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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>電子資料>悟空PCB徽章V2開源分享

悟空PCB徽章V2開源分享

2022-10-31 | zip | 0.21 MB | 次下載 | 免費(fèi)

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。

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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。

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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-

  • 閣樓13A
  • 定制PCB
  • 8205S 場(chǎng)效應(yīng)管
  • 0603 紅色 LED(藍(lán)色會(huì)更好看)
  • 紐扣電池座 (SMD)
  • 10K 電阻
  • 1K電阻
  • USB C 型端口

為什么使用 Attiny13,為什么不使用其他 MCU

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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
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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
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PCB設(shè)計(jì)

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
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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

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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。

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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

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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

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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

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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!

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現(xiàn)在,在添加紐扣電池座之前,我使用萬(wàn)用表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

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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

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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
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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

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至于這個(gè)項(xiàng)目的電源,我們可以用兩種方法給它供電。

結(jié)果

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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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