Nerd Watch: 10 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Nerd Watch, düymənin basıldığı və Sam DeRose tərəfindən qərargahımızda yay təcrübəsi zamanı yaradıldığı vaxtı ikili olaraq göstərir. Saat, iki 4 bitlik ikili ədədləri (böyük-indian formatında) təmsil etmək üçün iki LED-i ardıcıl olaraq yandıraraq saatı və dəqiqələri göstərir. İkili ədədləri necə oxumağın əla bir təsviri.

Bu dərslik (Sam DeRose tərəfindən yazılmışdır), bir neçə elektronika komponenti və Bantam Tools Masaüstü PCB Freze Maşını ilə sıfırdan Nerd Saat qurmağı göstərir. Səth montaj elektron komponentləri ilə işləmək təcrübənizin olduğunu və bir multimetr və lehimləmə işinə heç də yad olmadığını güman edir. Arduinonun necə işlədiyinə dair bir az məlumat əldə etmək də faydalıdır.

Addım 1: Başlamadan Bir neçə Qeyd

Zamanı Necə Deyə bilərik: Birinci nömrə saatı, ikinci nömrə isə analog saat olsaydı dəqiqə əlinin göstərdiyi sayını ifadə edir. Məsələn, saat 0010 - 0110 yanıb -sönürsə, bu 2 - 6 -ya uyğundur, yəni saat 2 -dir və dəqiqə əqrəbəsi 6 -ya işarə edərək onu 2:30 edir. (Qrafik təsvir üçün yuxarıdakı şəkilə baxın!) Səhər və ya axşam heç bir işarə yoxdur, amma inşallah səhər 2:30 olub -olmadığı aydındır.

Saat, Maker Faire üçün hazırlanan Tony DeRose layihəsinə əsaslanır. Eyni koddan və sxemdən istifadə edir, amma indi lövhə daha çox saata bənzəyir və daha aşağı profilli etmək üçün daha hamar səthə montaj (SMD) komponentləri istifadə olunur.

Qeyd: Sam bu saatın bir çox təkrarlamasını etdi - fotoşəkillərdə versiya nömrələrini görəcəksiniz. Bu səbəbdən, bu yazıdakı irəliləyiş şəkilləri olduqca tez -tez fərqli versiyalar arasında keçir. Hər versiya üçün ümumi proses tamamilə eynidır, buna görə də saatınız şəkilə tam bənzəmirsə narahat olmayın.

Başqa bir qeyd: Bu üsulun əsas hissəsi, adi bir ATtiny çipindən istifadə edən ən son versiya 2.5-in necə qurulacağını əhatə edir. Ancaq 9-cu addım, proqramlaşdırmaq üçün səthə quraşdırılmış ATtiny və mini-USB portundan istifadə edən 3.1 versiyasını göstərir. Bu versiyanı qurmaq və proqramlaşdırmaq xeyli çətindir, buna görə də həqiqətən iddialı hiss edirsinizsə (və ya SMD komponentlərinin lehimlənməsi təcrübəniz varsa) 2.5 versiyasından başlamağı və yalnız 3.1 versiyasını sınamağı məsləhət görürəm.

Addım 2: Necə Çalışır

ATtiny çipi (qara 8 pinli IC çip) saatın ürəyidir. Bu çip, əsasən Arduino içərisində olan eyni çipin kiçik bir versiyasıdır və buna görə də fərqli funksiyaları yerinə yetirmək üçün proqramlaşdırıla bilər. Bu vəziyyətdə, çipdə bir düyməyə basmağı gözləyən bir proqram var və bir hiss etdikdə, cərəyan LED -lərdən +3 voltdan axaraq onları işıqlandıra bilməsi üçün bir neçə sancağını əsaslandırır. ATtiny -nin daxili saatı var, buna görə LED -lər vaxtı göstərmək üçün yanıb -sönəcək şəkildə proqramlaşdırılıb.

