PCB-Handheld mit Arduino (mit der Option, drahtlos zu werden!) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Update 28.1.2019Ich arbeite gerade an der nächsten Version dieses Handhelds. Sie können das Projekt auf meinem YouTube-Kanal oder Twitter verfolgen.

Warnung! Ich habe einen Fehler im PCB-Layout gefunden. Die linken und oberen Tasten sind nur mit analogen Pins verbunden. Ich habe das behoben, indem ich den beiden Eingängen zwei Pullup-Widerstände hinzugefügt habe. Das ist nicht die perfekte Lösung, aber es funktioniert.

Ich habe eine Platine für einen Handheld entworfen, die auf dem ATmega328P-AU-Mikrocontroller (wie beim Arduino Nano), dem SSD1306-OLED-Display und einigen Tasten basiert. Ich habe auch eine Option hinzugefügt, um das NRF24L01+-Funkmodul für Multiplayer-Spiele hinzuzufügen. Sie können diesen Handheld auch als drahtlosen Controller verwenden. Ich habe schon einmal drahtlose Controller gemacht und habe sogar ein Instructables über sie. Alles, was Sie brauchen, wäre ein Arduino Leonardo oder Pro Micro.

Das Handheld ist vollständig Open Source. Der gesamte Quellcode sowie das PCB-Design können kostenlos verwendet werden. Ich begann auch, eine auf Kacheln basierende Open-Source-Spiele-Engine für die Konsole zu programmieren. Im Moment funktioniert alles, außer dass die Physik-Engine einige Probleme mit hohen Beschleunigungen hat. Das liegt einfach daran, dass die Physik-Engine Frame für Frame mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Zeichenfunktion läuft. Die Physik-Engine sollte über sogenanntes Microstepping verfügen (jeweils ein Pixel bewegen, um zu prüfen, ob eine Kollision vorliegt), aber ich muss noch daran arbeiten.

Wie Sie auf dem Bild sehen können, habe ich die SMD-Teile noch nicht erhalten. Ich entwickle gerade den Code mit einem Prototyp.

Ich möchte keine professionelle Platine bekommen. Kann ich das noch bauen?

Natürlich. Ich habe bereits ein Tutorial erstellt, wie man diese Konsole zu einer Prototyping-Platine mit gepunktetem Kupfer baut. Sie finden das Projekt hier:

Schritt 1: Alle Teile besorgen

Als erstes brauchst du alle Teile. Sie können die PCBs bei JLCPCB oder einer anderen Site bestellen, die Gerber-Dateien verwendet. Gerber-Dateien werden verwendet, um die Leiterplatte für den Hersteller zu beschreiben. Sie sind nur. ZIP-Dateien, die jedes Detail der entworfenen Leiterplatte enthalten.

Hier ist der Link für die Leiterplatten:

Hier ist eine Liste der Komponenten, die Sie kaufen müssen, damit es funktioniert:

• ATmega328P (TQFP-32)
• 8 Stück 6 x 6 x 6 mm Knöpfe
• 16 MHz Quarzoszillator
• 2 Stück Kondensator der Größe 22 pF 0603
• SSD1306-Display mit SPI-Schnittstelle. (128 x 64, monochrom)
• Zwei 0603 10 kΩ Widerstände

Hier ist eine Liste der optionalen Komponenten:

• NRF24L01+
• AMSD1117-3.3 (3, 3 V Regler für NRF24L01+)
• 1206 680 nF Kondensator (NRF24L01+ benötigen eine konstante Spannung, um korrekt zu funktionieren.)
• 2 Stück 1206 LED (wenn Sie einige Lichter blinken möchten)
• 2 Stück 0603 Widerstände für die LEDs

Schritt 2: Montieren Sie die Platine

Dies wird etwas schwer zu beschreiben sein, da ich noch keine PCBs gebaut habe. Ich habe keine Ahnung, wohin die Teile gegangen sind, aber ich hoffe, sie würden bald ankommen.

Wie beim Löten üblich, verwenden Sie eine Art Rauchabzug und waschen Sie Ihre Hände, nachdem Sie Flussmittel oder Lot berührt haben. Und seien Sie vorsichtig mit dem Lötkolben. Es verursacht schwere Verbrennungen, wenn Sie es berühren, während es bei etwa 350 Grad Celsius ist. Sollten Sie sich jedoch durch den Lötkolben verletzen, kühlen Sie die verbrannte Stelle mit kaltem Wasser ab

Wenn Sie noch nie SMD-Teile gelötet haben, empfehle ich dringend, einige Tutorials von YouTube anzusehen. Die Grundregel ist, das Lot auf ein Pad aufzutragen, den Chip aufzusetzen und den Pin zu verlöten. Dann machen Sie einfach die gegenüberliegende Seite und wenn es mehr Pins gibt, tun Sie sie. Sie können auch Flussmittel verwenden, um den Lötprozess zu unterstützen.

Sie benötigen auch einen Lötdocht, um den Mikrocontroller löten zu können. Lassen Sie die Stifte einfach mit Lötzinn fließen und verwenden Sie Lötdocht, um den Überschuss herauszubekommen.

Stellen Sie sicher, dass Sie die Teile richtig löten. Normalerweise haben Mikrocontroller einen Punkt, um den ersten Pin anzuzeigen. Normalerweise haben Leiterplatten auch einen Punkt zur Orientierung.

Bei SMD-Bauteilen möchte man in der Regel zuerst die Kleinteile verlöten. Wenn Sie zuerst die Header löten, werden Sie sie wahrscheinlich mit dem Lötkolben treffen und einige böse Gase freisetzen. Ich kann diese Sequenz aus Erfahrung empfehlen. Sie müssen dieser Liste nicht folgen, aber sie ist mit gesundem Menschenverstand erstellt:

1. Kondensatoren
2. LEDs und Widerstände für die LEDs (optional) [zuerst sollten Sie die Widerstände löten]
3. Regler und Mikrocontroller (Achten Sie darauf, dass Sie die MCU richtig platzieren! Der Punkt sollte in die gleiche Richtung wie die Markierung [weißer Punkt] auf der Platine zeigen.)
4. Kristall
5. Tasten
6. Header (Der Header des NRF24L01+ ist genau dort, wo Ihr Finger ruhen würde, daher empfehle ich, einige Drähte zu verwenden, um etwas Flexibilität zu ermöglichen.)
7. Einige Drähte für die Batterie. Die Hauptstromversorgung ist mit VCC und GND gekennzeichnet. VCC sollte etwa 3, 6-6 Volt betragen. Diese Spannung geht direkt an den Mikrocontroller, also stellen Sie sicher, dass Sie nicht zu viel Spannung durch ihn legen.

Schritt 3: Die Software

Ich habe im Laufe der Jahre einige Spiele für diese Art von Plattform entwickelt. Sie können den alten Multi-Game-Code von hier finden (er ist der mit dem Namen mushroom_mcp_continued_v10_converted):

github.com/Teneppa/handheld_open_source

Die Open-Source-Engine finden Sie hier (ich habe Visual Studio verwendet, um sie zu codieren, damit es mehrere seltsame Dateien gibt):