В этой статье мастер расскажет нам, как сделать набор электронных игральных костей. Это небольшое портативное устройство, с 5-ю кубиками и кнопкой, активирующей случайный бросок. Переключатели используется для включения или выключения каждого кубика, в зависимости от игры. Т.е. в игре можно использовать от 1 до 5 кубиков. Еще один выключатель общий, включает и выключает устройство.
Давайте посмотрим небольшое видео с примером работы устройства.
Инструменты и материалы:
-Микроконтролер ATtiny85;
-Драйвер светодиодного дисплея MAX7219CWG IC;
-Повышающий модуль;
-Литий-полимерный аккумулятор 3,7 В 420 мАч;
-Красный светодиод 0603- 35 шт;
-5-позиционный DIP-переключатель SPST;
-Ползунковый переключатель SPDT;
-Микрокнопка 6 мм;
-Резистор 0603 10 кОм;
-Резистор 0603 32,4 кОм;
-Программатор;
-Паяльные принадлежности;
-Макетная плата;
-Соединительные провода;
-3D-принтер;
-Наждачная бумага;
-Суперклей;
Шаг первый: прототип
Первый шаг в некоторых проектах в области электроники включает временный монтаж оборудования, чтобы убедиться в правильности схемы. После того, как будут выполнены надлежащие соединения, можно приступать к кодированию / программированию. Поскольку в окончательном дизайне мастер использовал в основном компоненты для поверхностного монтажа, включая светодиодный драйвер MAX7219 IC, он приобрел эквивалентную версию DIP для прототипирования.
Мастер хотел сначала понять, как работает микросхема MAX7219. Поскольку он был больше знаком с программированием Ardunio, и существует довольно значительная разница между Arduino и Attiny85, он решил провести первоначальное тестирование / программирование с помощью Ardunio mega.
Первоначальные тесты включали в себя написание простой программы для взаимодействия между Ардуино и микросхемы MAX7219 с подключением 7 светодиодов.
Далее мастер задействовал все светодиоды. Добавил переключатель включения / выключения, кнопку и DIP-переключатель пианино для индивидуального управления каждой «матрицей». Кнопка будет управлять каждым случайным броском.
Схему устройства и схему 7-сегментной «кости» можно скачать ниже.
Liar’s Dice Schematic.pdf
7 Segment Dice Equivalent.pdf
Шаг второй: программирование
Как уже упоминалось ранее мастер сначала программировал в среде Arduino. После отладки и проверки работы он преобразовал программу для работы на Attiny85. Несмотря на то, что IDE у Attiny85 и Arduino одинаковая, библиотеки и функции не совпадают. Для него это было это было довольно сложной задачей, так как он все это делал впервые. В конце шага можно скачать оба кода и для Ардуино и для Attiny.
В игре в кости игроки встряхивают кости в течение некоторого времени, прежде чем бросить. Он тоже хотел включить подобную функцию в свои электронные игральные кости. Реализовано это следующим образом. При нажатии на кнопку начинается перебор значений на камнях, как только кнопка отпускается, начинается бросок, и на каждом кубике появляется случайное число.
Еще одна функция, которую он включил, — это анимация прокрутки и инициированная анимация прокрутки. Эти функции можно увидеть в действии на видео выше.
В целом код довольно прост и использует довольно простые условные циклы. Он попытался прокомментировать прилагаемый код, чтобы пользователи могли понять каждый шаг. Программа Arduino использует библиотеку «LedControl.h», которая упрощает взаимодействие с MAX7219. Программа Attiny85 не может использовать преимущества этой библиотеки, и в коде более ручной подход к взаимодействию с Max IC.
LiarsDie.ino
LiarsDie85.ino
Шаг третий: дизайн печатной платы
Теперь, когда у него были рабочая программа и схема, пришло время сделать печатную плату. Для этого мастер использовал easyEDA.
Подробно ознакомится с этим процессом можно по этой ссылке.
После проектирования изготавливает плату на одном из производств. Вместе с платой он заказал и маску для монтажа SMD-компонентов.
Шаг четвертый: монтаж печатной платы
После того, как платы были изготовлены и доставлены он с помощью трафарета наносит паяльную пасту, затем размещает SMD-компоненты и отправляет в печь.
С помощью паяльника припаял все крупные детали.
На плате вы можете заметить место для батарейки 2032. После монтажа мастер протестировал работу устройства с этой батарейкой, и решил заменить ее на Li-Po аккумулятор. Провода от аккумулятора припаиваются прямо к контактным площадкам батарейки. Дополнительно был установлен разъем JST для зарядки Li-Po батареи.
Li-Po батарея является отличным источником питания для такого небольшого устройства и ее удобно заряжать в перерывах между играми.
Шаг пятый: 3D-печать
Следующим шагом была 3D-печать деталей. Для проектирования он использовал Fusion360.
Скачать файлы для печати деталей можно ниже.
Die_Cap.stl
Die_Divider.stl
Die_Spacer.stl
CaseBottom.stl
CaseTop.stl
Шаг шестой: сборка
Детали, напечатанные на 3D-принтере нужно обработать. Так же нужно было сделать так, чтобы свет от светодиодов просвечивался сквозь каждую точку каждого камня. Для этого была срезана верхняя часть с черных решеток и на это место приклеены отрезанные от прозрачной нити отрезки.
Когда клей высох он наждачной бумагой с зернистостью 60 грит отшлифовал выступающую нить. Затем начал шлифовку каждого белого кубика. Для белого кубика и черной проставки он постепенно увеличивал зернистость 220, 400, 800, 1000, 3000, чтобы получить очень гладкую поверхность.
После шлифовки установил черную решетку в кубик и зафиксировал клеем.
Затем отшлифовал корпус, в который будет установлена плата. Прикрутил плату к корпусу винтами.
Приклеил к плате кубики.
Все готово.
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: Схема SMD-компоненты Игра attiny85 3D принтер
Источник: