Визитная карточка с точечной матрицей: 8 шагов (с картинками)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Если моя визитная карточка с фонариком недостаточно развита для вас, как насчет визитки с полным графическим дисплеем, которую можно настроить для ряда прокручиваемых сообщений? Этот может быть произведен в большом количестве примерно по цене 5 долларов за детали, и он будет немного дороже, если вы делаете всего несколько. Я не буду шутить, что это простой дизайн - не пробуйте, если у вас нет хороших навыков пайки и некоторого опыта работы в электронике. Некоторые из компонентов здесь меньше рисовых зерен, поэтому было бы полезно иметь хорошее зрение! Как и карточка с фонариком, это скорее подтверждение концепции, чем то, что вы можете выпускать в большом количестве, но она может, по крайней мере, дать вам представление о том, чего можно достичь и где визитные карточки могут оказаться всего через несколько лет.

Шаг 1. О дизайне

Это своего рода карта, которая подойдет для высокотехнологичного бизнеса или тех, кто был вовлечен в дорогостоящие контракты, где важен инновационный имидж. Я бы никогда не стал предлагать заменить обычную визитную карточку, но чтобы произвести впечатление на этого важнейшего потенциального клиента, найдется немало компаний, которые были бы счастливы потратить всего лишь несколько лишних долларов. Как и в случае с картой-фонариком, цель состоит в том, чтобы создать визитную карточку, которую люди просто не могут выбросить! Конструкция действительно довольно проста для того, что она делает - матрица из 5x15 светодиодов, подключенная к однокристальному микроконтроллеру «PIC». Несколько резисторов и переключателей завершают конструкцию (схема доступна ниже). Если микроконтроллер находится в спящем режиме до тех пор, пока не будут нажаты кнопки, батарея может прослужить несколько лет и при этом позволит отображать несколько тысяч сообщений.

Шаг 2: что вам нужно

• Одна батарея CR2032 (я купил их примерно за 16 центов на ebay, когда купил 100)
• Один держатель батарейки CR2032 (я использовал деталь 18-3780 с сайта www.rapidonline.com. Он стоит около 14 центов в количестве 100 штук - это обычный тип держателя, который вы можете найти на таких сайтах, как www.mouser.com если ты по другую сторону Атлантики от меня!)
• Один PIC16F57 (код заказа 1556188 на сайте www.farnell.com - они стоят 66 центов каждый в количестве более 100 штук - опять же, вы можете найти их на сайте www.mouser.com)
• Четыре переключателя для поверхностного монтажа (деталь 78-1130 с сайта www.rapidonline.com по 20 центов каждый)
• Некоторые разные резисторы и конденсаторы в корпусе для поверхностного монтажа "0805" - вам понадобятся резисторы 5x100 Ом, резисторы 2x10k, резистор 1x47k, конденсатор 1x47p и конденсатор 1x100n - это делает любой из упомянутых выше поставщиков, и они почти ничего не стоят!
• 75 светодиодов "0603" - как можно ярче и дешевле! Я использовал товар 72-8742 по 6 центов каждый от Rapid, но, опять же, вы сможете получить их у других поставщиков. Их количество можно снизить примерно до 3 центов каждый.
• Двусторонняя клейкая лента из вспененного материала, которая немного толще, чем батарея, которую вы используете - у меня толщина 4,5 мм)
• Печатная плата (PCB) для проекта - инструкции по изготовлению вашей собственной выходят за рамки этой статьи, но вы можете добиться успеха с помощью техники нанесения утюгом или фотографирования (я предпочитаю технику). Вы можете найти инструкции по изготовлению собственных печатных плат в других разделах на инструкциях и на других сайтах. Компоновка печатной платы воспроизводится ниже в файле PDF, если вы хотите попробовать сами.

