PCB palmare con Arduino (con un'opzione per passare al wireless!): 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Aggiornamento 28.1.2019Sto lavorando alla prossima versione di questo palmare. Puoi seguire il progetto sul mio canale YouTube o Twitter.

Avvertimento! Ho trovato un errore nel layout del PCB. I pulsanti sinistro e su sono collegati a pin solo analogici. L'ho risolto aggiungendo due resistori di pullup ai due ingressi. Non è la soluzione perfetta ma funziona.

Ho progettato un PCB per un palmare basato sul microcontrollore ATmega328P-AU (lo stesso dell'Arduino Nano), display OLED SSD1306 e alcuni pulsanti. Ho anche aggiunto un'opzione per aggiungere il modulo radio NRF24L01+ per i giochi multiplayer. Puoi anche utilizzare questo palmare come controller wireless. Ho già realizzato controller wireless e ne ho persino uno Instructables su di loro. Tutto ciò di cui avresti bisogno sarebbe un Arduino Leonardo o un Pro Micro.

Il palmare è completamente open source. Tutto il codice sorgente è gratuito, così come il design del PCB. Ho anche iniziato a codificare un motore di gioco open source basato su tile per la console. Al momento funziona tutto tranne che il motore fisico ha qualche problema con le accelerazioni elevate. Questo solo perché il motore fisico funziona fotogramma per fotogramma alla stessa velocità della funzione di disegno. Il motore fisico dovrebbe avere il cosiddetto microstepping (spostando un pixel alla volta controllando se c'è una collisione), ma devo ancora lavorarci.

Come puoi vedere dalla foto, non ho ancora ricevuto le parti SMD. Attualmente sto sviluppando il codice con un prototipo.

Non voglio ottenere un PCB professionale. Posso ancora costruirlo?

Certo. Ho già realizzato un tutorial su come costruire questa console su un PCB di prototipazione con rame punteggiato. Puoi trovare il progetto qui:

Passaggio 1: ottenere tutte le parti

Prima di tutto hai bisogno di tutte le parti. Puoi ordinare i PCB da JLCPCB o da qualche altro sito che utilizza file Gerber. I file Gerber vengono utilizzati per descrivere il PCB per il produttore. Sono solo file. ZIP che contengono ogni dettaglio del PCB progettato.

Ecco il link per i PCB:

Ecco un elenco dei componenti che dovrai acquistare per farlo funzionare:

• ATmega328P (TQFP-32)
• 8 bottoni 6 x 6 x 6 mm
• Oscillatore a cristallo da 16 MHz
• 2 pezzi di condensatore da 22 pF 0603
• Display SSD1306 con interfaccia SPI. (128 x 64, monocromatico)
• Due resistori 0603 da 10 kΩ

Ecco un elenco dei componenti opzionali:

• NRF24L01+
• AMSD1117-3.3 (regolatore 3, 3 V per NRF24L01+)
• Condensatore 1206 680 nF (NRF24L01+ necessita di una tensione costante per funzionare correttamente.)
• 2 pz 1206 led (se si desidera far lampeggiare alcune luci)
• 2 pz di 0603 resistori per i led

Passaggio 2: assemblare la scheda

Questo sarà un po' difficile da descrivere poiché non ho ancora costruito alcun PCB. Non ho idea di dove siano finite le parti, ma spero che arrivino presto.

Come al solito con la saldatura, usa una sorta di aspiratore di fumi e lavati le mani dopo aver toccato il flusso o la saldatura. E stai attento con il saldatore. Produrrà gravi ustioni se lo tocchi mentre è a circa 350 gradi Celsius. Se tuttavia si ottiene una ferita dal saldatore, utilizzare acqua fredda per raffreddare il punto bruciato

Se non hai mai saldato parti SMD, ti consiglio vivamente di guardare alcuni tutorial da YouTube. La regola di base è applicare la saldatura su un pad, posizionare il chip e saldare il pin. Quindi fai solo il lato opposto e se ci sono più spilli fallo. Puoi anche usare il flusso per aiutare con il processo di saldatura.

Avrai anche bisogno di uno stoppino per saldare per poter saldare il microcontrollore. Basta far scorrere i pin con la saldatura e utilizzare lo stoppino per saldatura per eliminare l'eccesso.

Assicurati di saldare le parti nel modo giusto. Di solito i microcontrollori hanno un punto per indicare il primo pin. Di solito i PCB hanno anche un punto per guidare con l'orientamento.

Per le parti SMD di solito si desidera saldare prima le parti piccole. Se saldi prima le intestazioni, probabilmente le colpirai con il saldatore e rilascerai alcuni gas nocivi. Posso consigliare questa sequenza per esperienza. Non devi seguire questo elenco, ma è fatto con buon senso:

1. Condensatori
2. LED e resistori per i led (opzionali) [prima bisogna saldare i resistori]
3. Regolatore e microcontrollore (assicurati di posizionare l'MCU nel modo giusto! Il punto dovrebbe essere rivolto allo stesso modo del segno [punto bianco] sul PCB.)
4. Cristallo
5. pulsanti
6. Intestazioni (l'intestazione di NRF24L01+ è proprio dove riposerebbe il dito, quindi consiglio di utilizzare alcuni fili per consentire una certa flessibilità.)
7. Alcuni fili per la batteria. L'alimentazione principale è contrassegnata con VCC e GND. VCC dovrebbe essere di circa 3, 6-6 volt. Quella tensione va direttamente al microcontrollore, quindi assicurati di non inserire troppa tensione attraverso di essa.

Passaggio 3: il software

Ho realizzato alcuni giochi per questo tipo di piattaforma nel corso degli anni. Puoi trovare il vecchio codice multigioco da qui (è quello che si chiama fungo_mcp_continued_v10_converted):

github.com/Teneppa/handheld_open_source

Il motore open source può essere trovato qui (ho usato Visual Studio per codificarlo, quindi ci sono più file strani):