Touchscreen-Visitenkarte - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-13 06:56

Ich bin studierter Maschinenbauingenieur, habe aber durch jahrelange Projekte mit Schaltungen und Mikrocontrollern auch Kenntnisse in Elektrotechnik und Programmierung erworben. Da Arbeitgeber erwarten, dass ich aufgrund meines Studiums über Kenntnisse im Maschinenbau verfüge, habe ich mich entschieden, eine Visitenkarte zu erstellen, die meine EE- und Programmierfähigkeiten unter Beweis stellt. Ich habe eine Reihe von Optionen in Betracht gezogen, von einer kundenspezifischen Platine mit meinem Namen und Kontaktinformationen und ein paar nützlichen Referenztabellen bis hin zu einer Platine mit dieser und einer kleinen LED-Taschenlampenschaltung, aber letztendlich habe ich mich für die aufwendigste entschieden Option, die ich in Betracht zog, eine Visitenkarte mit einem Arduino und einem Touchscreen, mit der jemand durch verschiedene Informationen über mich scrollen konnte. Es ist zugegebenermaßen sehr aufwendig und teuer für eine Visitenkarte, aber von den möglichen Designs, die ich in Betracht gezogen habe, ist es mit Abstand das coolste und hat auch am meisten Spaß gemacht.

Schritt 1: Erforderliche Teile und Verbrauchsmaterialien

Komponenten:

MicroSD-Karte (optional, ich habe meinen Lebenslauf und mein Portfolio auf eine in den LCD-Bildschirm eingelegte MicroSD-Karte geladen)

Kundenspezifisches Trägerboard

Kopfstifte

Adafruit-Touchscreen (P/N 2478)

Adafruit Pro Trinket 3.3V (Teilenr. 2010)

Adafruit Drucktasten-Stromsteuerplatine (P/N 1400)

Adafruit Li-Ion/Li-Poly Rucksack-Board (P/N 2124)

Adafruit 150 mAh LiPo-Akku (P/N 1317)

Adafruit Momentaner Druckknopf (P/N 3105)

2X Widerstand 1,2K Ohm SMT 0805

1X Widerstand 220 Ohm SMT 0805

Materialien/Werkzeuge:

Seitenschneider

Abisolierzangen

MicroUSB-Kabel

99% Isopropylalkohol

Schutzbeschichtung aus Silikon

Lötpaste

Bürsten

Heißluft-Rework-Station

Lötkolben

Schritt 2: PCB-Design und -Fertigung der Trägerplatine

Das Trägerboard wurde in AutoDesk EAGLE entworfen und von OSHPark hergestellt. Leider habe ich es versäumt, zusammen mit dem PCB-Design einen Schaltplan zu erstellen, daher habe ich die.brd-Datei von EAGLE angehängt, damit die Platine einfach in EAGLE importiert und bearbeitet und / oder hergestellt werden kann.

Schritt 3: Bauauftrag

Da bestimmte Komponenten den Zugriff auf andere Bereiche der Karte nach der Installation einschränken, folgte ich einer bestimmten Konstruktionsreihenfolge:

1. Löten Sie oberflächenmontierte Widerstände.

2. Löten Sie Adafruit-Leiterplatten.

3. Löten Sie den Netzschalter.

4. Löten Sie die Header-Pins des LCD-Bildschirms auf die Trägerplatine (den Bildschirm noch nicht auf die Header-Pins löten).

5. PCB in 99% Isopropylalkohol einweichen und das Flussmittel abschrubben. Lassen Sie die Leiterplatte vollständig trocknen, bevor Sie fortfahren.

6. Li-Ion-Akku ankleben und verlöten.

7. Streichen Sie eine konforme Silikonbeschichtung auf beide Seiten der Leiterplatte.

8. Löten Sie den LCD-Bildschirm an die Header-Pins. Entfernen Sie das Flussmittel auf diesen neu gelöteten Verbindungen mit einem in 99% Isopropylalkohol getränkten Wattestäbchen.

9. Streichen Sie eine konforme Silikonbeschichtung über die Lötstellen des LCD-Bildschirms und entlang der Kanten der Leiterplatte des LCD-Bildschirms.