Вам также понадобится паяльник (плюс припой), режущий нож, немного клея-спрея и способ печати лицевой стороны карты - вы можете использовать цветной лазер или струйную печать. Я печатал на прозрачной пленке OHP. Вам также понадобится способ программирования микроконтроллера PIC. Я использую PICKit2, номер детали 579-PG164120 с сайта www.mouser.com и доступный по цене около 35 долларов. Полоска из 5x0,1-дюймовых контактов печатной платы (например, 22-0510 от Rapid) может быть вставлена в программатор, чтобы действовать как интерфейс с платой.

Шаг 3. Начало пайки

Припаяйте компоненты к плате, начиная с самых маленьких (см. Фотографии). Здесь пригодится пара пинцета - поместив каплю припоя на контактную площадку, а затем снова расплавив ее, одновременно размещая резисторы или конденсаторы с помощью пинцета, вы можете аккуратно добавить эти небольшие компоненты. Неважно, в какую сторону идут эти компоненты, но это имеет значение для PIC (который должен читаться с правильной надписью, как показано на этих фотографиях), а также светодиоды должны быть расположены правильно. По светодиодам сложнее определить, в каком направлении они должны двигаться - верхнее соединение должно быть положительным (или «анодным»). Вы можете сказать, просмотрев техническое описание светодиода - один из двух выводов обычно имеет какую-либо маркировку. Иногда проще проверить один из них, подключив пару проводов к небольшой батарее 1,5 В, а затем прикоснувшись к выводам на концах светодиодов - если это правильно, вы должны увидеть свечение, но при использовании одной батареи на 1,5 В он будет очень слабым, поэтому вам придется внимательно наблюдать. Опять же, руководство по пайке выходит за рамки этой статьи - я предупреждал вас, что это не проект для новичков, поэтому не делайте его своим первым предприятием по пайке для поверхностного монтажа! Обратите внимание, что светодиоды сначала припаяны к их нижнему выводу - позже мы будем использовать некоторые провода для подключения их верхних выводов.

Шаг 4: Специальная двусторонняя доска

Положите несколько тонких полосок «невидимой ленты» вдоль вертикальных дорожек на печатной плате рядом с каждым столбцом светодиодов - это предотвратит прикосновение проводов, которые мы собираемся припаять, к ним. Затем припаяйте тонкую луженую медную проволоку вдоль верхней части каждого ряда светодиодов. Светодиоды, чтобы достать до резистора, как на фото. Обратите внимание, что вам понадобится всего четыре провода - верхний не понадобится, если вы используете схему печатной платы, приведенную в этой статье, поскольку для соединения компонентов используется трассировка печатной платы.

Шаг 5: Программирование

Следующим шагом будет установка программы набора номера в микросхему. Если вы купили программатор PIC Kit 2, в нем есть все необходимое. Загрузите файл MatrixCode.zip с этой страницы, распакуйте его и поместите в каталог где-нибудь на вашем компьютере - затем из MPLAB IDE перейдите в меню «Проект», выберите «Открыть» и перейдите к «главному». asm файл. Измените сохраненные сообщения (около строки 115 в коде) на свои контактные данные, а не на мои (!) - сообщения написаны сериями «1» и «0» - «1» означает, что светодиод горит. Если вы присмотритесь, вы увидите, что мое имя написано с «1». (Возможно, вам придется повернуть голову на 90 градусов, чтобы увидеть это!) У вас есть полная свобода создавать своих собственных персонажей или символы, поэтому вы можете, например, получить простую анимацию автомобиля, движущегося влево, если хотите. Обратите внимание, что есть четыре сообщения - по одному для каждой кнопки - вам нужно будет указать длину каждого сообщения, указав количество столбцов, которые оно занимает в определениях «MSG1LEN, MSG2LEN…». Снова перейдите в меню «Проект», и выберите «Quickbuild» - проверьте, нет ли ошибок, и вы готовы к программированию. Я использую простую технику: вставляю в программатор оторванную полоску из 5 выводов из полосы 0,1-дюймовых выводов заголовка, а затем просто касаюсь 5 выводов во время программирования. Это немного неудобно, но как цикл стирания или программирования занимает всего секунду или около того, это вполне управляемо. Стрелка на концевом выводе программатора должна совпадать с верхним выводом печатной платы (НЕ КАК ПОКАЗАНО НА ЭТОМ ФОТОГРАФИИ - БУДУТ!) Если вы экспериментируете, это того стоит. припаивая полоску из 5 контактов к плате, пока вы не закончите свои изменения. Когда вы будете готовы к программированию, вам придется использовать отдельную утилиту 'PICKIT2', поставляемую с программатором, поскольку по какой-то причине MPLAB IDE не поддержка программирования PIC16F57 напрямую. Для этого вам необходимо указать семейство PIC («базовый уровень») и конкретную часть (16F57), прежде чем загружать шестнадцатеричный файл, созданный на предыдущем шаге, и затем, наконец, программировать чип. Если все прошло успешно, вы сможете вставить аккумулятор (поз. стороной вниз) и нажмите одну из кнопок, чтобы увидеть, как ваше сообщение прокручивается!

