The Nerd Watch: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

A Nerd Watch binárisan jeleníti meg a gombot, amikor megnyomják a gombot, és Sam DeRose hozta létre a főhadiszállásunkon végzett nyári gyakorlat során. Az óra mutatja az órát és a perceket, két LED villogásával egymás után, hogy két 4 bites bináris számot képviseljen (big-endian formátumban). Íme egy nagyszerű leírás a bináris számok olvasásáról.

Ez az oktatóanyag (Sam DeRose írta) bemutatja, hogyan lehet nulláról építeni néhány elektronikai összetevővel és egy Bantam Tools asztali PCB marógéppel. Feltételezi, hogy rendelkezik korábbi tapasztalatokkal a felületre szerelt elektronikus alkatrészek kezelésében, és nem ismeretlen a multiméter és a forrasztás. Az is hasznos, ha egy kis információt szerez az Arduino működéséről.

1. lépés: Néhány megjegyzés, mielőtt elkezdenénk

Hogyan kell megmondani az időt: Az első szám az órát jelzi, a második pedig azt a számot, amelyre a percmutató mutat, ha analóg óra lenne. Például, ha az óra 0010 - 0110 villog, ez 2 - 6 -nak felel meg, ami azt jelenti, hogy az óra 2, a percmutató pedig a 6 -ra mutat, így 2:30. (Tekintse meg a fenti képet grafikus leírásért!) Nincs jelzés reggel vagy délutánra, de remélhetőleg világos, hogy hajnali 2:30 van -e vagy sem.

Az óra a Maker Faire számára készült Tony DeRose projekten alapul. Ugyanazt a kódot és vázlatot használja, de a tábla most inkább úgy néz ki, mint egy óra, és a karcsúbb felületre szerelhető (SMD) alkatrészeket használják, hogy alacsonyabb profilú legyen.

Megjegyzés: Sam sokszor megismételte ezt az órát - a verziószámokat a fényképeken láthatja. Emiatt ebben a bejegyzésben a haladás képei elég gyakran ugrálnak a különböző verziók között. Az összes folyamat általános folyamata azonban pontosan ugyanaz, ezért ne aggódjon, ha órája nem pontosan úgy néz ki, mint a képen.

Egy másik megjegyzés: Ennek a használati útmutatónak a fő része a 2.5-ös verzió, a legújabb verzió, amely rendszeres ATtiny chipet használ, felépítését foglalja magában. A 9. lépés azonban egy változatot mutat, a 3.1-es verziót, amely felületre szerelt ATtiny és mini-USB port segítségével programozza. Ezt a verziót lényegesen nehezebb felépíteni és programozni, ezért azt javaslom, hogy a 2.5 -ös verzióval kezdje, és csak akkor próbálja ki a 3.1 -es verziót, ha igazán ambiciózusnak érzi magát (vagy van tapasztalata az SMD -alkatrészek forrasztásával).

2. lépés: Hogyan működik?

Az ATtiny chip (a fekete 8 tűs IC chip) az óra szíve. Ez a chip alapvetően ugyanannak a chipnek a kicsi változata, amely az Arduino -ban van, és így különböző funkciók végrehajtására programozható. Ebben az esetben a chipen van egy program, amely várja a gomb megnyomását, és amikor érzékel egyet, akkor földel több tűjét, hogy az áram áramoljon a +3 voltról a LED -eken keresztül, megvilágítva őket. Az ATtiny belső órával rendelkezik, így a LED -ek úgy vannak programozva, hogy villogjanak az idő megjelenítésére.