10. Laden und programmieren Sie die Karte.

Schritt 4: Löten von SMD-Widerständen

Die Karte verwendet 2X 1,2KOhm 0805 SMT-Widerstände (RB1 und RB2), die als Spannungsteiler verdrahtet sind, damit der Arduino die Spannung der Batterie messen kann, und 1X 220 Ohm Strombegrenzungswiderstand (RLED) für die blaue LED im Netzschalter. Gelötet habe ich sie mit Lotpaste, die auf die Lötpads aufgetragen wurde, und einer Heißluft-Löt-Nacharbeitsstation, aber es ist auch möglich, sie mit einem Lötkolben und Standardlot zu löten.

Schritt 5: Löten von Adafruit-Leiterplatten auf die Trägerplatine

Ich wollte, dass die Karte so fertig wie möglich aussieht und sich so anfühlt, also habe ich versucht, alle scharfen Punkte oder Kanten im endgültigen Design zu beseitigen. Um die Adafruit-Leiterplatten mit der Trägerplatine zu verbinden, habe ich eine Technik verwendet, die ich "Lötnieten" anstelle der üblichen Stiftleisten nenne. Um die Platinen zusammenzufügen, legte ich die Seite der Adafruit-Platine ohne Komponenten bündig an die Trägerplatine an und hielt sie mit Header-Pins ausgerichtet, die vorübergehend durch einige der Durchgangslöcher gesteckt wurden. Einige der Vias sind frei von Header-Pins, damit sie zusammengelötet werden können. Durch Erhitzen der Durchkontaktierung auf einer der Leiterplatten mit einem Lötkolben und Auftragen von Lot, bis es durch beide Leiterplatten fließt, werden die Leiterplatten sowohl physisch als auch elektrisch verbunden, ohne dass von beiden Seiten scharfe Stifte hervorstehen.

Schritt 6: Löten von Durchgangslochkomponenten

Ich habe diagonale Bündigschneider verwendet, um alle Durchgangsloch-Komponentenstifte vor dem Löten bündig zu schneiden, so dass die Lötstelle eher ein glatter Hügel als der traditionelle stachelige "Vulkan" war.

Schritt 7: Flussmittel entfernen und konforme Silikonbeschichtung auftragen

Um das Flussmittel zu entfernen, tränkte ich die Platine in 99% Isopropylalkohol, nachdem alle Komponenten außer dem Bildschirm und dem Li-Ion-Akku gelötet waren, und entfernte dann mit einer Bürste alle restlichen Flussmittel. Ich habe dann eine Silikonschutzbeschichtung auf die Platine gemalt. Dies ist nicht unbedingt erforderlich, aber ich hatte das Gefühl, dass es der Karte eine verbesserte Passform und Verarbeitung verleiht und sie vor Wasser und elektrischen Kurzschlüssen schützt. Die Trägerplatine muss vor dem Auflöten des Schirms beschichtet werden, da nach dem Auflöten des Schirms kein Zugang mehr zur Platine besteht.

Schritt 8: Programmierung / UI-Design

Die Benutzeroberfläche ist ungefähr so einfach wie eine Touchscreen-Benutzeroberfläche, aber sie zeigt, dass ich zumindest ein wenig Programmiererfahrung habe. Der Intro-Bildschirm wird angezeigt, wenn das System den Ladevorgang abgeschlossen hat, und führt zu einem Bildschirm mit 5 auswählbaren Optionen. Sie führen zu Bildschirmen mit verschiedenen relevanten Informationen über mich sowie zu einem Bildschirm mit Systeminformationen, der darüber informiert, woher ich die verschiedenen Komponenten habe, eine Anzeige hat, die die verbleibende Leistung anzeigt und auf den Ladeanschluss und die MicroSD hinweist Kartenschlitz. Da ich keine der Funktionen des LCD-Bildschirms verwenden musste, für die eine Karte im MicroSD-Kartensteckplatz installiert sein muss, habe ich meinen Lebenslauf und mein Portfolio auf einer MicroSD-Karte im Steckplatz abgelegt, damit meine vollständigen Informationen auf der Visitenkarte verfügbar sind.