כרטיס ביקור במסך מגע: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

אני מהנדס מכונות בתואר, אך פיתחתי גם כישורים בהנדסת חשמל ותכנות משנים של פרויקטים הכוללים מעגלים ומיקרו -בקרים. מכיוון שמעסיקים יצפו שיש לי כישורים בהנדסת מכונות בשל התואר שלי, החלטתי להכין כרטיס ביקור שיציג את EE ואת כישורי התכנות שלי. שקלתי מגוון אפשרויות, החל מלוח PC בעיצוב אישי עם שמי ופרטי יצירת הקשר עליו וכמה טבלאות התייחסות שימושיות, ועד לוח PCB עם מעט מעגל פנס LED עליו, אך בסופו של דבר הלכתי עם המשוכלל ביותר. אופציה שחשבתי עליה, שהייתה כרטיס ביקור עם ארדואינו ומסך מגע עליו שתאפשר למישהו לגלול בין מידע עלי. זה אמנם משוכלל ויקר לכרטיס ביקור, אבל בין העיצובים האפשריים שחשבתי עליו הוא בקלות הכי מגניב והיה גם הכי כיף לעצב ולייצר.

שלב 1: דרושים חלקים ואספקה

רכיבים:

כרטיס MicroSD (אופציונלי, העמסתי את קורות החיים והתיק שלי על כרטיס MicroSD שהוכנס למסך LCD)

לוח מנשא מותאם אישית

סיכות כותרת

מסך מגע Adafruit (P/N 2478)

Adafruit Pro Trinket 3.3V (P/N 2010)

לוח בקרת כוח לחצן Adafruit (P/N 1400)

לוח גב ל Adafruit Li-Ion/Li-Poly (P/N 2124)

סוללת LiPo של Adafruit 150 mAh (P/N 1317)

כפתור לחיצה רגעי של Adafruit (P/N 3105)

הנגד 2X 1.2K אוהם SMT 0805

הנגד 1X 220 אוהם SMT 0805

חומרים/כלים:

חותכי שטיפה אלכסוניים

חשפניות חוטים

כבל MicroUSB

99% אלכוהול איזופרופיל

ציפוי קונפורמלי מסיליקון

משחת הלחמה

מברשות

תחנת עיבוד אוויר חם

מלחם

שלב 2: עיצוב וייצור PCB של לוח מנשא

לוח המוביל תוכנן ב- AutoDesk EAGLE ומיוצר על ידי OSHPark. לרוע המזל לא הצלחתי ליצור מעגל סכמטי יחד עם עיצוב ה- PCB, לכן צירפתי את קובץ ה- brd מ- EAGLE כך שניתן לייבא את הלוח בקלות לתוך EAGLE ולערוך ו/או לייצר אותו.

שלב 3: צו בנייה

מכיוון שרכיבים מסוימים מגבילים את הגישה לאזורים אחרים בכרטיס לאחר ההתקנה, פעלתי לפי סדר בנייה ספציפי:

1. נגדי הר משטח הלחמה.

2. הלחמות PCB של Adafruit.

3. לחצן ההפעלה של הלחמה.

4. סיכות כותרת מסך מסך הלחמה ללוח המוביל (אין להלחם מסך לסיכות כותרת עדיין).

5. להשרות PCB באלכוהול איזופרופיל 99% ולשפשף את השטף. אפשר ל- PCB להתייבש לחלוטין לפני שתמשיך.

6. הדבק וסוללת סוללת ליתיום.

7. צבע ציפוי קונפורמלי מסיליקון משני צידי הלוח.

8. מסך הלחמה לסיכות הכותרת. הסר שטף על המפרקים החדשים שהותחלו באמצעות משטח כותנה ספוג באלכוהול איזופרופיל 99%.

9. צבעו ציפוי קונפורמלי מסיליקון על המפרקים המולחמים של מסך ה- LCD לאורך שולי לוח הלוח של מסך LCD.

10. טען ותכנת את הכרטיס.