3. lépés: Eszközök, anyagok és fájlok

ESZKÖZÖK

• Bantam Tools asztali PCB marógép
• Számítógép Bantam Tools szoftverrel
• Igazító konzol és rögzítőelemek tartoznak a marógéphez
• Forrasztópáka
• Lapos marók, 1/64 ", 1/32" és 1/16 "(opcionális, de ajánlott, a felesleges réz eltávolításához)

ANYAGOK

• NYÁK üres, FR-1, kétoldalas
• Kétoldalú ragasztó
• Forrasztó
• Forrasztópaszta
• Varrótű
• Fonal, fekete
• Tépőzáras pántok, 3/4 ", fekete vagy az óraszíj egy másik formája

ELEKTROMOS ALKATRÉSZEK

• IC aljzat, 8 tűs
• Atmel ATtiny chip Az ATtiny85 -öt használtuk.
• LED -ek, SMD (2) SMD = felületre szerelhető eszköz
• Ellenállások, ~ 50 ohm, SMD (2) A pontos érték nem fontos.
• Pillanatnyi gomb, négyzet, SMD Ezeket használtuk, de mások is elférnek.
• Gombelem, CR2032, 3 volt
• Gombelemes elemtartó

FÁJLOK

• EAGLE alaplapi fájl NerdWatchV2.5.brd az órához
• Arduino vázolja fel a NerdWatch.ino -t az ATTiny -en. Az itt található.zip fájl tartalmazza a vázlatot, valamint a könyvtárakat, amelyeket telepítenie kell a vázlat megfelelő működéséhez.

EAGLE fájl az ATtiny Programmer TinyProgShield.brd számára (opcionális)

• MEGJEGYZÉS: Ne felejtse el telepíteni az Arduino könyvtárait, mielőtt megpróbálja összeállítani a vázlatot. Itt van, hogyan:

  • Töltse le és telepítse az Arduino programot, ha még nem tette meg. Az Arduino webhelyről szerezheti be.
  • Töltse le a NerdWatch.zip fájlt, és emlékezzen arra, hová mentette.
  • Indítsa el az Arduino programot. Lépjen a Vázlat> Könyvtár importálása> Könyvtár hozzáadása menüpontba, és keresse meg a NerdWatch.zip mentett helyét.
  • Válassza ki a teljes.zip fájlt, és hagyja, hogy az Arduino automatikusan telepítse a könyvtárakat.
  • Indítsa újra az Arduino programot a könyvtárak aktiválásához. Megjegyzés: Ha bármilyen problémája van, az Arduino fórumok látványos helyek a kérdések feltevésére, haladó felhasználók és új programozók számára egyaránt.
  • Az Arduino használatával nyissa meg a NerdWatch.ino fájlt, és fordítsa össze a kódot.

A 3.1 verzióhoz ezekre a fájlokra lesz szüksége:

• EAGLE fájl NerdWatchV3.1.brd
• NerdWatch.zip ugyanaz a fájl, mint a v2.5
• EAGLE fájl SMDtinyProgrammer.brd az SMD ATtiny programozó táblához

4. lépés: Állítsa be a Bantam Tools marógép szoftverét

Indítsa el a Bantam Tools szoftvert. Ezután csatlakoztassa a marógépet a számítógéphez, és kapcsolja be.

Importálja az EAGLE fájlt a Bantam Tools szoftverbe, és hajtsa végre a következő lépéseket a vágás beállításához:

• A Beállítási rögzítés gombbal végigvezetheti a beállítási konzol telepítésén és helyén.
• A tartó felszerelése után állítsa be az anyagot kétoldalas FR1 táblára az Anyag beállítása gombbal.
• Ebben a párbeszédben ügyeljen arra, hogy az anyag eredetét igazítsa a konzolhoz.
• Használjon 1/32 "és 1/64" lapos szélmalmot a tábla elülső részére, és 1/32 "-os táblát a tábla hátuljához. (A hátsó oldalon is hozzáadhatja az opcionális 1/16" végmarót.)

Az FR-1 kártya alapértelmezett beállítása jól működik ebben a projektben. Ha nagyobb nyomkövetési kísérletekkel szeretne kísérletezni, kapcsolja be a BitBreaker módot (Beállítások> kattintson a BitBreaker mezőre), és kísérletezzen a mélység- és hézagbeállításokkal (ez azoknak a felhasználóknak szól, akik ismerik a malom körüli utat).

Ha frissítésre van szüksége a Bantam Tools asztali PCB marógép használatához és a szoftver beállításához, nézze meg ezt az Első lépések útmutatót.

