PCB de mano con Arduino (¡con la opción de ser inalámbrico!): 3 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Actualización 28.1.2019 Actualmente estoy trabajando en la próxima versión de esta computadora de mano. Puedes seguir el proyecto en mi canal de YouTube o Twitter.

¡Advertencia! Encontré un error en el diseño de PCB. Los botones izquierdo y arriba están conectados a pines solo analógicos. Lo arreglé agregando dos resistencias pullup a las dos entradas. Esa no es la solución perfecta, pero funciona.

Diseñé una PCB para una computadora de mano que se basa en el microcontrolador ATmega328P-AU (igual que en el Arduino Nano), pantalla OLED SSD1306 y algunos botones. También agregué una opción para agregar el módulo de radio NRF24L01 + para juegos multijugador. También puede utilizar este dispositivo portátil como controlador inalámbrico. He hecho controladores inalámbricos antes e incluso tengo uno Instructables sobre ellos. Todo lo que necesitarías sería un Arduino Leonardo o Pro Micro.

La computadora de mano es completamente de código abierto. Todo el código fuente es de uso gratuito, así como el diseño de la PCB. También comencé a codificar un motor de juego basado en mosaicos de código abierto para la consola. Por el momento todo funciona excepto que el motor de física tiene algunos problemas con altas aceleraciones. Eso es solo porque el motor de física está funcionando cuadro por cuadro a la misma velocidad que la función de dibujo. El motor de física debería tener los llamados micropasos (moviendo un píxel a la vez para verificar si hay una colisión), pero todavía necesito trabajar en ello.

Como puede ver en la imagen, todavía no he recibido las piezas SMD. Actualmente estoy desarrollando el código con un prototipo.

No quiero tener una PCB profesional. ¿Todavía puedo construir esto?

Por supuesto. Ya hice un tutorial sobre cómo construir esta consola en un PCB de prototipos con cobre punteado. Puede encontrar el proyecto aquí:

Paso 1: obtener todas las piezas

En primer lugar, necesita todas las piezas. Puede solicitar los PCB de JLCPCB o de algún otro sitio que utilice archivos Gerber. Los archivos Gerber se utilizan para describir la PCB para el fabricante. Son solo archivos. ZIP que contienen todos los detalles de la PCB diseñada.

Aquí está el enlace para los PCB:

Aquí hay una lista de los componentes que tendrá que comprar para que funcione:

• ATmega328P (TQFP-32)
• 8 botones de 6 x 6 x 6 mm
• Oscilador de cristal de 16 MHz
• 2 piezas de condensador de tamaño 22 pF 0603
• Pantalla SSD1306 con interfaz SPI. (128 x 64, monocromo)
• Dos resistencias 0603 de 10 kΩ

A continuación, se muestra una lista de los componentes opcionales:

• NRF24L01 +
• AMSD1117-3.3 (regulador de 3, 3 V para el NRF24L01 +)
• 1206 Condensador de 680 nF (NRF24L01 + necesita un voltaje constante para funcionar correctamente).
• 2 piezas 1206 led (si quieres encender algunas luces)
• 2 piezas de resistencias 0603 para los leds

Paso 2: ensamble la placa

Esto será un poco difícil de describir ya que todavía no he construido ninguna PCB. No tengo ni idea de dónde fueron las piezas, pero espero que lleguen pronto.

Como suele ocurrir con la soldadura, utilice algún tipo de extractor de humos y lávese las manos después de tocar el fundente o la soldadura. Y ten cuidado con el soldador. Producirá quemaduras graves si lo toca mientras está a unos 350 grados centígrados. Sin embargo, si sufre una lesión con el soldador, use agua fría para enfriar el punto quemado

Si nunca ha soldado piezas SMD, le recomiendo que vea algunos tutoriales de YouTube. La regla básica es aplicar la soldadura a una almohadilla, colocar el chip en su lugar y soldar el pin. Luego haz el lado opuesto y si hay más alfileres hazlos. También puede usar fundente para ayudar con el proceso de soldadura.

También necesitará una mecha de soldadura para poder soldar el microcontrolador. Simplemente haga fluir los pines con soldadura y use una mecha de soldadura para sacar el exceso.

Asegúrese de soldar las piezas de la manera correcta. Por lo general, los microcontroladores tienen un punto para indicar el primer pin. Por lo general, los PCB también tienen un punto para guiar con la orientación.

Para las piezas SMD, por lo general, primero desea soldar las piezas pequeñas. Si suelda los cabezales primero, probablemente los golpeará con el soldador y liberará algunos gases desagradables. Puedo recomendar esta secuencia por experiencia. No tienes que seguir esta lista, pero está hecha con sentido común:

1. Condensadores
2. LEDs y resistencias para los leds (opcional) [primero debes soldar las resistencias]
3. Regulador y microcontrolador (¡Asegúrese de colocar la MCU de la manera correcta! El punto debe mirar de la misma manera que la marca [punto blanco] en la PCB).
4. Cristal
5. Botones
6. Encabezados (el encabezado del NRF24L01 + es justo donde descansaría su dedo, por lo que recomiendo usar algunos cables para permitir cierta flexibilidad).
7. Algunos cables para la batería. La energía principal está marcada con VCC y GND. VCC debe rondar los 3, 6-6 voltios. Ese voltaje va directamente al microcontrolador, así que asegúrese de no poner demasiado voltaje a través de él.

Paso 3: el software

He creado algunos juegos para este tipo de plataforma a lo largo de los años. Puedes encontrar el antiguo código de varios juegos desde aquí (es el que se llama mushroom_mcp_continued_v10_converted):

github.com/Teneppa/handheld_open_source

El motor de código abierto se puede encontrar aquí (utilicé Visual Studio para codificarlo, por lo que hay varios archivos extraños):