資料介紹
描述
嘿大家怎么了!
所以這里有一些超級(jí)酷的東西,一個(gè)以龍珠悟空為主題的 PCB 板!
這里的想法是制作一個(gè)包含 Goku 的簡(jiǎn)單 PCB 徽章,我在這塊板上放置了幾個(gè) LED,這樣當(dāng)它由 Attiny13A 驅(qū)動(dòng)時(shí),它會(huì)以追逐模式發(fā)光,并產(chǎn)生 Goku 射擊的錯(cuò)覺他著名的卡美哈美哈波。
對(duì)于那些不知道悟空是誰(shuí)或什么是卡美哈美波波的人來(lái)說(shuō),悟空是一個(gè)外星人,由地球人撫養(yǎng)長(zhǎng)大,他與壞人作戰(zhàn),基本上是日本超人。
![pYYBAGNYlGOAMwpQABoX3IJLyag131.jpg](https://file.elecfans.com/web2/M00/73/ED/pYYBAGNYlGOAMwpQABoX3IJLyag131.jpg)
這個(gè) PCB 是第 2 版,我早在 2021 年就已經(jīng)制作了 V1,它非常實(shí)用,那個(gè)版本的唯一問題是我在其中使用了 ATtiny84,現(xiàn)在由于芯片短缺,很難買到 attiny84,所以我修改了我的設(shè)計(jì)并改用了 Attiny13A。
https://www.hackster.io/413148/goku-pcb-badge-f26f11
在本文中,我將向大家展示這個(gè)徽章的整個(gè)構(gòu)建過(guò)程,讓我們開始吧
所需材料
這是我在此內(nèi)置中使用的組件的候選清單-
為什么使用 Attiny13,為什么不使用其他 MCU
我為這個(gè)項(xiàng)目選擇了 ATtiny13 的原因很簡(jiǎn)單,它足夠強(qiáng)大,可以運(yùn)行一個(gè)使用 5 個(gè)輸出引腳的簡(jiǎn)單追逐開關(guān)。它也很便宜,易于編程并且可以廣泛使用。
ATTINY13-20PU 是一款基于 RISC 的 8 位高性能低功耗 AVR 微控制器,結(jié)合了 1kB ISP 閃存、64B SRAM、64B EEPROM、32B 寄存器文件和 4 通道 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器. 該器件在 20MHz 時(shí)支持 20 MIPS 的吞吐量,工作電壓在 2.7 至 5.5V 之間。
它現(xiàn)在由 Microchip 制造,最適合像驅(qū)動(dòng)一堆東西這樣的應(yīng)用程序,這就是我在這個(gè)項(xiàng)目中所做的。
https://www.microchip.com/en-us/product/ATtiny13A
至于使用一些像 Arduino 板這樣的大功率 MCU,它會(huì)更好地工作,但問題在于尺寸和外形尺寸。僅使用一個(gè)完整的 MCU 來(lái)驅(qū)動(dòng)幾個(gè) LED 也是矯枉過(guò)正的。
設(shè)計(jì)
![poYBAGNYlGaAAvboAAFk_reSpTQ639.jpg](https://file.elecfans.com/web2/M00/73/5A/poYBAGNYlGaAAvboAAFk_reSpTQ639.jpg)
示意圖
這款 PCB 徽章的設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單明了。為了驅(qū)動(dòng) LED,我使用了由 Attiny13A 控制的 Mosfet。
正在使用 5 個(gè) Mosfet,每個(gè)都驅(qū)動(dòng)四個(gè)并聯(lián)的 LED。
我在我的 OrCad PCB Suite 中制作了此原理圖,然后將其轉(zhuǎn)換為 Board 文件。
![pYYBAGNYlGqARVJ0AANUOnrbyVs138.png](https://file.elecfans.com/web2/M00/73/ED/pYYBAGNYlGqARVJ0AANUOnrbyVs138.png)
這個(gè)項(xiàng)目的主要吸引力是我放置在其頂部的悟空?qǐng)D像或絲網(wǎng)印刷。
![pYYBAGNYlG-AMU-KAAG5FFQLXWI854.bmp](https://file.elecfans.com/web2/M00/73/ED/pYYBAGNYlG-AMU-KAAG5FFQLXWI854.bmp)
我所做的是,我搜索黑白悟空?qǐng)D像,然后將其轉(zhuǎn)換為 BMP 圖像,因?yàn)槲业?OrCad PCB Suite 僅導(dǎo)入 BMP 格式的圖像。
將悟空的圖像作為絲印層導(dǎo)入我的 PCB 設(shè)計(jì)后,我將所有組件放置在電路板周圍并完成設(shè)計(jì)。
LED 被放置在從 GOKU 的手掌中發(fā)射的球或球體的形狀中。
從 PCBWAY 獲取 PCB
在完成 PCB 后,我將 Gerber 數(shù)據(jù)發(fā)送到PCBWAY以獲取樣品。
我為這個(gè)項(xiàng)目選擇了帶有白色絲印的黃色阻焊層。
我在 PCB 的頂部添加了圖形以增加 PCB 的美感,我收到的 PCB 質(zhì)量非常棒。