Addım 3: Alətlər, Materiallar və Dosyalar

ARAÇLAR

• Bantam Tools Masaüstü PCB Freze Maşını
• Bantam Tools proqramı quraşdırılmış kompüter
• Hizalama maşını və montaj aparatı freze maşınına daxildir
• Lehimleme dəmir
• Yassı freze, 1/64 ", 1/32" və 1/16 "(isteğe bağlı, lakin artıq misin təmizlənməsi üçün tövsiyə olunur)

MATERİALLAR

• PCB boş, FR-1, iki tərəfli
• İki tərəfli lent
• Lehim
• Lehim pastası
• Dikiş iynəsi
• Qara, iplik
• Velcro kayışlar, 3/4 ", qara və ya başqa bir saat kəməri

ELEKTRON TİCARİ

• IC yuvası, 8 pinli
• Atmel ATtiny çipi ATtiny85 -dən istifadə etdik.
• LEDlər, SMD (2) SMD = səthə montaj cihazı
• Rezistorlar, ~ 50 ohm, SMD (2) Dəqiq dəyər vacib deyil.
• Anlıq düymə, kvadrat, SMD Bunlardan istifadə etdik, amma digərləri də uyğun olacaq.
• Sikkə hüceyrəli batareya, CR2032, 3 volt
• Sikkə hüceyrəli batareya tutacağı

DOSYALAR

• Saat üçün Eagle board faylı NerdWatchV2.5.brd
• ATTiny -ə getmək üçün NerdWatch.ino'nun Arduino eskizi. Buraya daxil olan.zip faylında eskiz və eskizin düzgün işləməsi üçün yükləməli olduğunuz kitabxanalar var.

ATtiny Programmer TinyProgShield.brd üçün EAGLE faylı (isteğe bağlı)

• Qeyd: eskizi tərtib etməzdən əvvəl kitabxanaları Arduinoda quraşdırmağı unutmayın. İşdə:

  • Arduino proqramını yükləməmisinizsə, onu yükləyin. Arduino saytından əldə edə bilərsiniz.
  • NerdWatch.zip faylını yükləyin və harada saxladığınızı xatırlayın.
  • Arduino -nu işə salın. Eskiz> Kitabxana İdxal et> Kitabxana əlavə et və NerdWatch.zip -in saxlandığı yerə gedin.
  • Bütün.zip faylını seçin və Arduinonun kitabxanaları avtomatik quraşdırmasına icazə verin.
  • Kitabxanaları aktivləşdirmək üçün Arduinonu yenidən başladın. Qeyd: Hər hansı bir probleminiz varsa, Arduino Forumları həm inkişaf etmiş istifadəçilər, həm də yeni proqramçılar üçün sual vermək üçün möhtəşəm bir yerdir.
  • NerdWatch.inonu açmaq və kodunuzu tərtib etmək üçün Arduino istifadə edin.

Version 3.1 üçün bu fayllara ehtiyacınız olacaq:

• EAGLE faylı NerdWatchV3.1.brd
• NerdWatch.zip v2.5 ilə eyni fayl
• SMD ATtiny proqramçı lövhəsi üçün EAGLE faylı SMDtinyProgrammer.brd

Addım 4: Bantam Tools Freze Maşın Proqramını qurun

Bantam Tools proqramını yandırın. Sonra freze maşınınızı kompüterə qoşun və yandırın.

EAGLE faylını Bantam Tools proqramına idxal edin və kəsimi qurmaq üçün aşağıdakı addımları yerinə yetirin:

• Hizalama mötərizəsinin quraşdırılması və yeri ilə tanış olmaq üçün Quraşdırma Quraşdırma düyməsini istifadə edin.
• Mötərizə quraşdırıldıqdan sonra, Quraşdırma Materialı düyməsini istifadə edərək materialınızı iki tərəfli FR1 lövhəsinə qoyun.
• Bu dialoqda, materialın mənşəyini mötərizəyə uyğunlaşdırdığınızdan əmin olun.
• Lövhənin ön tərəfi üçün 1/32 "və 1/64" ölçülü düz freze və lövhənin arxası üçün 1/32 "istifadə edin. (Arxa tərəf də isteğe bağlı 1/16" bit freze əlavə edə bilərsiniz..)

FR-1 lövhəniz üçün standart parametr bu layihə üçün yaxşı işləyir. Daha çox iz təmizliyi ilə təcrübə etmək istəyirsinizsə, BitBreaker rejimini yandıra bilərsiniz (Tercihlər> BitBreaker qutusuna vurun) və dərinlik və boşluq parametrləri ilə sınaq keçirin (bu, bir dəyirman ətrafında yolunu bilən istifadəçidir).

Bantam Tools Desktop PCB Freze Maşınından istifadə və proqramın qurulması ilə bağlı bir yeniləmə lazımdırsa, bu Başlanğıc təlimatına baxın.

