Biglietto da visita a matrice di punti: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Se il mio biglietto da visita della torcia non è abbastanza avanzato per te, che ne dici di uno con un display grafico completo che può essere personalizzato per un numero di messaggi a scorrimento? Questo potrebbe essere prodotto in quantità per circa $ 5 di parti, ed è solo un po' più costoso se ne fai solo alcuni. Non ti prenderò in giro dicendo che questo è un design facile da realizzare - non provarlo a meno che tu non abbia ottime capacità di saldatura e una certa esperienza nell'elettronica. Alcuni dei componenti qui sono più piccoli dei chicchi di riso, quindi sarebbe utile avere anche una buona vista! Come la carta della torcia, è più una prova del concetto che qualcosa che puoi sfornare in quantità, ma potrebbe almeno darti un'idea di cosa si può ottenere e dove potrebbero essere i biglietti da visita in pochi anni.

Passaggio 1: informazioni sul design

Questo è il tipo di carta che si addice a un'azienda ad alta tecnologia, oa coloro che sono stati coinvolti in contratti di alto valore, dove un'immagine innovativa è importante. Non suggerirei mai che sostituirebbe un biglietto da visita convenzionale, ma per impressionare quell'importantissimo potenziale cliente, ci sarebbero più di poche aziende che sarebbero felici di spendere solo qualche dollaro in più. Come la scheda torcia, l'obiettivo è progettare un biglietto da visita che le persone non possano buttare via! Il design è davvero abbastanza semplice per quello che fa: una matrice di 5x15 LED, collegata a un microcontrollore "PIC" a chip singolo. Una manciata di resistori e interruttori completano il design (schema disponibile di seguito). Mantenendo il microcontrollore in modalità di sospensione a meno che non vengano premuti i pulsanti, la batteria può durare diversi anni e consentire comunque la visualizzazione di un paio di migliaia di messaggi.

Passaggio 2: cosa ti serve

• Una batteria CR2032 (le ho prese per circa 16 centesimi su ebay quando ne ho comprate 100)
• Un supporto per batterie CR2032 (ho usato la parte 18-3780 da www.rapidonline.com. Questo costa circa 14 centesimi in quantità di 100 - questi sono un tipo comune di supporto che dovresti trovare in posti come www.mouser.com se per me sei dall'altra parte dell'Atlantico!)
• Un PIC16F57 (codice d'ordine 1556188 da www.farnell.com - Questi costano 66 centesimi ciascuno in più di 100 quantità - di nuovo, li puoi trovare su www.mouser.com)
• Quattro interruttori a montaggio superficiale (Parte 78-1130 da www.rapidonline.com a 20 centesimi ciascuno)
• Alcuni resistori e condensatori vari in un pacchetto a montaggio superficiale "0805" - avrai bisogno di resistori 5x100 ohm, resistori 2x10k, resistore 1x47k, condensatore 1x47p e condensatore 1x100n - tutti i fornitori sopra menzionati li fanno e non costano quasi nulla!
• 75x LED "0603" - il più luminoso possibile e il più economico possibile! Ho usato l'articolo 72-8742 a 6 centesimi ciascuno da Rapid, ma di nuovo, dovresti essere in grado di ottenerli presso altri fornitori. In quantità, puoi ridurli a circa 3 centesimi ciascuno.
• Del nastro biadesivo in schiuma leggermente più spesso della batteria che stai utilizzando (la mia aveva uno spessore di 4,5 mm)
• Un circuito stampato (PCB) per il progetto: le istruzioni per produrne uno tuo vanno oltre lo scopo di questo articolo, ma potresti avere qualche successo con la tecnica a caldo o fotografica (la mia tecnica preferita). Puoi trovare le istruzioni per creare i tuoi circuiti stampati altrove su istruttori e altri siti. Il layout del PCB è riprodotto di seguito in un file PDF se vuoi provare tu stesso.