我已經(jīng)使用他們的服務(wù)有一段時(shí)間了,我不得不說(shuō),這對(duì)于入門來(lái)說(shuō)非常不錯(cuò)。
從這里檢查 PCBWAY - https://www.pcbway.com/
電路板組裝
PCB組裝包括以下步驟-
- 錫膏點(diǎn)膠
- 取放過(guò)程
- 熱板回流
- 測(cè)試過(guò)程
- 添加 SMD 紐扣電池座
錫膏點(diǎn)膠
現(xiàn)在第一步是在每個(gè)元件焊盤上逐個(gè)添加焊膏。
要涂抹焊膏,我使用的是帶有寬注射器的焊膏分配針,我使用的焊膏是由 63% 錫和 37% 鉛組成的普通焊膏。
拾取和放置過(guò)程
應(yīng)用焊膏后,我們繼續(xù)下一步,將組件添加到指定位置。
我使用 ESD 鑷子將每個(gè)組件放置在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/font>
熱板回流
在“Pick & Place Process”之后,我小心地將整個(gè)電路板抬起并放在我的 DIY SMT Hotplate 上。
熱板將 PCB 從下方加熱到焊膏熔化溫度,一旦 PCB 達(dá)到該溫度,焊膏就會(huì)熔化,所有組件都焊接到它們的焊盤上,我們抬起 PCB,然后將其放置在較冷的表面上一點(diǎn)點(diǎn),以冷卻PCB的熱量。
測(cè)試!
現(xiàn)在,在添加紐扣電池座之前,我使用萬(wàn)用表在二極管檢查模式下測(cè)試了 LED 是否正確焊接。
我將萬(wàn)用表的正極探頭連接到第一列的正極,負(fù)極連接到它的負(fù)極。
通過(guò)這樣做,我測(cè)試了所有五列,因?yàn)槊苛兄械?LED 并聯(lián)連接,所有 LED 都會(huì)發(fā)光。
在測(cè)試每個(gè) LED 都正確焊接后,我繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)過(guò)程,即在 PCB 的背面添加一個(gè) SMD 紐扣電池座。
添加硬幣電池
最后,我用烙鐵在其指定位置的背面添加了一個(gè) SMD 紐扣電池座。
此 SMD 紐扣電池座是此 PCB 中唯一未添加焊膏的組件。
在此之后,我們只需要使用主代碼刷新 ATtiny13 并啟動(dòng)此板!
代碼
這是我使用的代碼。
我對(duì)其進(jìn)行了一些更改,包括更改引腳編號(hào),因?yàn)橐郧暗陌姹揪哂胁煌囊_分配,因?yàn)樗褂?attiny84 但現(xiàn)在我使用的是 attiny13A。
int pinsCount=5; // declaring the integer variable pinsCount
int pins[] = {0,1,2,3,4}; // declaring the array pins[]
void setup() {
pinMode(0, OUTPUT);
pinMode(1, OUTPUT);
pinMode(2, OUTPUT);
pinMode(3, OUTPUT);
pinMode(4, OUTPUT);
}
void loop() {
for (int i=0; i1 ){ // chasing right
digitalWrite(pins[i], HIGH); // switching the LED at index i on
delay(70); // stopping the program for 100 milliseconds
digitalWrite(pins[i], LOW); // switching the LED at index i off
}
for (int i=pinsCount-1; i>0; i=i-1){ // chasing left (except the outer leds)
digitalWrite(pins[i], HIGH); // switching the LED at index i on
delay(70); // stopping the program for 100 milliseconds
digitalWrite(pins[i], LOW); // switching the LED at index i off
}
}
對(duì) Attiny13A 進(jìn)行編程
我們不能通過(guò)任何 USB 直接對(duì) ATTINY13 進(jìn)行編程,有一種方法可以直接從 USB 端口對(duì) Attiny 進(jìn)行編程,但我沒有這樣做。
相反,我將使用 ISP 閃存方法,該方法將利用 attiny13A 的 SPI 引腳在其中燒錄引導(dǎo)加載程序,然后燒錄。
在 Arduino IDE 上安裝 Attiny13 Core
在開始刷機(jī)過(guò)程之前,我們首先需要在 Arduino IDE 中下載并安裝 Attiny13 Core 文件。https://github.com/MCUdude/MicroCore
- 打開 Arduino IDE。
- 打開文件 > 首選項(xiàng)菜單項(xiàng)。
- 在 Additional Boards Manager URLs 中輸入以下 URL:https://mcudude.github.io/MicroCore/package_MCUdu...
