotekshanteraren och lägga till biblioteksplats. I Eagle: Bibliotek-> öppna bibliotekshanterare-> Tillgänglig-> Bläddra-> lägg till biblioteks plats-> klicka på bibliotek-> använd.