Vioo vya Mafunzo ya Uingiliano wa Voltage [ATtiny13]: Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Katika agizo langu la kwanza, nimeelezea jinsi ya kuunda kifaa ambacho kinapaswa kuwa msaada kwa mtu ambaye anataka kutibu amblyopia (jicho la uvivu). Ubunifu huo ulikuwa rahisi sana na ulikuwa na shida kadhaa (ilihitaji matumizi ya betri mbili na paneli za glasi za kioevu ziliendeshwa na voltage ya chini). Niliamua kuboresha muundo kwa kuongeza kiongezaji cha voltage na ubadilishaji wa nje wa transistors. Ugumu wa juu unahitajika matumizi ya vifaa vya SMD.

Hatua ya 1: Kanusho

Matumizi ya kifaa kama hicho yanaweza kusababisha mshtuko wa kifafa au athari zingine mbaya katika sehemu ndogo ya watumiaji wa kifaa. Ujenzi wa kifaa kama hicho unahitaji matumizi ya zana hatari kiasi na inaweza kusababisha madhara au uharibifu wa mali. Unaunda na kutumia kifaa kilichoelezewa kwa hatari yako mwenyewe

Hatua ya 2: Sehemu na Zana

Sehemu na vifaa:

glasi ya kazi ya shutter 3D

ATTINY13A-SSU

18x12mm ON-OFF latching kushinikiza kitufe cha kubadili (kitu kama hiki, ubadilishaji niliotumia ulikuwa na njia moja kwa moja, nyembamba)

2x SMD 6x6mm vitufe vya kugusa

2x 10 uF 16V Uchunguzi A 1206 tantalum capacitor

100 nF 0805 capacitor

3x 330 nF 0805 capacitor

4x SS14 DO-214AC (SMA) diode ya schottky

10k 0805 kupinga

15k 1206 kupinga

22k 1206 kupinga

Kinga ya 9x 27ohm 0805

3x 100k 1206 kipinga

6x BSS138 SOT-23 transistor

3x BSS84 SOT-23 transistor

Bodi iliyofunikwa ya shaba ya 61x44mm

vipande vichache vya waya

3V betri (CR2025 au CR2032)

mkanda wa kuhami

mkanda wa scotch

Zana:

mkataji wa diagonal

koleo

bisibisi yenye blade

bisibisi ndogo ya phillips

kibano

kisu cha matumizi

saw au chombo kingine kinachoweza kukata PCB

Kuchimba visima 0.8mm

drill pres au chombo cha rotary

sulfu ya sodiamu

chombo cha plastiki na zana ya plastiki ambayo inaweza kutumika kuchukua PCB nje ya suluhisho la kuchoma

kituo cha kuuza

solder

karatasi ya alumini

Programu ya AVR (programu ya kusimama kama USBasp au unaweza kutumia ArduinoISP)

printa ya laser

karatasi ya kung'aa

nguo za chuma

1000 grit kavu / mvua msasa

safi ya cream

kutengenezea (kwa mfano asetoni au kusugua pombe)

mtengenezaji wa kudumu

Hatua ya 3: Kufanya PCB Kutumia Njia ya Uhamishaji wa Toner

Unahitaji kuchapisha picha ya kioo ya F. Cu (upande wa mbele) kwenye karatasi glossy ukitumia printa ya laser (bila mipangilio yoyote ya kuokoa toner). Vipimo vya nje vya picha iliyochapishwa inapaswa kuwa 60.96x43.434mm (au karibu kama unaweza kupata). Nimetumia ubao mmoja wa shaba uliofungwa na nimefanya unganisho upande wa pili na waya nyembamba kwa hivyo sikuwa na wasiwasi juu ya kupanga safu mbili za shaba. Yo anaweza kutumia PCB yenye pande mbili ukipenda, lakini maagizo yajayo yatakuwa ya PCB moja tu.

Kata PCB kwa saizi ya picha iliyochapishwa, unaweza kuongeza mm chache kwa kila upande wa PCB ikiwa ungependa (hakikisha kwamba PCB itatoshea glasi zako). Ifuatayo utahitaji kusafisha safu ya shaba ukitumia sandpaper nzuri ya mvua, kisha uondoe chembe zilizoachwa na sandpaper na safi ya cream (unaweza pia kutumia kuosha kioevu au sabuni). Kisha safisha na kutengenezea. Baada ya hapo unapaswa kuwa mwangalifu sana usiguse shaba na vidole vyako.

