Tarjeta de visita de matriz de puntos: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Si mi tarjeta de presentación con linterna no es lo suficientemente avanzada para usted, ¿qué tal una con una pantalla gráfica completa que se pueda personalizar para una serie de mensajes de desplazamiento? Este podría fabricarse en cantidad por un costo de piezas de aproximadamente $ 5, y es solo un poco más caro si está fabricando solo unas pocas. No voy a bromear con que este es un diseño fácil de hacer; no lo intente a menos que tenga muy buenas habilidades para soldar y algo de experiencia en electrónica. Algunos de los componentes aquí son más pequeños que los granos de arroz, por lo que también sería útil tener buena vista. Al igual que la tarjeta de linterna, es más una prueba de concepto que algo que puede producir en cantidad, pero al menos podría darle una idea de lo que se puede lograr y dónde podrían estar las tarjetas de presentación en solo unos pocos años.

Paso 1: sobre el diseño

Este es el tipo de tarjeta que se adaptaría a una empresa de alta tecnología, o aquellos que participaron en contratos de alto valor, donde una imagen innovadora es lo más importante. Nunca sugeriría que reemplazaría una tarjeta de presentación convencional, pero para impresionar a ese importante cliente potencial, habría más de unas pocas compañías que estarían felices de gastar unos pocos dólares extra. Al igual que la tarjeta de linterna, el objetivo es diseñar una tarjeta de presentación que la gente no pueda tirar. El diseño es realmente bastante simple para lo que hace: una matriz de 5x15 LED, conectada a un microcontrolador "PIC" de un solo chip. Un puñado de resistencias e interruptores completan el diseño (esquema disponible a continuación). Al mantener el microcontrolador en modo de suspensión a menos que se presionen los botones, la batería puede durar varios años y aún permitir un par de miles de pantallas de sus mensajes.

Paso 2: lo que necesita

• Una batería CR2032 (las compré por unos 16 centavos en eBay cuando compré 100)
• Un soporte de batería CR2032 (utilicé la pieza 18-3780 de www.rapidonline.com. Cuesta alrededor de 14 centavos en cantidades de 100; estos son un tipo común de soporte que debería poder encontrar en lugares como www.mouser.com ¡Si estás del otro lado del Atlántico para mí!)
• Un PIC16F57 (código de pedido 1556188 de www.farnell.com; estos cuestan 66 centavos cada uno en más de 100 cantidades; nuevamente, puede encontrarlos en www.mouser.com)
• Cuatro interruptores de montaje en superficie (Parte 78-1130 de www.rapidonline.com a 20 centavos cada uno)
• Algunas resistencias y condensadores diversos en un paquete de montaje en superficie "0805": necesitará resistencias de 5x100 ohmios, resistencias de 2x10k, resistor de 1x47k, condensador de 1x47p y condensador de 1x100n; cualquiera de los proveedores mencionados anteriormente los hace, ¡y no cuestan casi nada!
• LEDS de 75x "0603": ¡lo más brillantes posible y lo más barato posible! Usé el artículo 72-8742 a 6 centavos cada uno de Rapid, pero nuevamente, debería poder obtenerlos en otros proveedores. En cantidad, puede reducirlos a aproximadamente 3 centavos cada uno.
• Un poco de cinta adhesiva de espuma de doble cara que es un poco más gruesa que la batería que está utilizando (la mía tenía un grosor de 4,5 mm)
• Una placa de circuito impreso (PCB) para el proyecto: las instrucciones para producir la suya propia están más allá del alcance de este artículo, pero es posible que tenga cierto éxito con la técnica de termoadhesión o fotográfica (mi técnica preferida). Puede encontrar instrucciones para hacer sus propias placas de circuito impreso en otros lugares de instructables y otros sitios. El diseño de PCB se reproduce a continuación en un archivo PDF si desea probarlo usted mismo.