Avrai anche bisogno di un saldatore (più saldatura), un coltello da taglio, un po' di adesivo spray e un modo per stampare la parte anteriore della tua carta: puoi usare un laser a colori o un getto d'inchiostro. Ho stampato su pellicola trasparente OHP. Avrai anche bisogno di un modo per programmare il microcontrollore PIC. Uso il PICKit2 che è il numero di parte 579-PG164120 da www.mouser.com e disponibile a circa $ 35. Una striscia di pin PCB da 5x0,1 pollici (come 22-0510 di Rapid) può essere inserita nel programmatore per fungere da interfaccia con la scheda.

Passaggio 3: inizia la saldatura

Saldare i componenti sulla scheda, iniziando dal più piccolo per primo (fare riferimento alle foto). Un paio di pinzette è utile qui: mettendo una massa di saldatura su un pad e poi fondendola nuovamente mentre si posizionano i resistori o i condensatori con le pinzette, è possibile aggiungere ordinatamente questi piccoli componenti. Non importa in che direzione vadano questi componenti, ma lo fa per il PIC (che dovrebbe leggere con la scritta nel modo corretto come mostrato in queste foto), e anche i LED devono essere posizionati nel modo giusto. È più difficile dire con i LED in che direzione dovrebbero andare: la connessione superiore dovrebbe essere il positivo (o "anodo"). Puoi dirlo consultando la scheda tecnica del LED: uno dei due cavi di solito sarà contrassegnato in qualche modo. Un modo più semplice a volte è testarne uno collegando un paio di fili a una piccola batteria da 1,5 V, quindi toccando i fili alle estremità dei LED: se è nel verso giusto, dovresti vedere un bagliore, ma se si utilizza una singola batteria da 1,5 V, sarà estremamente debole, quindi dovrai osservare attentamente. Ancora una volta, un tutorial sulla saldatura non rientra nell'ambito di questo articolo: ti ho avvertito che questo non è un progetto per principianti, quindi non fare di questa la tua prima avventura nella saldatura a montaggio superficiale! Nota che i LED sono inizialmente saldati solo sul loro cavo inferiore - utilizzeremo alcuni fili in seguito per collegare i loro cavi superiori.

Passaggio 4: una scheda bifacciale ad-hoc

Appoggia alcune sottili strisce di "nastro invisibile" lungo le tracce verticali del PCB accanto a ciascuna colonna di LED - questo impedirà ai fili che stiamo per saldare di toccarli. Quindi, saldare del filo di rame stagnato lungo la parte superiore di ogni fila di LED, per arrivare fino alla resistenza come in foto. Nota che avrai bisogno solo di quattro fili: quello in alto non sarà necessario se usi il layout PCB fornito in questo articolo, poiché utilizza una traccia PCB per collegare i componenti.

Passaggio 5: programmazione

Il prossimo passo è inserire il programma di composizione nel chip. Se hai acquistato il programmatore PIC Kit 2, ha tutto ciò di cui hai bisogno. Scarica il file MatrixCode.zip da questa pagina, decomprimilo e mettilo in una directory da qualche parte sul tuo computer, quindi dall'IDE MPLAB, vai al menu "Progetto", seleziona "Apri" e vai al file "main. asm". Cambia i messaggi memorizzati (intorno alla riga 115 nel codice) con i tuoi dettagli di contatto piuttosto che con i miei (!) - i messaggi sono spiegati con una serie di "1" e "0" - un "1" significa che il LED è acceso. Se guardi da vicino, vedrai il mio nome scritto con "1". (Potrebbe essere necessario girare la testa di 90 gradi per vederlo!) Hai completa libertà di creare i tuoi personaggi o simboli, quindi potresti avere, ad esempio, una semplice animazione di un'auto che si muove a sinistra se lo desideri. Nota che ci sono quattro messaggi - uno per ogni pulsante - dovrai specificare la lunghezza di ogni messaggio indicando il numero di colonne che occupa nelle definizioni 'MSG1LEN, MSG2LEN…'. Vai di nuovo al menu "Progetto", e seleziona "Quickbuild" - controlla che non ci siano errori e sei pronto per programmare. Uso una semplice tecnica di inserimento di una striscia interrotta di 5 pin da una striscia di pin di intestazione da 0,1" nel programmatore, e poi semplicemente toccando i 5 pin durante la programmazione. Questo è un po' complicato, ma come la cancellazione o il ciclo del programma richiede solo un secondo o giù di lì, è abbastanza gestibile. La freccia sul pin finale del programmatore dovrebbe allinearsi con il pin superiore del PCB (NON COME MOSTRATO IN QUESTA FOTO - WHOOPS!) Se stai sperimentando, vale la pena saldare la striscia di 5 pin sulla scheda fino a quando non hai terminato le modifiche. Quando sei pronto per programmare, dovrai utilizzare l'utility separata 'PICKIT2' fornita con il programmatore, poiché per qualche motivo l'IDE MPLAB non supportare direttamente la programmazione del PIC16F57. Per fare ciò, è necessario specificare la famiglia di PIC ("baseline") e la parte particolare (16F57), prima di caricare il file Hex creato nel passaggio precedente, e quindi programmare il chip Se tutto è andato a buon fine, dovresti essere in grado di inserire la batteria (posi tivo rivolto verso il basso) e premere uno dei pulsanti per vedere scorrere il messaggio!