Weka picha iliyochapishwa juu ya PCB na uipangilie na bodi Kisha weka PCB juu ya uso gorofa na uifunike kwa nguo ya chuma iliyowekwa kwa joto la juu. Baada ya karatasi fupi wakati inapaswa kushikamana na PCB. Weka chuma kushinikizwa kwa PCB na karatasi, mara kwa mara unaweza kubadilisha msimamo wa chuma. Subiri angalau dakika chache, hadi karatasi itabadilika rangi kuwa ya manjano. Kisha weka PCB na karatasi kwa maji (unaweza kuongeza safi ya cream au kuosha kioevu) kwa dakika 20. Ifuatayo, piga karatasi kutoka kwa PCB. Ikiwa kuna mahali ambapo toner haikushikamana na shaba, tumia alama ya kudumu kuchukua nafasi ya toner.

Changanya maji safi na sulufu ya sodiamu na weka PCB katika suluhisho la kuchoma. Jaribu kuweka suluhisho kwa 40 ° C. Unaweza kuweka chombo cha plastiki juu ya radiator au chanzo kingine cha joto. Mara kwa mara changanya suluhisho katika chombo. Subiri shaba isiyofunuliwa ili kufuta kabisa. Inapomalizika ondoa PCB kutoka kwa suluhisho na suuza kwa maji. Ondoa toner na asetoni au sandpaper.

Piga mashimo kwenye PCB. Nilitumia screw kama kituo cha ngumi kuashiria vituo vya mashimo kabla ya kuchimba visima.

Hatua ya 4: Soldering na Programu Microcontroller

Funika nyimbo za shaba kwenye solder. Ikiwa nyimbo zozote zilifutwa katika suluhisho la kuchoma, badilisha na waya nyembamba. Solder ATTiny kwa PCB, pamoja na waya ambazo zitaunganisha microcontroller kwa programu. Pakia hv_glass.hex, weka fuse default fits (H: FF, L: 6A). Nilitumia USBasp na AVRDUDE. Kupakia faili ya hex ilinihitaji kutekeleza amri ifuatayo:

avrdude -c usbasp -p t13 -B 16 -U flash: w: hv_glass.hex

Unaweza kugundua kuwa nilihitaji kubadilisha -B (bitclock) thamani kutoka 8 ambayo nilikuwa nikipanga ATTiny katika agizo langu la kwanza hadi 16. Inapunguza mchakato wa kupakia, lakini wakati mwingine inahitajika kuruhusu mawasiliano sahihi kati ya programu na microcontroller.

Baada ya kupakia faili ya.hex kwa ATTiny, waya za programu za kufuta programu kutoka kwa PCB. Vipengee vya Solder isipokuwa swichi kubwa ya SW1 ON / OFF na transistors. Fanya unganisho upande wa pili wa bodi na waya. Funika PCB nzima isipokuwa pedi za transistor na karatasi ya aluminium ili kulinda MOSFET kuunda kutokwa kwa umeme. Hakikisha kituo chako cha kutengenezea kimewekwa sawa. Vibano unavyotumia kuweka vifaa vinapaswa kuwa vya anti-tuli ESD. Nilitumia kibano cha zamani ambacho kilikuwa kimezunguka, lakini niliwaunganisha chini na waya. Unaweza kuuza transistors BSS138 kwanza na kufunika PCB na karatasi zaidi wakati imekamilika, kwa sababu P-channel BSS84 MOSFET zina hatari zaidi kwa kutokwa kwa umeme.

Solder SW1 mwisho, piga mwelekeo wake kwa hivyo inaonekana sawa na diode za SS14 au capacitors tantalum. Ikiwa miongozo ya SW1 ni pana kuliko pedi kwenye PCB, na huzunguka kwa nyimbo zingine, zikate ili zisilete shida yoyote. Tumia kiwango kizuri cha solder wakati unajiunga na SW1 na PCB, kwani mkanda ambao utashikilia PCB na sura ya glasi pamoja itaenda moja kwa moja juu ya SW1 na inaweza kuweka mvutano kwenye viungo vya solder. Sikuweka chochote katika J1-J4, waya za paneli za LC zitauzwa moja kwa moja kwa PCB. Ukimaliza, waya za solder ambazo zitaenda kwa betri, weka betri kati yao salama yote mahali pake na mkanda wa kutengwa. Unaweza kutumia multimeter kuangalia ikiwa PCB kamili inazalisha voltages zinazobadilika kwenye pedi za J1-J4. Ikiwa sivyo, pima voltages kwenye hatua za awali, angalia mizunguko yoyote fupi, visababishi visivyounganishwa, nyimbo zilizovunjika. Wakati PCB yako inazalisha voltages kwenye J1-J4 ambayo hutengana kati ya 0V na 10-11V, unaweza kuuza paneli za LC kwa J1-J4. Unafanya usafirishaji au vipimo vyovyote wakati betri imekatika.

