面包板LED手表是面向愛好者的創(chuàng)新電子產(chǎn)品和DIY項目。該手表基于ATtiny84A微控制器和一些電子元件,旨在以小時和分鐘為單位在氣泡7段LED顯示屏上顯示時間。為了獲得漂亮的外觀,您可以使用尺寸約為37x23x3.5毫米的花哨外殼。
在本文中,我們將提供有關(guān)如何使用ATtiny84A微控制器構(gòu)建面包板LED手表的綜合技術(shù)指南。
所需組件:
要制作面包板LED腕表,您需要以下材料:
ATtiny84A微控制器
微型7段LED顯示屏–QDSP-6064氣泡顯示屏
32.768kHz晶體振蕩器–(Q-32.768000K-TC38-20-B-12,5)
兩個電阻–470kΩ和10kΩ
3V.1鋰聚合物電池
面包板
輕觸按鈕
跳線
ATtiny84A微控制器:
ATtiny84A微控制器是我們面包板LED腕表的大腦(MCU)。它是一款8位微控制器,具有14個I/O引腳、8kB閃存、512字節(jié)SRAM和512字節(jié)EEPROM。ATtiny84A微控制器使用ArduinoIDE進行編程,這使得編寫、測試和上傳代碼到微控制器變得容易。
STNS01IC是意法半導體生產(chǎn)的可編程基準電壓源和電壓監(jiān)控器件(PSU–電源單元),內(nèi)置LDO(低壓差穩(wěn)壓器)。它是一款精密基準電壓源,具有低壓差和精確的輸出電壓,可通過I2C接口進行編程。
STNS01采用6引腳SOT23封裝,設(shè)計用于空間受限的應用,包括電池供電系統(tǒng)、電源管理和傳感器網(wǎng)絡(luò),用作電壓監(jiān)控器,以檢測系統(tǒng)中的過壓或欠壓情況。(本項目中使用的PSU單元的電路圖如下)。
7段LED顯示屏:
7段LED顯示屏是一種電子顯示屏,它使用七個以數(shù)字“8”形狀排列的LED來顯示數(shù)字。每個LED都標記為“a”到“g”,當特定的LED組合亮起時,它會形成一個數(shù)字。
QDSP-6064氣泡顯示器是一種LED顯示屏,也稱為“氣泡顯示屏”,適用于電池供電的設(shè)備。它是一個7段顯示器,使用充滿氣體的氣泡來照亮每個段。顯示屏由四位數(shù)字組成,每位數(shù)字有七個段,外加一個小數(shù)點。
晶體振蕩器:
晶體振蕩器是一種產(chǎn)生精確、穩(wěn)定頻率的電子電路。它用于我們的面包板LED手表,為微控制器提供精確的定時參考。
肖特基二極管
肖特基二極管用于電壓鉗位和電壓調(diào)節(jié)電路,可用于防止電壓尖峰并保護敏感的電子元件免受損壞。在該電路中,肖特基二極管下降并調(diào)節(jié)電壓,以保護LED段顯示器免受潛在傷害。
3V.1鋰聚合物電池
3V.1鋰聚合物電池是一種可充電鋰離子聚合物電池,標稱電壓為3.1伏。小型鋰聚合物電池因其高能量密度、低自放電率和長循環(huán)壽命而廣泛用于智能手機、平板電腦和筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備。
電阻:
電阻器是抵抗電流流動的電子元件。它們用于我們的面包板LED手表中,以限制流過LED的電流并創(chuàng)建分壓器。
面包板:
面包板是一種原型板,可讓您創(chuàng)建電子電路而無需焊接。它有一排排電氣連接的孔,您可以將電子元件和跳線插入這些孔以創(chuàng)建電路。
電路圖
LED面包板手表電路圖。
連接到3.1V電池和面包板的PSU(電源單元)充電器的電路圖。
ATtiny84ALED手表的固件
面包板手表的完整固件源代碼可以從GitHub下載。您可以使用Linux構(gòu)建和刷新代碼。GitHub頁面上的更多詳細信息。
構(gòu)建面包板LED腕表:
步驟1:連接組件
為了制造面包板LED手表,我們將首先將組件連接到面包板。首先,將ATtiny84A微控制器插入試驗板,確保其方向正確。接下來,將晶體振蕩器連接到微控制器的引腳1和2,兩個22pF陶瓷電容器連接到晶體引線和接地。連接VCC和GND之間的兩個100nF陶瓷電容器。連接引腳10和VCC之間的1k電阻,以及引腳220和LED顯示屏陽極之間的13歐姆電阻。最后,將LED顯示屏的陰極連接到GND。
步驟2:對微控制器進行編程
連接組件后,就可以對微控制器進行編程了。首先,從官方網(wǎng)站下載并安裝ArduinoIDE。接下來,按照官方Github存儲庫上的說明安裝Arduino的ATtiny核心。安裝內(nèi)核后,在ArduinoIDE中選擇“ATtiny84”作為開發(fā)板,并選擇“USBtinyISP”作為編程器。然后,從GitHub復制并粘貼代碼。
第3步:為電路供電
要為面包板LED腕表供電,請將3.1V鋰聚合物電池連接到PSU(電源單元)的J5和J6焊盤。現(xiàn)在,通過J3和J1墊將電池輸出連接為3.4V,用于試驗板。確保電池座的正極(+)和負極(-)連接到微控制器和LED顯示屏上的正確引腳。
步驟4:設(shè)置時間
電路通電后,LED顯示屏應以小時和分鐘為單位顯示時間。要設(shè)置時間,請按住連接到微控制器引腳4的按鈕。分鐘數(shù)字將開始閃爍,您可以使用按鈕調(diào)整分鐘。再次按下按鈕移動到小時數(shù)字,然后使用該按鈕調(diào)整小時。再次按下按鈕以節(jié)省時間并退出設(shè)置的時間模式。
總結(jié):
在本文中,我們提供了有關(guān)如何使用ATtiny84A微控制器構(gòu)建面包板LED手表的綜合技術(shù)指南。通過遵循上述步驟,您可以創(chuàng)建一個功能性和創(chuàng)新的電子產(chǎn)品,在7段LED顯示屏上以小時和分鐘為單位顯示時間。該項目是了解微控制器、電子和編程的好方法,可以通過多種方式進行定制和擴展。
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