Шаг 6: Завершение

Чтобы закрепить прототип, я наклеил на плату двусторонний скотч из вспененного материала, перевернул его вверх ногами и затем отрезал лишнее. Затем я распечатал графическое наложение на листе прозрачной пленки OHP в обратном направлении. Перевернув лист и прикрепив белую этикетку принтера, вы можете добиться, чтобы четкие значки на прозрачной пленке стали белыми. Я также прикрепил лист толстого полипропилена (сделанный в качестве обложки для переплета документов) к накладке с помощью небольшого количества клея, прежде чем прикрепить к лицевой стороне карты и обрезать излишки. Если вы хотите использовать ту же графику, что и моя, она также доступна на этой странице в формате PDF.

Шаг 7: Готовый продукт

Готовый продукт показан ниже. Теперь вы можете расслабиться, довольствуясь тем, что у вас самая продвинутая визитная карточка в мире (по крайней мере, пока я не сделаю свою следующую, с цветным OLED-экраном!)

Шаг 8: будущее

Если бы я производил их коммерчески, я бы, наверное, кое-что изменил. Во-первых, я бы заменил ячейку CR2032 на CR2016, так как она тоньше, а затем вставил бы ее в вырез в печатной плате. Используя компоненты с более низким профилем, толщину карты, вероятно, можно было бы уменьшить примерно до 1/8 дюйма (вместо нынешних 1/4 дюйма). Используя некоторые из новых тонкопленочных батарей, можно даже сделать гибкую карту, хотя и по более высокой цене. Профессионально напечатанный оверлей и индивидуальная высечка для замены ленты из вспененного материала позволят собрать карты намного быстрее и при этом будут выглядеть немного красивее. Конечно, печатные платы также будут производиться профессионально, и в них будет использоваться робот, который будет `` подбирать и размещать '', чтобы ускорить сборку. Далее я хотел бы поработать над версией с высоким разрешением с использованием цветного OLED-дисплея - думаю, фотографии и анимации. Нет предела - почти любая электроника может быть помещена в визитные карточки - беспроводные соединения, звуковые дорожки - если кто-то заинтересован в коммерческом использовании этих или других связанных идей, дайте мне знать - вы можете связаться со мной по адресу info @ lightboxtechnology. com. Внизу страницы я включил файл платы Eagle для этого проекта. Имейте в виду, что это немного другая версия, чем та, которая показана в этом руководстве, поэтому она не принесет большого пользы, если вы не знакомы с Eagle и не будете рады внести некоторые изменения для своего собственного использования. Основные изменения заключаются в том, что он двусторонний (нет необходимости в комбинации ленты / провода на шаге 4), тип переключателя имеет немного другую площадь основания, и я использую другой стиль крепления батареи. (Для тех, кто хочет попробовать, я просверлил 20-миллиметровое отверстие в центре печатной платы, а затем использовал два диагональных куска пружинной проволоки с обеих сторон платы, чтобы удерживать батарею, чтобы сделать готовую карту намного тоньше).