Wakati kila kitu kimewekwa pamoja kutoka kwa mtazamo wa umeme, unaweza kufunika PCB na mkanda wa kutengwa na ujiunge na PCB na sura ya glasi kwa kuweka mkanda kuzunguka. Ficha waya zinazounganisha paneli za LC na PCB mahali ambapo kifuniko cha betri asili kilikuwa.

Hatua ya 5: Muhtasari wa Kubuni

Kwa mtazamo wa mtumiaji, Glasi za Mafunzo ya Kubadilisha Voltage Mbadala hufanya kazi sawa na glasi zilizoelezewa katika maelezo yangu ya kwanza. SW2 iliyounganishwa na 15k resistor hubadilisha mzunguko wa vifaa (2.5Hz, 5.0Hz, 7.5Hz, 10.0Hz, 12.5Hz), na SW3 iliyounganishwa na mabadiliko ya vipinga 22k kwa muda gani kila jicho limefungwa (L-10%: R-90%, L-30%: R-70%, L-50%: R-50%, L-70%: R-30%, L-90%: R-10%). Baada ya kuweka mipangilio, unahitaji kusubiri kama sekunde 10 (10 za kutogusa vifungo vyovyote) ili zihifadhiwe kwenye EEPROM na kupakiwa baada ya kuzima umeme, kwenye uzinduzi wa kifaa kijacho. Kubonyeza vifungo vyote kwa wakati mmoja huweka nambari chaguomsingi.

Walakini, nilitumia pini ya PB5 (RESET, ADC0) tu ya ATTiny kama pembejeo. Ninatumia ADC kusoma voltage kwenye pato la mgawanyiko wa voltage iliyotengenezwa na R1-R3. Ninaweza kubadilisha voltage hii kwa kubonyeza SW2 na SW3. Voltage kamwe haitoshi kutosha kuanzisha tena.

Diode D1-D4 na capacitors C3-C6 huunda pampu ya malipo ya hatua 3 ya Dickson. Pampu ya malipo inaendeshwa na pini za PB1 (OC0A) na PB1 (OC0B) za microcontroller. Matokeo ya OC0A na OC0B hutoa maumbo mawili ya mraba 4687.5 Hz ambayo yamebadilishwa kwa digrii 180 (wakati OC0A iko juu, OC0B iko chini, na kinyume chake). Kubadilisha voltages kwenye pini za microcontroller kushinikiza voltages kwenye sahani za C3-C5 capacitor juu na chini na voltage ya + BATT. Diode huruhusu malipo kutoka kati ya capacitor ambayo sahani ya juu (moja ambayo imeunganishwa na diode) ina voltage kubwa kwa ile ambayo sahani ya juu ina voltage ya chini. Kwa kweli diode hufanya kazi kwa mwelekeo mmoja tu, kwa hivyo malipo hutiririka tu kwa mwelekeo mmoja, kwa hivyo kila capacitor inayofuata kwa malipo ya mlolongo kwa voltage iliyo juu kuliko ya capacitor iliyopita. Nimetumia diode za Schottky, kwani zina kushuka kwa voltage ya mbele. Chini ya kuzidisha kwa voltage hakuna 3.93. Kutoka kwa mtazamo wa vitendo mzigo tu kwenye pato la pampu ya malipo ni vipinga 100k (sasa inapita kwa 1 au 2 kati yao kwa wakati mmoja). Chini ya mzigo huo, voltage kwenye pato la pampu ya malipo ni 3.93 * (+ BATT) minus karibu 1V, na ufanisi wa pampu ya malipo ni takriban 75%. D4 na C6 haziongezi voltage, hupunguza tu viboko vya voltage.

Transistors Q1, Q4, Q7 na 100k resistors hubadilisha voltage ya chini kutoka kwa matokeo ya microcontroller hadi voltage kutoka kwa pato la pampu ya malipo. Nimetumia MOSFET kuendesha paneli za LC kwa sababu sasa inapita kupitia milango yao tu wakati voltage ya lango inabadilika. Vipinga vya 27ohm hulinda transistors kutoka kwa mikondo kubwa ya lango la kuongezeka.

Kifaa hutumia takriban 1.5 mA.