حاسبة الرسائل النصية: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

منتج الآن!

استغرق إكمال درجة الماجستير في الهندسة الكهربائية القليل من العمل الشاق. لقد كان طريقًا طويلًا لمدة خمس سنوات استمتعت به تمامًا. في نهاية عام 2015 تخرجت من الجامعة وكان أمامي إجازة لمدة 3 أشهر. ما هي أفضل طريقة لإنفاقها من القليل من البحث والتطوير الهندسي! دعونا نصنع حاسبة الرسائل النصية!

الخطوة 1: اختر آلة حاسبة علمية موجودة

هذه الخطوة إلزامية إلى حد كبير.

من غير المحتمل جدًا أن يجد المرء شركة لتصنع لها علبًا وأزرارًا للآلة الحاسبة بسعر رخيص.

الآن إنها مجرد مسألة تمزيق الدواخل ووضع الدوائر الخاصة بنا فيها.

الخطوة 2: اختيار المكون

المكونات الثلاثة الأكثر أهمية للمشروع هي LCD و MCU و Bluetooth Module.

بالنسبة لشاشات الكريستال السائل ، استخدمت "162COG-BA-BC" بواسطة Displaytech. يجب أن تكون شاشة LCD رفيعة جدًا لتناسب علبة الآلة الحاسبة وقد استوفت شاشة LCD هذه المتطلبات. بالإضافة إلى ذلك ، فهي شاشة LCD عاكسة وبالتالي لن تستهلك كمية كبيرة من التيار. أخيرًا ، تستخدم شاشة LCD هذه وحدة تحكم متوافقة مع Hitachi HD44780 المألوف وستجعل البرمجة نسيمًا مع وفرة كبيرة من التوثيق عبر الإنترنت.

بالنسبة إلى MCU ، يلزم وجود عدد كبير من دبابيس الإدخال / الإخراج للأغراض العامة لاستيعاب عدد أزرار الحاسبة العلمية. مطلوب أيضًا قدر مناسب من ذاكرة الفلاش وواجهة UART لوحدة Bluetooth.

بالنسبة لوحدة البلوتوث ، فإن الشرط الضروري هو أن تعمل الوحدة كمتعلم رئيسي وعبد. وهذا يعني أنه لا يمكن توصيل الأجهزة الأخرى بالوحدة فحسب ، بل يمكن للوحدة أيضًا البحث عن أجهزة Bluetooth الأخرى وتهيئة الاتصالات نفسها. بدون هذه الإمكانية ، لن تتمكن الآلات الحاسبة من الاتصال ببعضها البعض وستكون قادرة فقط على قبول طلبات الاتصال من الأجهزة الأكثر ذكاءً مثل الهواتف الذكية.

الخطوة 3: تصميم دوائر الطاقة

يخبرنا النظر من خلال أوراق البيانات أننا سنحتاج إلى قضبان جهد. سنحتاج إلى سكة 3.3 فولت لوحدة Bluetooth وسكة 5.0 فولت لشاشة LCD.

لدينا إمداد 3.0 فولت من البطاريتين القلويتين المتسلسلة. للحصول على الفولتية المطلوبة ، سنستخدم محول Boost ومنظم تسرب منخفض (LDO). يتم تحديد جهد الخرج لمحول Boost بواسطة نسبة المقاوم R3 و R4 في الرسم التخطيطي. سيصعد محول Boost الجهد من 3.0 فولت إلى 5.0 فولت مع القيم المشار إليها.

قد نستخدم بعد ذلك سكة 5.0 فولت لإنشاء سكة 3.3 فولت بمساعدة LDO. فقط تأكد من وضع بعض مكثفات SMD ذات الحجم المناسب على مدخلات ومخرجات هذه المنظمات لأنها ضرورية للتشغيل الناجح.

أخيرًا ، نضع Flip-Flop لبعض التبديل الذكي الذي سنستخدمه مع أزرار التشغيل والإيقاف الأصلية في حالة الآلة الحاسبة.