שלב 4: נגדים להרכבת משטח הלחמה

הכרטיס משתמש בנגדים 2X 1.2KOhm 0805 SMT (RB1 ו- RB2) המחוברים כמפריד מתח, כך שהארדואינו יכול למדוד את המתח של הסוללה ואת הנגד 1X 220 אוהם המגביל את הזרם (RLED) עבור הנורית הכחולה בכפתור ההפעלה. הלחמתי אותם בעזרת משחת הלחמה המורחבת על כריות ההלחמה ותחנת עיבוד הלחמה באוויר החם, אך ניתן גם להלחם באמצעות מגהץ והלחמה סטנדרטית.

שלב 5: הלחמת PCBs Adafruit ללוח הספק

רציתי שהכרטיס יהיה בעל מראה ותחושה גמורים ככל האפשר, אז ניסיתי לחסל נקודות חדות או קצוות בעיצוב הסופי. כדי להצטרף ל- PCBs של Adafruit ללוח המנשא השתמשתי בטכניקה שאני מכנה "מסמרת הלחמה" ולא בסיכות הכותרת הרגילות. כדי לחבר את ה- PCB יחד, הנחתי את דופן ה- PCB של Adafruit ללא רכיבים סומק מול לוח המנשא והחזקתי אותו מיושר באמצעות סיכות כותרת שהוכנסו באופן זמני דרך כמה מהוויאסות דרך החורים. חלק מהוויאסות נשארות נקיות מסיכות הכותרת, כך שניתן להלחם אותן יחד. על ידי חימום ה- via על אחד הלוחות הפלטה בעזרת ברזל הלחמה והחלת הלחמה עד שהוא זורם דרך שני הלוחות הלוח, הלוחות מחוברים הן פיזית והן חשמלית, ללא סיכות חדות הבולטות משני הצדדים.

שלב 6: הלחמת רכיבי חור

השתמשתי בחותכי שטיפה אלכסוניים כדי לחתוך כל סיכות רכיב דרך החור לשטוף לפני ההלחמה, כך שמפרק ההלחמה הפך לתל חלק ולא "הר הגעש" הדוקרני המסורתי.

שלב 7: הסרת שטף והחלת ציפוי תואם סיליקון

כדי להסיר את השטף, הספגתי את הלוח ב -99% אלכוהול איזופרופיל לאחר שכל המרכיבים מלבד המסך וסוללת הליתיום יון מולחמו, ולאחר מכן השתמשתי במברשת כדי לנקות את השטף שנותר. לאחר מכן ציירתי על הלוח ציפוי קונפורמי מסיליקון. זה לא הכרחי בהחלט, אבל הרגשתי שזה נתן לכרטיס התאמה וגימור משופרים וסיפק לו הגנה מסוימת מפני מים וקצרים חשמליים. יש לצפות את לוח המנשא לפני הלחמת המסך מכיוון שאין דרך לגשת ללוח לאחר שהמסך מולחם.

שלב 8: תכנות / עיצוב ממשק משתמש

הממשק הוא פשוט למדי של ממשק מסך מגע כפי שניתן לבצע אותו, אך הוא מוכיח שיש לי לפחות מעט ניסיון בקידוד. מסך המבוא מופיע כשהמערכת מסיימת את הטעינה ומובילה למסך עם 5 אפשרויות לבחירה. הם מובילים למסכים עם פיסות מידע רלוונטיות עליי, כמו גם למסך עם מידע מערכת שמדבר על היכן השגתי את הרכיבים השונים, יש לו תצוגה המראה כמה כוח נותר ומצביע על יציאת הטעינה ועל ה- MicroSD חריץ לכרטיס. מכיוון שלא הייתי צריך להשתמש באף אחד מהפונקציות של מסך ה- LCD הדורש כרטיס מותקן בחריץ כרטיס ה- MicroSD שלו, שמתי את קורות החיים והתיק שלי על כרטיס MicroSD בחריץ כך שהמידע המלא שלי יהיה זמין בכרטיס הביקור.