今天给大家带来一期致敬经典的超级马里奥的徽章。可爱的蘑菇徽章,经典的红黄配色,立马把我们拉回到儿时的快乐的时光里(不小心暴露了年龄)。
这款可穿戴徽章由定制的PCB构成,采用SOIC8封装的Attiny85供电,添加了三个WS2812BLED灯可以使蘑菇徽章闪闪发光。你可以把它佩戴在身上也可以别在书包上。
制作过程很简单,喜欢的创客可以动手试试看!
组件清单
定制PCB×1Attiny85×1WS2812BLED灯×31uf0805电容×1胸针×1SMD纽扣电池座×1CR2032电池×1SOIC8烧写夹×1
项目介绍
该徽章基于Microchip8位的低功耗微控制器,同时结合了8KBISP闪存、512BEEPROM、512BSRAM和六条通用I/O线,由Attiny85供电。
我采用CR2032纽扣电池来供电,它可以为系统提供3V电压。其中,三个WS2812BLED灯,每个LED灯消耗50mA,总共150mA,CR2032的容量为210mAh,所以可以提供1小时以上的备份。
WS2812BLED灯的数据资料可点击查看
PCB板的创建过程
1、如图所示,我需要设计一个蘑菇形状的PCB板,将图形导入到PCBCad软件。我选择黑白图像并将其作为PCB层导入。
2、如图所示,Attiny85可以控制DinDoutConfig并完成连接的三个WS2812BLED灯的所有工作。
第一个像素的Dout连接至第二个像素的Din,第二个像素的Dout连接至第三个像素的Din,然后再用第一个像素的Din提供一个信号来控制这三个像素。
每个LED灯都有1uf的电容器,然后用一个开关连接到Attiny85的D4。最后,将纽扣电池装入至电池仓供电。
首先导入了蘑菇图像并将其用作PCB的轮廓,其中一些细节k可用于制作阻焊层。
所有组件都是SMD,将它们放在背面,再将LED灯放置在圆形区域。在圆形区域我添加了一个阻焊层的开口,可以从顶部可以看到LED灯的余光。
这些WS2812BLED灯采取倒置的自定义封装,所以要将LED倒置焊接。
4、PCB打样
在最后一次检查完电路板后,我将Gerber数据发送到PCBWAY以获取样品。我选择的材料是带有白色丝印的红色阻焊层。
我在两侧的阻焊层上预留了开口,这样就可以从顶部可以看到底部的LED灯。
5、组装PCB板组装PCB板主要有以下几个步骤:
a、锡膏点胶工艺在每个元件焊盘上逐个添加焊膏。我使用的是带宽注射器的焊膏分配针,焊膏是由63%锡和37%铅组成的普通焊膏。
b、拾取和放置过程使用镊子将每个组件放置在适当的位置,要小心地处理每一个元件。
c、热板回流放置好元件后,将整个电路板放到我自制的热板回流焊板上进行焊接。完成后,请将其放置冷却。
d、安装LED灯由于PCB板没有任何通孔组件,需要在焊盘上焊接电线,然后再将LED灯与它连接起来。焊接过程中尽量快一点,因为LED焊盘过热可能会引起外壳熔化。最后,完成三个LED灯的焊接。
安装Attiny85
1、刷机过程中不能通过USB直接对ATTINY85进行编程,我采用ISP闪存的方法,通过attiny85的SPI引脚烧录引导加载程序,然后再烧录。
为了将Attiny与程序连接起来,我使用SOIC8烧写夹,直接将Attiny连接到该夹子上。
工具->主板->主板管理器,如果使用1.6.6版本,请关闭板子管理器并重新打开它。选择”ATTinyCorebySpenceKonde”,然后单击安装。
3、设置AVR芯片。AVR芯片通常是空白的,它需要设置与ArduinoIDE兼容性,所以需要编程AVR程序,例如USBASP。这里有一个非常简单的方法,你可以使用ArduinoUno或Nano板制作自己的AVR编程器。
将Arduino板与com端口连接并选择以下sketch:Example->在ArduinoISP中将sketch上传至主板。进入工具菜单并在程序部分选择Arduino作为ISP选项。点亮Attiny85后,在Board部分选择Attiny85。
编程过程会使用到VCC、GND和四个数据引脚。三个引脚分别连接到MISO、MOSI和SCK来实现目标,第四个引脚起到复位的作用。
4、用线将Attiny85与Arduino连接起来。注意在将ISPSketch上传到Arduino之后,需要在Arduino的Reset和GND引脚之间添加一个10uf的电容。
我没有使用Arduino和面包板来完成这项工作,而是使用我自制的用Attiny或AtmegaMCU制作的DIYAttinyProgrammer。
在以上接线配置中将主板连接到Arduino作为ISP设置。选择正确的端口、正确的编程器(Arduino作为ISP),然后点击BurnBootloader。等待几秒钟,你将完成烧录引导程序的消息。
打开要上传到这个AttinyGo的Sketch,然后到Sketch菜单并选择上传程序。最后Sketch会上传到attiny85。
编码
编码是Neopixelbuttoncyclersketch,当按下连接到attinyD4的按钮时,就会改变neopixels的颜色和动画。
最后,安装好CR2032纽扣电池,这枚可爱的蘑菇徽章就可以闪光了。