Addım 5: Saatı kəsin

Boş PCB yükləyin:

• İşləmə yatağını irəli aparmaq üçün Yükləmə düyməsini istifadə edin.
• İki tərəfli FR-1-in bir tərəfini iki tərəfli lentlə örtün və lövhəni hizalama mötərizəsinin sol küncünə uyğunlaşdırın.
• Lövhəni aşağı sıxın və sonra Ev düyməsini basın.

Lövhəni kəsin:

Əvvəlcə yuxarıdakı izləri və delikləri kəsin. Plan fayl pəncərəsində İzlər və Holesin düyməsini basaraq bunu edin

• İş bitdikdə, Alt düyməni tıklayaraq lövhəni Bantam Tools proqramına çevirin.
• Həqiqi lövhəni də maşının içərisinə çevirin ki, kəsilməmiş tərəfi yuxarıya baxsın. Lövhənin alt tərəfinin hizalama qurğusunun sağ küncü ilə eyni səviyyədə olduğundan əmin olun.
• Plan faylı pəncərəsində İzlər və Anahatı vurun.

Dəyirman qalan izləri və delikləri kəsəcək və bitmiş bir taxtanız olacaq!

Addım 6: Elektronikada lehim

İndi yorucu hissə gəlir: komponentləri saata lehimləmək. Səthə monte lehimləmə və ya ümumiyyətlə lehimləmə işində yenisinizsə, aşağıdakı təsviri oxuyun. Light-Up PCB Kolye layihəsində də bəzi məsləhətlər tapa bilərsiniz.

Bu proses üçün LEDlər və rezistorlar kimi kiçik SMD komponentlərini yenidən lehimləmək üçün bir tost sobasından istifadə etdik. Daha sonra IC yuvası, düymə və batareya tutacağı kimi daha böyük komponentləri bağlamaq üçün adi bir lehimləmə dəmiri istifadə etdik.

Komponentləri əlavə etmək üçün bu ümumi addımları izləyin:

SMD komponentləri

• 2 LED və 2 rezistoru quraşdıracaq 8 yastığa lehim pastası çəkin. Yerləşdirmə yerlərini öyrənmək üçün yuxarıdakı şəkillərə baxın.
• LEDlərin polaritesini bildiyinizə əmin olun. Bunu etmək üçün "fasiləsizlik" rejimində bir multimetrdən istifadə edə bilərsiniz və ya LED -ə baxa bilərsiniz və yerin tərəfini göstərən işarəni və ya yaşıl xətt (lər) i tapa bilərsiniz.
• Cımbız istifadə edərək, LEDləri və rezistorları lehim pastası ilə yastiqciqlərə qoyun. Polariteyi düzgün aldığınızdan əmin olun! Hər iki LED üçün torpaq saatın altına daha yaxındır.
• Lehim pastasını əritmək və komponentləri bağlamaq üçün ocaq, tost sobası və ya adi bir lehimləmə dəmiri istifadə edin.

IC Soket

• Çuxurlu IC yuvasının uclarını düz bir şəkildə bükün ki, bir deşik komponenti yerinə SMD komponenti kimi görünsün.
• Saatdakı yastıqlar, yuvanın əyilmiş uclarını yerləşdirmək üçün kifayət qədər uzun olacaq. Soketi qoyun və saata necə bağlandığını anladığınızdan əmin olun.
• Soketi çıxarın və yuvanın hər tərəfində ən azı bir yastığa lehim pastası çəkin. Adətən bir künc, sonra isə əks künc edirəm.
• Hizalama işarəsi yuxarıya baxaraq yuvanı yastiqciklərə geri qoyun. Bu lazım deyil, ancaq ATtiny -nin hansı yolla getdiyini xatırlamağa kömək edəcək.
• Lövhədə olduğu qədər yuvaya basın və lehim pastasını lövhəyə yapışdırmaq üçün bir lehimləmə dəmiri istifadə edin.
• Qalan ipləri bir lehimləmə dəmiri və adi bir lehim makarası ilə yastiqciklərə lehimləyin.

Düymə

• Hansı düyməni aldığınızdan asılı olaraq, yastıqlarla daha yaxşı təmas etmələri üçün ucları aşağı əymək məcburiyyətində qala bilərsiniz.
• Düyməni lövhəyə qoyun və normal olaraq açıq olan 2 açarın sol alt və yuxarı sol yastiqciqlərdə olduğundan əmin olun. (Düymə basıldıqda 2 sol yastıq bağlanır.)
• Düyməni lehimləmək üçün yuxarıdakı IC yuva bölməsində izah edilən eyni vurma texnikasından istifadə edin.