También necesitará un soldador (más soldadura), un cuchillo de corte, un poco de adhesivo en aerosol y una forma de imprimir el frente de su tarjeta; puede usar un láser de color o una inyección de tinta. Imprimí en película transparente OHP. También necesitará una forma de programar el microcontrolador PIC. Yo uso el PICKit2, que es el número de pieza 579-PG164120 de www.mouser.com, y está disponible por alrededor de $ 35. Se puede insertar una tira de pines de PCB de 5x0,1 pulgadas (como 22-0510 de Rapid) en el programador para que actúe como una interfaz con la placa.

Paso 3: ¡Comienza la soldadura

Suelde los componentes en la placa, comenzando por el más pequeño primero (consulte las fotos). Un par de pinzas es útil aquí: colocando una gota de soldadura en una almohadilla y luego fundiéndola mientras coloca las resistencias o los condensadores con las pinzas, puede agregar cuidadosamente estos pequeños componentes. No importa en qué dirección vayan estos componentes, pero sí para el PIC (que debe leer con la escritura en la dirección correcta hacia arriba como se muestra en estas fotos), y también los LED deben colocarse de la manera correcta. Es más difícil decir con los LED en qué dirección deben ir: la conexión superior debe ser la positiva (o "ánodo"). Puede saberlo consultando la hoja de datos del LED: uno de los dos cables normalmente estará marcado de alguna manera. A veces, una forma más fácil es probar uno de ellos conectando un par de cables a una pequeña batería de 1,5 V y luego tocando los cables en los extremos de los LED; si es la forma correcta, debería ver un brillo, pero Si usa una sola batería de 1,5 V, será extremadamente débil, por lo que deberá observar con atención. Nuevamente, un tutorial sobre soldadura no está dentro del alcance de este artículo; le advertí que este no es un proyecto para principiantes, ¡así que no convierta este en su primera aventura en la soldadura de montaje en superficie! Tenga en cuenta que los LED solo están soldados inicialmente en su cable inferior; usaremos algunos cables más adelante para conectar sus cables superiores.

Paso 4: una placa ad-hoc de doble cara

Coloque algunas tiras finas de 'cinta invisible' a lo largo de los trazos verticales de la placa de circuito impreso junto a cada columna de LED; esto evitará que los cables que estamos a punto de soldar los toquen. LEDs, para llegar hasta la resistencia como en la foto. Tenga en cuenta que solo necesitará cuatro cables; el superior no será necesario si utiliza el diseño de PCB que se proporciona en este artículo, ya que utiliza una traza de PCB para conectar los componentes.

Paso 5: programación

El siguiente paso es poner el programa de marcación en el chip. Si ha comprado el programador PIC Kit 2, tiene todo lo que necesita. Descargue el archivo MatrixCode.zip de esta página, descomprímalo y colóquelo en un directorio en algún lugar de su computadora; luego, desde el IDE de MPLAB, vaya al menú "Proyecto", seleccione "Abrir" y navegue hasta el "principal". asm "archivo. Cambie los mensajes almacenados (alrededor de la línea 115 en el código) por sus datos de contacto en lugar de los míos (!); Los mensajes se deletrean con una serie de '1' y '0'; un '1' significa que el LED está encendido. Si miras de cerca, verás mi nombre escrito con '1'. (¡Es posible que deba girar la cabeza 90 grados para ver esto!) Tiene total libertad para crear sus propios personajes o símbolos, por lo que podría tener, por ejemplo, una animación simple de un automóvil moviéndose hacia la izquierda si lo desea. Tenga en cuenta que hay cuatro mensajes, uno para cada botón, deberá especificar la longitud de cada mensaje indicando el número de columnas que ocupa en las definiciones 'MSG1LEN, MSG2LEN …'. Vaya al menú "Proyecto" nuevamente, y seleccione "Quickbuild" - compruebe que no haya errores y estará listo para programar. Utilizo una técnica simple de insertar una tira rota de 5 pines de una tira de pines de encabezado de 0.1 "en el programador, y luego tocar los 5 pines mientras programo. Esto es un poco complicado, pero como borrar o programar el ciclo solo toma un segundo más o menos, es bastante manejable. La flecha en el pin final del programador debe alinearse con el pin superior de la PCB (NO COMO SE MUESTRA EN ESTA FOTO - ¡GUAU!) Si está experimentando, vale la pena soldando la tira de 5 pines en la placa hasta que haya terminado sus cambios. Cuando esté listo para programar, tendrá que usar la utilidad separada 'PICKIT2' suministrada con el programador, ya que por alguna razón, el IDE de MPLAB no Admite la programación del PIC16F57 directamente. Para ello, es necesario especificar la familia de PIC ("línea de base") y la parte en particular (16F57), antes de cargar el archivo Hex creado en el paso anterior y, finalmente, programar el chip.. Si todo sale bien, debería poder insertar la batería (posi con el lado derecho hacia abajo) y presione uno de los botones para ver cómo se desplaza el mensaje.