- 工具 > 板 > 板管理器...菜單項(xiàng)。
- 等待平臺(tái)索引完成下載。
- 向下滾動(dòng),直到看到 MicroCore 條目并單擊它。
- 單擊安裝。
- 安裝完成后關(guān)閉 Boards Manager 窗口。
準(zhǔn)備 Arduino 作為 ISP 設(shè)置
AVR 芯片通常是空白的,它們需要設(shè)置為與 Arduino IDE 兼容,但要做到這一點(diǎn),您需要 AVR 程序員來(lái)做這件事,例如 USBASP。
![poYBAGNYlHKAXjIyAACsRqQVV5U888.jpg](https://file.elecfans.com/web2/M00/73/5A/poYBAGNYlHKAXjIyAACsRqQVV5U888.jpg)
有趣的是,您可以通過(guò)一個(gè)非常簡(jiǎn)單的步驟使用 Arduino Uno 或 Nano 板制作自己的 AVR 編程器。
- 將您的 Arduino 板與 com 端口連接并選擇 Example>ArduinoISP,將此草圖上傳到您的板上。
- 上傳后,進(jìn)入工具菜單并在程序員部分選擇 Arduino 作為 ISP 選項(xiàng)。
- 現(xiàn)在要閃爍 Attiny13A,我們可以在 Board 部分選擇 Attiny13A。
編程過(guò)程使用 VCC、GND、RST、MISO、MOSI 和 SCK。
- Arduino 的 5V 到 Attiny 的 VCC
- 地到地
- Arduino 的 D10 到 Attiny 的 RST
- Arduino 的 D11 到 Attiny 的 MOSI
- Arduino的D12到Attiny的MISO
- Arduino 的 D13 到 Attiny 的 SCK
不幸的是,我的 SOIC8 IC Clip 工作不正常(其中一個(gè)引腳壞了),所以我不得不手動(dòng)將六根線焊接到 MCU 的 SPI 引腳,然后將其與 Arduino Nano 連接,后者與 Arduino 作為 ISP Sketch 一起閃爍。
這是我如何刷 ATtiny13,
- 將開發(fā)板連接到 Arduino 作為 ISP 設(shè)置
- 選擇正確的端口,正確的編程器(Arduino 作為 ISP),然后點(diǎn)擊 Burn Bootloaderwait 幾秒鐘,您將完成燒錄引導(dǎo)加載程序消息。
- 現(xiàn)在打開要上傳到這個(gè) AttinyGo 的草圖到草圖菜單并選擇使用程序員上傳。
- 您的 Sketch 將上傳到 Attiny13。
能量源
至于這個(gè)項(xiàng)目的電源,我們可以用兩種方法給它供電。
- 使用 CR2032 紐扣電池
- TYPE C線連接5V智能手機(jī)充電器
結(jié)果
?
只要有一點(diǎn)點(diǎn)創(chuàng)造力,我們就可以將任何東西轉(zhuǎn)換成 PCB,這也是我的目標(biāo)。
Goku V2 工作正常,現(xiàn)在我終于可以說(shuō)這個(gè)版本是最終版本,不需要任何進(jìn)一步的開發(fā)。
特別感謝 PCBWAY 對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的支持,您可以查看他們以更低的成本獲得優(yōu)質(zhì)的 PCB 服務(wù)!
今天的內(nèi)容就到這里了,感謝大家閱讀這篇文章。
我很快就會(huì)帶著一個(gè)新項(xiàng)目回來(lái)!
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