الخطوة 4: تصميم دوائر التحكم

التخطيط لدائرة التحكم بسيط نسبيًا.

نستخدم JTAG ATmega لتصحيح أخطاء الجهاز.

نقوم بتوصيل وحدة Bluetooth بإحدى واجهات MCUs UART التي ترمي بعض مقاومات الأمان للتأكد من أننا قد لا نرى أبدًا جهدًا أكبر من 3.3 فولت على وحدة Bluetooth. يعد مقسم المقاوم ضروريًا لأن MCU يعمل من سكة 5 فولت (لا يمكن تشغيل MCU من سكة 3.3 فولت نظرًا لأن 3.3 فولت غير كافية لمنطق LCD المرتفع).

تتصل شاشة LCD بشكل مباشر بمنافذ الإدخال / الإخراج للأغراض العامة على وحدة MCU. يتم استخدام مقسم الجهد لدبوس التباين. بدلاً من ذلك ، يمكن استخدام مقياس الجهد هنا. أنا ، مع ذلك ، أحب متانة المنتج الثابت الذي يأتي بمقاومات منفصلة لضبط التباين.

أضف بعض مكثفات الفصل ، بلورة 16 ميجاهرتز لوحدة MCU ، واسحب المقاومات للأزرار ويتم التصميم التخطيطي.

الخطوة 5: تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

بالنسبة لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، استخدمت Altium Designer. كان الجزء الأكثر أهمية وصعوبة في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو قياس الأبعاد المادية للآلة الحاسبة. لا يقتصر الأمر على أن يكون للوحة العرض والارتفاع المثاليين لتتلاءم جيدًا مع علبة الآلة الحاسبة ، ولكن يلزم أيضًا استيفاء عدد من الأبعاد المادية الأخرى. تحتاج فتحات LCD إلى أن يكون لها الموضع الصحيح أعلى لوحة الدوائر المطبوعة لتتماشى جيدًا مع النافذة الموجودة في العلبة. سيحتاج PCB إلى عدة فتحات حيث تمر المسامير من الجزء الخلفي من العلبة إلى مقدمة العلبة. أخيرًا ، سيحتاج PCB إلى وسادات للأزرار التي تتماشى جيدًا.

يستخدم تصميم الوسادة للأزرار شكلًا قياسيًا معشقًا لضمان الموثوقية العالية عند الضغط على حصيرة الزر الموصلة لأسفل.

تأكد من قطع النحاس عن PCB باستخدام "منطقة Keep Out" حول هوائي وحدة Bluetooth لضمان عدم وجود حل وسط في اتصال الإشارة. قررت الشركة المصنعة الخاصة بي بشكل غير متوقع قطع اللوحة بأكملها من المكان الذي قمت بتحديده ولكن لحسن الحظ لم يتسبب ذلك في أي مشاكل بالنسبة لي.

الخطوة 6: كود بعيدا

لقد استخدمت AVR Studio مع مصحح أخطاء JTAG ICE قديم للقيام بكل ما عندي من الترميز. لم يكن الكود الخاص بي مكتوبًا بأناقة بأي حال من الأحوال ، لكن كل شيء سار بشكل جيد في النهاية. انتهى بي الأمر باستخدام 64 كيلو بايت من 128 كيلو بايت من ذاكرة الفلاش المتاحة.

وحدة البلوتوث حقا قوية جدا. تمكنت من منح جهازي القدرة على الاتصال بآلات حاسبة أخرى ، وأجهزة iPhone و Android.

متطلبات الترميز هي معرفة وحدات تحكم Hitachi LCD ، ومهارات برمجة AVR الأساسية وفهم كيفية التفاعل مع الأجهزة الطرفية من خلال أوامر AT و UART.

شكرا أكوام للقراءة!

www.rubydevices.com.au/productSelect/RubyCalculator

www.ebay.com.au/itm/Text-Messaging-Calculat…