Biglietto da visita touch screen: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Sono un Ingegnere Meccanico per laurea, ma ho anche sviluppato competenze in Ingegneria Elettrica e programmazione da anni di progetti che coinvolgono circuiti e microcontrollori. Poiché i datori di lavoro si aspettano che io abbia competenze in Ingegneria Meccanica grazie alla mia laurea, ho deciso di creare un biglietto da visita che mostrasse le mie capacità di EE e programmazione. Ho preso in considerazione una serie di opzioni, da un PCB progettato su misura con il mio nome e le informazioni di contatto e alcune utili tabelle di riferimento, a un PCB con quello e un piccolo circuito di torcia a LED su di esso, ma alla fine sono andato con il più elaborato opzione che stavo prendendo in considerazione, che era un biglietto da visita con un Arduino e un touch screen che avrebbe permesso a qualcuno di scorrere varie informazioni su di me. È certamente molto elaborato e costoso per un biglietto da visita, ma dei possibili design che ho considerato è facilmente il più bello ed è stato anche il più divertente da progettare e realizzare.

Passaggio 1: parti e forniture necessarie

Componenti:

Scheda MicroSD (opzionale, ho caricato il mio curriculum e portfolio su una scheda MicroSD inserita nello schermo LCD)

Bordo portante personalizzato

Perni di intestazione

Touchscreen Adafruit (P/N 2478)

Adafruit Pro Trinket 3.3V (P/N 2010)

Scheda di controllo dell'alimentazione a pulsante Adafruit (P/N 1400)

Zaino Adafruit Li-Ion/Li-Poly (P/N 2124)

Batteria LiPo Adafruit 150 mAh (P/N 1317)

Pulsante momentaneo Adafruit (P/N 3105)

Resistore 2X 1.2K Ohm SMT 0805

1X Resistore 220 Ohm SMT 0805

Materiali/Strumenti:

Frese a filo diagonali

Spelafili

Cavo MicroUSB

Alcool isopropilico al 99%

Rivestimento conforme al silicone

Pasta per saldature

spazzole

Stazione di rilavorazione ad aria calda

Saldatore

Passaggio 2: progettazione e fabbricazione PCB della scheda portante

La scheda di supporto è stata progettata in AutoDesk EAGLE e prodotta da OSHPark. Sfortunatamente non sono riuscito a creare uno schema del circuito insieme al design del PCB, quindi ho allegato il file.brd di EAGLE in modo che la scheda possa essere facilmente importata in EAGLE e modificata e/o prodotta.

Passaggio 3: Ordine di costruzione

Poiché alcuni componenti limitano l'accesso ad altre aree della scheda una volta installati, ho seguito un ordine di costruzione specifico:

1. Saldare le resistenze a montaggio superficiale.

2. Saldare PCB Adafruit.

3. Pulsante di accensione della saldatura.

4. Saldare i pin dell'intestazione dello schermo LCD alla scheda di supporto (non saldare ancora lo schermo ai pin dell'intestazione).

5. Immergere il PCB in alcol isopropilico al 99% e rimuovere il flusso. Lasciare che il PCB si asciughi completamente prima di continuare.

6. Incollare e saldare la batteria agli ioni di litio.

7. Vernice rivestimento conforme in silicone su entrambi i lati del PCB.

8. Saldare lo schermo LCD ai pin dell'intestazione. Rimuovere il flusso su questi giunti appena saldati utilizzando un batuffolo di cotone imbevuto di alcol isopropilico al 99%.

9. Dipingi un rivestimento conforme in silicone sui giunti saldati dello schermo LCD e lungo i bordi del PCB dello schermo LCD.

10. Carica e programma la carta.

Passaggio 4: saldatura dei resistori a montaggio superficiale

La scheda utilizza resistori SMT 2X 1.2KOhm 0805 (RB1 e RB2) cablati come divisore di tensione in modo che Arduino possa misurare la tensione della batteria e un resistore limitatore di corrente 1X 220 Ohm (RLED) per il LED blu nel pulsante di accensione. Li ho saldati usando la pasta saldante applicata ai pad di saldatura e una stazione di rilavorazione della saldatura ad aria calda, ma è anche possibile saldarli usando un saldatore e una saldatura standard.

Passaggio 5: saldatura dei PCB Adafruit alla scheda portante

Volevo che la carta avesse un aspetto e una sensazione il più rifiniti possibile, quindi ho cercato di eliminare eventuali punti o bordi taglienti nel design finale. Per unire i PCB Adafruit alla scheda di supporto ho utilizzato una tecnica che chiamo "rivettatura a saldatura" piuttosto che i soliti pin di intestazione. Per unire i PCB, ho messo il lato del PCB Adafruit senza componenti a filo contro la scheda di supporto e l'ho tenuto allineato usando i pin di testa inseriti temporaneamente attraverso alcuni dei fori passanti. Alcuni dei via vengono lasciati liberi dai pin dell'intestazione in modo che possano essere saldati insieme. Riscaldando la via su uno dei PCB con un saldatore e applicando la saldatura finché non scorre attraverso entrambi i PCB, le schede vengono unite sia fisicamente che elettricamente, senza pin appuntiti che sporgono da entrambi i lati.

Passaggio 6: saldatura di componenti con foro passante

Ho usato tronchesi diagonali per tagliare a filo tutti i perni dei componenti con foro passante prima di saldare, in modo che il giunto di saldatura finisse per essere un tumulo liscio piuttosto che il tradizionale "vulcano" appuntito.

Passaggio 7: rimozione del flusso e applicazione del rivestimento conforme al silicone

Per rimuovere il flusso, ho immerso la scheda in alcol isopropilico al 99% dopo che tutti i componenti tranne lo schermo e la batteria agli ioni di litio erano stati saldati, quindi ho usato un pennello per pulire ogni residuo di flusso. Ho poi dipinto un rivestimento conforme in silicone sulla tavola. Questo non è strettamente necessario, ma ho sentito che ha dato alla scheda una migliore vestibilità e finitura e le ha fornito una certa protezione dall'acqua e dai cortocircuiti elettrici. La scheda di supporto deve essere rivestita prima che lo schermo venga saldato perché non c'è modo di accedere alla scheda una volta che lo schermo è stato saldato.

Passaggio 8: programmazione/progettazione dell'interfaccia utente

L'interfaccia è tanto semplice quanto un'interfaccia touch screen possibile, ma dimostra che ho almeno un po' di esperienza di programmazione. La schermata di introduzione viene visualizzata quando il sistema termina il caricamento e conduce a una schermata con 5 opzioni selezionabili. Conducono a schermate con varie informazioni rilevanti su di me, oltre a una schermata con informazioni di sistema che parla di dove ho ottenuto i vari componenti, ha un display che mostra quanta energia è rimasta e indica la porta di ricarica e la MicroSD slot per schede. Dal momento che non avevo bisogno di utilizzare nessuna delle funzioni dello schermo LCD che richiedono una scheda installata nel suo slot per schede MicroSD, ho inserito il mio curriculum e portfolio su una scheda MicroSD nello slot in modo che le mie informazioni complete siano disponibili sul biglietto da visita.