5. lépés: Vágja ki az órát

Töltse be az üres NYÁK -t:

• A Betöltés gombbal vigye előre a megmunkáló ágyat.
• Fedje le a kétoldalas FR-1 egyik oldalát kétoldalas szalaggal, és illessze össze a táblát az igazító konzol bal sarkával.
• Nyomja le határozottan a táblát, majd nyomja meg a Kezdőlap gombot.

Vágja le a táblát:

Először vágja le a nyomokat és lyukakat a tetejére. Ehhez kattintson a Nyomkövetés és lyukak lehetőségre a tervfájl ablakban

• Ha ez megtörtént, fordítsa meg a táblát a Bantam Tools szoftverben az alsó gombra kattintva.
• Fordítsa meg a gépben a tényleges táblát is úgy, hogy a vágatlan oldal felfelé nézzen. Győződjön meg arról, hogy a tábla alsó oldala egy vonalban van az igazító szerszám jobb sarkával.
• Kattintson a Nyomok és vázlat elemre a tervfájl ablakban.

A malom kivágja a maradék nyomokat és lyukakat, és kész deszkája lesz!

6. lépés: Forrasztás az elektronikán

Most jön az unalmas rész: az alkatrészek forrasztása az órára. Ha még nem ismeri a felületre szerelt forrasztást vagy általában a forrasztást, olvassa el az alábbi leírást. A Light-Up PCB Necklace projektben néhány tippet is találhat.

Ehhez a folyamathoz kenyérpirító sütőt használtunk a kisebb SMD alkatrészek, például a LED -ek és az ellenállások forrasztásához. Ezután szokásos forrasztópáka segítségével rögzítettük a nagyobb alkatrészeket, például az IC aljzatot, a gombot és az elemtartót.

Kövesse ezeket az általános lépéseket az összetevők hozzáadásához:

SMD alkatrészek

• Tegyen forrasztópasztát a 8 párnára, amelyek rögzítik a 2 LED -et és 2 ellenállást. Nézze meg a fenti képeket, hogy megtudja az elhelyezés helyét.
• Ellenőrizze, hogy ismeri -e a LED -ek polaritását. Ehhez használhat multimétert a "folytonosság" beállításában, vagy megnézheti a LED -et, és megkeresheti a kullancsjelet vagy zöld vonal (oka) t, amelyek a földi oldalt jelölik.
• Csipesz segítségével helyezze a LED -eket és ellenállásokat a párnákra a forrasztópasztával. Ügyeljen a helyes polaritásra! Mindkét LED esetében a föld közelebb van az óra aljához.
• A forrasztópaszta megolvasztásához és az alkatrészek rögzítéséhez használjon főzőlapot, kenyérpirító sütőt vagy csak egy normál forrasztópácot.

IC aljzat

• Hajlítsa laposan az átmenő lyukú IC aljzat vezetékeit, hogy úgy nézzen ki, mint egy SMD alkatrész az átmenő lyukú alkatrész helyett.
• Az óra párnái elég hosszúak lesznek ahhoz, hogy elférjenek az aljzat kihajlított vezetékei. Helyezze be az aljzatot, és győződjön meg arról, hogy érti, hogyan rögzíthető az órára.
• Távolítsa el a foglalatot, és kenje be a forrasztópasztát az aljzat mindkét oldalán lévő legalább egy párnára. Általában az egyik sarkot csinálom, majd a másik sarkot.
• Helyezze vissza az aljzatot a párnákra úgy, hogy az igazítási jel felfelé nézzen. Ez nem kötelező, de segít emlékezni arra, hogy az ATtiny milyen úton halad be.
• Nyomja le a foglalatot úgy, hogy teljesen le legyen a táblán, és forrasztópáka segítségével rögzítse a vezetékeket a forrasztópasztával a táblához.
• Fejezze be a többi vezeték forrasztását a párnákhoz egy forrasztópáka és egy hagyományos forrasztótekercs segítségével.