Vias

• Viyasalar üçün ya bir LEDdən, ya da rezistordan kəsilmiş bir qurğuşundan istifadə edə bilərsiniz və ya 22 kalibrlik bərk nüvəli bağlama telinin uzunluğunu çıxara bilərsiniz.
• Teli çuxurdan keçirin və lövhənin hər iki tərəfindəki yastıqlara tel lehimləmək üçün bir lehimləmə dəmiri istifadə edin.
• Həddindən artıq teli tel kəsicilərlə kəsin.

Batareya tutacağı

• Lehim edərkən səthə quraşdırılmış CR2032 batareya tutucusunu yerində saxlamaq üçün bant istifadə edin. (Çox isti olur, barmaqlarınızla tutmaq istəmirsiniz!)
• Ayaqları hər iki tərəfdən kvadrat yastiqlərə lehimləyərək tutucuyu lövhənin arxasına bağlayın.

Addım 7: Kəməri əlavə edin

Bu hissə həqiqətən sizə bağlıdır. Bir kəmər əlavə etməyin ən asan yolu, Michael və ya Jo-Ann Fabrics kimi hər hansı bir sənətkarlıq/parça mağazasında tapa biləcəyiniz ucuz cırtdan şeritləri tikməkdir. Sonda kəməri dəri kimi daha gözəl materialdan düzəltmək və bağlamaq üçün toka əlavə etmək istərdik, amma bu arada işləyir.

Saatı biləyinizə yapışdırmağın hər hansı bir yolunu tapsanız, bizə bildirin!

Addım 8: ATtiny proqramlaşdırın

İndi saat fiziki cəhətdən tamamlandı, amma ATtiny çipi LED -ləri necə idarə edəcəyini hələ bilmir. Ona görə də bunu proqramlaşdırmalıyıq.

ATtiny proqramlaşdırmağa gəldikdə bir neçə variant var. Sürətli bir çörək taxtası dövrə düzəldə bilərsiniz, xüsusi bir ATtiny proqramlaşdırma lövhəsindən istifadə edə bilərsiniz və ya etdiyimiz kimi yaraşıqlı bir Arduino qalxanı hazırlaya bilərsiniz, buna görə də bu fişləri indidən asanlıqla proqramlaşdıra bilərsiniz.

Təcrübəli bir Arduino qalxan istehsalçısınızsa və bu üsulu seçmək istəyirsinizsə, proqramçı üçün lövhə faylı (TinyProgShield.brd) bu addımda mövcuddur. Sadəcə kəsin, komponentləri lehimləyin və Arduino ilə birləşdirin.

Buradakı və giriş addımındakı.ino faylı, ATtiny85 -inizi proqramlaşdıracağınız sənəddir. Koddakı vaxtı cari saata dəyişdirin. Bir və ya iki dəqiqə ərzində faylı ATtiny -yə yükləməyinizə əmin olun ki, saat düzgün vaxtla sinxronlaşdırılsın.

Addım 9: Digər dəyişikliklər

İlk addımda qeyd edildiyi kimi, Sam, səthə quraşdırılmış ATtiny ilə tam SMD versiyasını hazırladı. ATtiny-ni proqramlaşdırmaq üçün çıxara bilmədiyiniz üçün, ATtiny-nin xaricdən proqramlaşdırılması üçün zəruri pinlərə bağlanan mini-USB portu əlavə etməli oldu.

Daha sonra USB kabelinin digər ucu üçün bir qalxan düzəltdi ki, yalnız saatı qalxana bağlayın və sonra ATtiny -ni sanki qalxanda proqramlaşdırın.

Addım 10: İstifadə edin

Nerd Saatınızı taxın və düyməni basaraq sınayın.

Saatı oxuya bilirsiz? Ardıcıllığı bir dəfə seyr edərək vaxtı deyə bilirsənsə, təbrik edirəm, sən dəlisən! Vaxtınızı almaq üçün iki və ya üç dəfə vaxt lazımdırsa, bu super nerdy saatı taxdığınız üçün hələ də bir inəksiniz.

Hər hansı bir sualınız və ya şərhiniz varmı? Bizə [email protected] ünvanına bir e -poçt göndərin.