Passaggio 6: conclusione

Per incapsulare il prototipo, ho applicato del nastro biadesivo in schiuma alla scheda, l'ho capovolta e poi ho tagliato l'eccesso. Ho quindi stampato in retromarcia la sovrapposizione grafica su un foglio trasparente OHP. Capovolgendo il foglio e allegando un'etichetta bianca per la stampante, è possibile far apparire bianche le icone chiare sulla trasparenza. Ho anche attaccato un foglio di polipropilene spesso (realizzato come copertura per documenti di rilegatura) all'overlay usando uno spray adesivo prima di attaccarlo alla parte anteriore della carta e tagliare l'eccesso. Se volessi utilizzare la stessa grafica della mia, è disponibile anche in questa pagina come PDF.

Passaggio 7: il prodotto finito

Il prodotto finito è mostrato di seguito. Ora puoi rilassarti, contento di avere il biglietto da visita più avanzato del mondo (almeno fino a quando non realizzerò il mio prossimo che avrà uno schermo OLED a colori!)

Passaggio 8: il futuro

Se li producessi commercialmente, probabilmente cambierei un paio di cose. Innanzitutto cambierei la cella CR2032 in una CR2016 poiché è più sottile, quindi la incorporerei in uno spazio tagliato nel PCB. Utilizzando componenti di basso profilo, lo spessore della scheda potrebbe probabilmente essere ridotto a circa 1/8 di pollice (piuttosto che all'attuale 1/4 di pollice). Utilizzando alcune delle nuove batterie a film sottile, potrebbe anche essere possibile realizzare una carta flessibile, anche se a un prezzo più elevato. Una sovrapposizione stampata professionalmente e una sostituzione fustellata personalizzata per il nastro in schiuma vedrebbero le carte assemblate molto più rapidamente e sembrerebbero anche un po' più fluide. Ovviamente anche i PCB sarebbero prodotti professionalmente e popolati da un robot "pick and place" per consentire un ulteriore accelerazione dell'assemblaggio. Successivamente, vorrei lavorare su una versione ad alta risoluzione utilizzando un display OLED a colori - pensa a fotografie e animazioni. Il cielo è il limite - quasi tutti i dispositivi elettronici potrebbero essere inseriti nei biglietti da visita - collegamenti wireless, colonne sonore audio - se qualcuno è interessato a utilizzare queste idee o altre correlate commercialmente, fatemelo sapere - potete contattarmi a info@lightboxtechnology. com. In fondo a questa pagina ho incluso il file Eagle PCB per questo progetto. Tieni presente che è una versione leggermente diversa da quella mostrata in questo istruibile, quindi non sarà molto utile a meno che tu non abbia familiarità con Eagle e non sia felice di apportare alcune modifiche per tuo uso. Le modifiche principali sono che è a doppia faccia (non è necessaria la combinazione nastro/cavo nel passaggio 4), il tipo di interruttore ha un ingombro leggermente diverso e utilizzo uno stile diverso di montaggio della batteria. (Per coloro che vogliono provarlo, ho praticato un foro da 20 mm al centro del PCB, e poi ho usato due pezzi diagonali di filo a molla su entrambi i lati della scheda per tenere la batteria, per fare una scheda finita molto più sottile).