5$ KALENDER PCB DENGAN JAM BINARY: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Hai! Saya membuat kalender PCB dan jam biner ini dengan Eagle CAD. Saya menggunakan ATMEGA328P MCU (dari Arduino) dan matriks LED 9x9. Dimensi untuk papan saya adalah 8cmx10cm (3,14 inci x 3,34 inci). Agak terlalu kecil tapi pertama-tama: versi gratis Eagle CAD memungkinkan 80cm^2 dan kedua: jlcpcb.com ukuran maksimal untuk 2$ pcb adalah 10cmx10cm. Saya akan mengerjakan versi yang jauh lebih baik dari proyek ini dengan seri STM32L MCU dan DCF77. Tetapi ini juga merupakan proyek yang keren dan sederhana dari mana Anda dapat mempelajari semua proses bagaimana PCB dirancang dan dibuat + cara menggunakan Arduino sebagai programmer.

Dalam instruksi ini saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana membuat kalender PCB Anda sendiri.

P. S. Ini adalah prototipe pertama saya dalam gambar dan video jadi saya membuat beberapa kesalahan kecil (untungnya asap ajaib tidak keluar: D) Ukurannya terlalu besar di proyek pertama saya dan topeng solder tidak bisa melewati bor sehingga beberapa teks tidak sepenuhnya ditulis. Tahun lalu adalah 2021, bukan 2023. SAYA SUDAH MEMPERBAIKI INI DALAM FILE YANG DAPAT ANDA UNDUH;)

Langkah 1: Rancang Skema

Pertama Anda harus memilih pengontrol untuk proyek Anda dan bagaimana Anda akan mengontrol LED. Saya memilih ATMEGA328P karena digunakan di Arduino dan dapat diprogram di Arduino IDE. Tapi ini bukan pengontrol terbaik untuk aplikasi daya rendah. Saya merekomendasikan mikrokontroler seri STM32 L untuk aplikasi daya rendah.

Untuk pengontrolan LED saya memilih matriks LED 9x9 karena ini adalah salah satu cara terbaik untuk mengontrol banyak LED (81 di antaranya) hanya dengan 18 pin GPIO.

Saya menambahkan MOSFET saluran-P ekstra untuk mengontrol daya untuk semua LED. MOSFET ini dapat digerakkan dengan sinyal PWM untuk mengontrol kecerahan LED.

Untuk baterai saya memilih CR2032 (150mAh). Meskipun ini adalah desain yang cukup hemat daya karena hanya satu LED yang menyala setiap saat dan pengontrol dapat dibiarkan dalam mode tidur, baterai CR tidak akan bertahan terlalu lama. Untuk proyek saya berikutnya saya akan menggunakan baterai isi ulang dengan port USB 5V.

Saya memilih untuk menggunakan osilator internal ATMEGA328P karena dapat diturunkan ke 1Mhz atau bahkan kurang untuk konsumsi daya yang lebih baik tetapi memiliki masalah dengan stabilitas frekuensi clock internal (akan ada beberapa kesalahan detik dalam 24 jam).

Langkah 2: Desain PCB

Saya merekomendasikan video ini untuk memulai dengan Eagle dan mencari di forums.autodesk.com jika Anda mengalami masalah. Anda dapat mengunduh dan menggunakan file gerber saya jika Anda tidak ingin membuat desain Anda sendiri. Di Eagle cukup impor file gerber File->Import->Gerber.

Di lapisan Eagle CAD 21 dan 22 Anda dapat mengubah teks dan menambahkan grafik ke PCB. Lapisan Elang

Tutorial hebat cara menambahkan grafik ke Eagle PCB: Menambahkan Grafik Kustom ke Layout PCB EAGLE

Langkah 3: Buat PCB Anda

EDIT: instruksi bagus cara membuat PCB: PCB Dua Sisi Profesional DIY

Tentu saja Anda dapat membuatnya sendiri tetapi hari ini jauh lebih murah dan kualitas yang lebih baik untuk membuat PCB di Cina. Dari JLCpcb.com Anda bisa mendapatkan 10x10cm 10pcs hanya dengan 2USD. Masalah dengan JLCpcb.com adalah ketika Anda memilih warna yang berbeda sebagai hijau standar (warna hitam adalah 17USD:() Saya juga merekomendasikan elecrow.com karena semua warna berharga 4,90$ (kecuali matt-black dan ungu).

