Encore un autre dé intelligent (YASD) : 8 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Qu'est-ce que YASD ?

Un autre nouveau dé électronique avec des fonctionnalités intelligentes ? Oui et non.

Oui - YASD utilise des LED pour afficher des nombres générés aléatoirement dans un style de dés.

Non - YASD n'est pas en soi un produit fini. Il doit plutôt montrer quelles technologies de circuits imprimés sont possibles.

Caractéristiques

Génération et affichage contrôlés par microcontrôleur de nombres aléatoires sur un réseau de LED dans un style de dés

Le circuit contient un accéléromètre. Ce capteur sert de déclencheur pour la génération de nombres aléatoires. Les dés ne sont plus lancés, un simple tapotement sur les dés ou la table génère un nombre aléatoire

YASD est alimenté par une pile bouton CR2032

YASD peut également être configuré avec l'accéléromètre. Par exemple, vous pouvez mettre YASD à l'envers lorsque vous l'allumez. YASD le reconnaît à l'aide de l'accéléromètre et passe à un autre mode de fonctionnement

Il existe deux modes de fonctionnement:

Mode économie d'énergie. Le nombre aléatoire généré s'affiche pendant 3 secondes selon un rythme clignotant. Ensuite, l'affichage du nombre sur la matrice de LED s'éteint

Mode fantaisie. Une animation est affichée sur la matrice de LED. Le nombre aléatoire généré est alors affiché en statique pendant 5 secondes. Ensuite, l'affichage du numéro sur la matrice de LED s'éteint

Étape 1: Description du circuit

Le circuit se compose des composants:

Source de courant

Une pile bouton standard CR2032 est utilisée. Pour économiser de l'énergie, le circuit peut être allumé/éteint par un interrupteur à glissière.

Microcontrôleur

Le microcontrôleur est un ATTiny84A de Microchip/Atmel. L'ATTiny84A dispose du mode d'économie d'énergie Picopower et est donc très adapté au fonctionnement sur batterie.

Accéléromètre

LIS3DH de ST Microelectronics. Le LIS3DH dispose également d'un mode d'économie d'énergie à très faible consommation d'énergie. Le LIS3DH est très peu encombrant. Pour éviter les difficultés de soudure j'ai choisi un breakoutboard pour adopter l'accéléromètre au circuit.

Affichage LED

L'affichage LED se compose de sept LED disposées à la manière d'un dé. Les résistances en série sont réglées sur un courant LED d'env. 2mA.

La consommation électrique totale du circuit est d'env. 16mA en cours d'exécution avec 6 leds allumées. En mode de mise hors tension (aucune LED allumée, microcontrôleur en veille), la consommation électrique totale est inférieure à 1 mA. Le nombre maximum de cycles de "roulage de dés" doit être déterminé.

Étape 2: Description du PCB

La carte de circuit imprimé se compose d'une carte de circuit imprimé complète, qui est divisée en six cartes de circuit imprimé individuelles par fraisage:

Plinthe avec alimentation, microcontrôleur et accéléromètre

Matrice d'affichage LED

Parois latérales I - IV

Étape 3: PCB

Insérer un lien vers les fichiers eagle

Étape 4: Séparez les six circuits imprimés simples

Avec un sidecutter, séparez les six circuits imprimés simples.

Utilisez une lime pour enlever les restes du fraisage. Tous les bords des circuits imprimés doivent être lisses, sinon le circuit imprimé ne s'emboîtera pas.

Étape 5: Assembler la plinthe avec les composants

Soudure sur les composants. Commencez par le condensateur. Puis soudez le commutateur et le microcontrôleur. La carte de dérivation LIS3DH suit. Dans ma configuration, j'ai utilisé des connecteurs femelles pour la carte de dérivation LIS3DH afin de la retirer facilement. Enfin souder sur le support de batterie.

Étape 6: programmer le microcontrôleur

Pour programmer le microcontrôleur, vous avez besoin d'un programmeur approprié. J'utilise l'AVR ISP mkII. D'autres programmeurs d'Atmel devraient également fonctionner. Soudez les fils selon la photo.

Broche d'en-tête ISP -> Broche YaSD

VTG / VCC -> VCC

GND-> GND

MOSI-> MOSI

MISO-> MISO

SCK-> SCK

RÉINITIALISER-> RÉINITIALISER

Programmez ensuite le microcontrôleur avec le fichier hexadécimal. Après la programmation du logiciel, les fusibles doivent être réglés. Vous pouvez les laisser presque tous inchangés. Seul le fusible "LOW. CKDIV8" doit être désactivé.

Dessouder les fils pour la programmation.

Étape 7: Assemblez les dés

Plinthe à souder avec panneau latéral II. Assurez-vous que la plinthe est perpendiculaire. J'ai mis les deux circuits imprimés à angle droit et les ai soudés. D'autres objets comme les serre-livres fonctionnent également. Les PCB sont marqués de lettres sur les pages qui vont ensemble. Comme vous pouvez le voir sur la photo, le côté A est soudé au côté A. Ne soudez pas toutes les pastilles d'un seul côté. Il suffit de souder un ou deux plots pour pouvoir les ressouder au cas où les dés ne seraient pas du tout perpendiculaires.

Continuez avec le panneau latéral I. Maintenant, les dés doivent avoir une forme en U (plinthe et les deux panneaux latéraux.

Ensuite, soudez l'écran LED aux deux panneaux latéraux. Les leds doivent être au top;-)

Faites quelques corrections si le dé n'est pas du tout perpendiculaire puis soudez toutes les pastilles de chaque côté.

Maintenant, vous pouvez placer dans une pile bouton et basculer sur les dés. S'amuser!

Il faut se méfier! Avant de souder le dernier panneau latéral III, assurez-vous que tous les composants sont soudés et placés correctement

Étape 8: Veuillez faire attention à ceci

La reproduction nécessite quelques connaissances et compétences notamment lors de la soudure et de la programmation du microcontrôleur.

Souder de si petits composants nécessite une certaine expérience en soudage et une station de soudage appropriée. J'ai donc décidé d'utiliser le breakoutboard LIS3DH pour éviter de souder le LIS3DH directement sur le PCB. Avec le petit boîtier du LIS3DH, cela est impossible à faire avec une station de soudage. Souder les circuits imprimés les uns aux autres n'est pas facile non plus

Si vous réglez certains des fusibles du microcontrôleur dans le mauvais sens, il est bloqué

Les photos montrent toujours la version 0.1 du PCB (sauf photo montrant les plots de programmation). Il s'agit de la première version du circuit imprimé qui a été produite. Il y avait quelques points à améliorer. J'ai donc décidé de créer une nouvelle version. Le référentiel sur github contient la dernière version

La photo montre la première maquette en papier que j'ai faite avant de commander le PCB.