Paso 6: Terminando

Para encapsular el prototipo, apliqué un poco de cinta de espuma de doble cara al tablero, le di la vuelta y luego corté el exceso. Luego imprimí al revés la superposición gráfica en una hoja de transparencia OHP. Al darle la vuelta a la hoja y adjuntar una etiqueta de impresora blanca, puede hacer que los íconos claros en la transparencia aparezcan en blanco. También adjunté una hoja de polipropileno grueso (hecha como una cubierta para encuadernar documentos) a la superposición con un poco de adhesivo en aerosol antes de pegarla al frente de la tarjeta y recortar el exceso. Si desea utilizar el mismo gráfico que el mío, también está disponible en esta página como PDF.

Paso 7: el producto terminado

El producto terminado se muestra a continuación. Ahora puede relajarse, contento de que tiene la tarjeta de presentación más avanzada del mundo (¡al menos hasta que haga mi próxima que tendrá una pantalla OLED a color!)

Paso 8: el futuro

Si los produjera comercialmente, probablemente cambiaría un par de cosas. En primer lugar, cambiaría la celda CR2032 por una CR2016, ya que es más delgada, y luego la incrustaría dentro de un espacio cortado en la PCB. Al usar componentes de perfil más bajo, el grosor de la tarjeta probablemente podría reducirse a aproximadamente 1/8 de pulgada (en lugar del 1/4 de pulgada actual). Al usar algunas de las nuevas baterías de película delgada, incluso podría ser posible hacer una tarjeta flexible, aunque a un precio más alto. Una superposición impresa profesionalmente y un reemplazo de troquelado personalizado para la cinta de espuma haría que las tarjetas se ensamblaran mucho más rápidamente y también se verían un poco más elegantes. Por supuesto, las placas de circuito impreso también se fabricarían de manera profesional y se llenarían con un robot de 'pick and place' para permitir que el ensamblaje se agilice aún más. A continuación, me gustaría trabajar en una versión de alta resolución utilizando una pantalla OLED en color: Piense en fotografías y animaciones. El cielo es el límite: casi cualquier dispositivo electrónico se puede colocar en tarjetas de presentación, enlaces inalámbricos, bandas sonoras de audio, si alguien está interesado en usar estas ideas u otras relacionadas comercialmente, avíseme, puede comunicarse conmigo en info @ lightboxtechnology. com. Al final de esta página, he incluido el archivo Eagle PCB para este proyecto. Tenga en cuenta que es una versión ligeramente diferente a la que se muestra en este instructivo, por lo que no será de mucha utilidad a menos que esté familiarizado con Eagle y esté feliz de hacer algunas modificaciones para su propio uso. Los principales cambios son que es de doble cara (no es necesaria la combinación de cinta / cable en el paso 4), el tipo de interruptor tiene una huella ligeramente diferente y uso un estilo diferente de montaje de batería. (Para aquellos que quieran probarlo, perforé un orificio de 20 mm en el centro de la PCB y luego usé dos piezas diagonales de alambre de resorte a cada lado de la placa para sujetar la batería, para hacer una tarjeta con un acabado mucho más delgado).