Sekedar contoh singkat cara order PCB dari JLCpcb:1) tekan "QUOTE NOW"

2) tekan "Tambahkan file gerber Anda"

3) unggah zip atau rar

4) semua properti dapat dibiarkan default

*satu-satunya hal yang harus Anda ubah dari properti adalah Warna PCB (sedikit lebih mahal). Dalam hal ini lebih murah untuk memesannya di www.elecrow.com

Langkah 4: Menyolder

Jika Anda mereplikasi proyek saya, ini adalah langkah tersulit karena saya menggunakan 0603 SMD LED dan resistor 0402 tetapi sebenarnya tidak sulit untuk menyolder bagian-bagian kecil jika Anda memiliki alat yang tepat untuk pekerjaan itu. Bagi saya butuh sekitar satu jam untuk menyolder semua komponen. Saya belajar cara menyolder dari master itu sendiri: EEVblog #997 Cara Menyolder Komponen Pemasangan Permukaan

Saya menggunakan pinset tajam dan ujung besi solder kecil yang lebih baik tautan Amazon

Gunakan kawat solder setipis yang Anda bisa!

Langkah 5: Pemrograman

PERINGATAN: lepaskan baterai sebelum Anda menghubungkannya ke Arduino. Ardunino bekerja dengan 5V tetapi baterai 3V. Saya tidak menambahkan dioda secara seri dengan baterai karena 3V-Vdiode_drop akan menjadi 2.7V terbaik.

Pertama ikuti tutorial ini cara mengatur Arduino sebagai ISP sehingga Anda memprogram ATMEGA328P dengan Arduino IDE. Dalam instruksi, ikuti contoh Sirkuit Minimal (Menghilangkan Jam Eksternal). Jika Anda memiliki Arduino dengan SMD MCU Anda dapat mengikuti instruksi ini: Arduino-Leonardo-as-Isp

Anda dapat mengunduh sketsa Calendar.ino saya dan memeriksa cara kerjanya. Ada beberapa fitur yang masih hilang (mengatur waktu dengan tombol, mode tidur dan perhitungan tahun kabisat). Pernyataan IF dapat diganti dengan pernyataan SWITCH atau bahkan dengan array.

Langkah 6: Jam Biner

Jam biner menampilkan waktu dalam format biner. Wikipedia jam biner

Jika Anda bukan programmer pada awalnya, ini tampak aneh, tetapi ini adalah cara yang bagus untuk membiasakan diri dengan bilangan biner;)

Langkah 7: Proyek BOM dan File Gerber

File calendar_main_sch.txt memiliki semua bagian untuk proyek ini (buka dengan notepad atau notepad++ untuk pemformatan yang benar)

Resistor R1 hingga R77 adalah resistor pembatas arus LED dan dapat dari 100 hingga 400 Ohm tetapi saya sarankan untuk menggunakan resistor 220 Ohm. Anda dapat membaca tutorial ini untuk informasi lebih lanjut: Cara menghitung resistor seri untuk LED

Q10 hingga Q18 adalah MOSFET saluran-N dalam kasus SOT-23. Anda dapat menggunakan MOSFET Mode Peningkatan N-channel apa pun tetapi periksa parameter lembar data: "Tegangan Ambang Gerbang". Nilai maks harus lebih rendah dari 3V.

caledar_main_sch.zip memiliki semua file gerber (File-file ini sudah diperbaiki dengan ukuran via yang lebih kecil sehingga topeng solder dapat menutupinya sepenuhnya dan vias tidak akan terlihat dan tahun lalu sekarang adalah 2023). Anda dapat mengimpornya di Eagle atau mengunggah ke JLCpcb dan "QUOUTE NOW"

Calendar.rar adalah semua proyek Eagle CAD saya. Mungkin Anda harus masuk ke Manajer perpustakaan dan menambahkan lokasi perpustakaan. Di Eagle: Perpustakaan-> buka pengelola perpustakaan-> Tersedia-> Jelajahi-> tambahkan lokasi Perpustakaan-> klik perpustakaan-> gunakan.