Gomb

• Attól függően, hogy melyik gombot kapja meg, előfordulhat, hogy le kell hajlítani a vezetékeket, hogy jobban érintkezzenek a párnákkal.
• Helyezze a gombot a táblára, és győződjön meg arról, hogy a 2 nyitott vezeték általában a bal alsó és a bal felső párnán található. (Amikor megnyomja a gombot, a 2 bal oldali párna összekapcsolódik.)
• A gomb forrasztásához használja ugyanazt a rögzítési technikát, amelyet a fenti IC foglalat részben ismertetett.

Vias

• Az aljzatokhoz használhat egy LED-ből vagy ellenállásból levágott vezetéket, vagy lecsupaszíthat egy 22-es, tömör magú csatlakozóvezetéket.
• Ragassza át a vezetéket a lyukon, és forrasztópáka segítségével forrasztja a vezetéket a tábla mindkét oldalán lévő párnákhoz.
• Vágja le a felesleges vezetéket drótvágókkal.

Akkumulátor tartó

• Forrasztás közben ragasztószalaggal rögzítse a felületre szerelt CR2032 elemtartót. (Nagyon meleg lesz, ezért nem akarja az ujjaival tartani!)
• Rögzítse a tartót a tábla hátuljához úgy, hogy a lábakat mindkét oldalon forrasztja a négyzet alakú párnákhoz.

7. lépés: Adja hozzá a hevedert

Ez a rész valóban rajtad múlik. A heveder hozzáadásának legegyszerűbb módja az, ha felvarr néhány olcsó tépőzáras csíkot, amelyeket bármely kézműves/textilboltban megtalál, például Michael's vagy Jo-Ann Fabrics. Végül szeretnénk a hevedert szebb anyagból, mint a bőr, és csatot tenni a rögzítéshez, de ez időközben működik.

Kérjük, ossza meg velünk, ha bármilyen jó módszert talál az óra csuklójára rögzítésére!

8. lépés: Programozza be az ATtiny programot

Most az óra fizikailag kész, de az ATtiny chip még nem tudja, hogyan kell vezérelni a LED -eket. Ezért kell programoznunk.

Az ATtiny programozásának több lehetősége van. Készíthet gyors kenyérpirító áramkört, használhat egy speciális ATtiny programozótáblát, vagy készíthet egy remek Arduino pajzsot, mint mi, így mostantól könnyedén programozhatja ezeket a chipeket.

Ha tapasztalt Arduino pajzskészítő vagy, és ezt a módszert szeretnéd választani, akkor a programozó (TinyProgShield.brd) fórumfájlja elérhető ezen a lépésen. Egyszerűen vágja ki, forrasztja az alkatrészeket, és kapcsolja össze az Arduino -val.

Az.ino fájl itt és a bevezető lépésben az a fájl, amellyel az ATtiny85 programozható lesz. Módosítsa a kódban szereplő időt az aktuális időre. Feltétlenül töltse fel a fájlt az ATtiny -re egy -két percen belül, hogy az óra a megfelelő idővel legyen szinkronizálva.

9. lépés: Egyéb variációk

Amint azt az első lépésben említettük, Sam elkészítette az óra teljesen SMD változatát, kiegészítve egy felületre szerelt ATtiny-vel. Mivel nem tudja kihúzni az ATtiny programozását, hozzá kellett adnia egy mini-USB portot, amely a szükséges tűkhöz csatlakozik, hogy az ATtiny külsőleg programozható legyen.

Ezt követően árnyékolást készített az USB -kábel másik végéhez, így csak annyit kell tennie, hogy az órát a pajzshoz akasztja, majd úgy programozza az ATtiny -t, mintha a pajzson lenne.

10. lépés: Használd

Tegye fel a Nerd Watch óráját, és próbálja ki a gomb megnyomásával.

El tudod olvasni az időt? Ha képes vagy megmondani az időt úgy, hogy csak egyszer nézed meg a sorozatot, akkor gratulálok, te egy bunkó vagy! Ha kétszer -háromszor kell az időd, akkor még mindig egy bunkó vagy, mert ezt a szuper agyalós órát hordod.

Van kérdése vagy megjegyzése? Írjon nekünk egy e -mailt a [email protected] címre.