CIRCUITOS DE PAPEL: 6 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Maaari kang mag-iwan ng mga ulat, mag-imbestiga at mag-iwan ng mga circuitos electrónicos na isang proyekto upang ibigay, ibigay ang isang papel, cristal, madera… hasta una tela. Ito ay upang maiimplementa ang mga talakayan sa tradisyong ito sa isang electroico no se adapta a estos soportes. Maaari kang mag-decir que la parte estética at artística de un circuito electrónico tradicional distaba mucho de lo que buscaba para sa mismong mga proyekto.

Voy a mostraros un ejemplo muy sencillo pero que ilustra perfectamente la capacidad y la flexibility para sa desarrollar circuitos electrónicos usando estas técnicas. Ang estudyanteng ito ng trabajar me gusta sobre todo el nivel abierto que existe de creatividad y de poder explorar nuevos usos de los circuitos electrónicos, en el que uno puede dejar volar su imaginación y llegar a conjugar perfectamente arte y tecnología.

El circuito es muy sencillo, un microcontrolador a través de un fotoresistencia controla el encendido y apagado de dos LED.

Isang bahagi ng uniberso na pinag-uusapan para sa poder upang maiayos ang isang programa, gamitin ang isang programa ng software, upang buksan ang Pinagmulan.

Hakbang 1: Mga Materyales ng Herramientas Y

Mga Materyales

• Cartulina
• Cinta adhesiva de cobre
• Paglipat ng papel
• Estaño para soldar

Mga Componentes Electrónicos

• Micontrolador Attiny85 (Aliexpress)
• Zócalo DIP8 (Aliexpress)
• Humantong SMD 1206 naranja (Aliexpress)
• Resistencias SMD 1206 56 Ohm (Aliexpress)
• FotoResistencia LDR (Aliexpress)
• Porta Baterias CR2032 (Aliexpress)
• Pila CR2032 (Aliexpress)

Herramientas

• Soldador
• Tijeras
• Pinzas
• Plotter de Corte
• Programador USBASP (Aliexpress)

Utilizado ng Software

• Programa de dibujo vectorial, INKSCAPE (Inscape)
• Diseño de circuito electrónico, KICAD (KiCad)
• Software de corte del plotter, Silhouette Estudio

Hakbang 2: Preparando El Soporte Del Circuito

El soporte del circuito puede ser muy variado usando esta técnica, papel, cartón, cristal, madera… En este caso yo voy a usar una cartulina. Mi idea es crear una luciérnaga que cuando no reciba luz se ilumine y cuando reciba luz de apague.

Encontrar un diseño que se adapte a nuestra idea

El diseño del soporte de nuestra idea la vamos a realizar con un software de dibujo vectorial, voy a usar INKSCAPE, que es un programa fantástico para estas labores además de ser Open Source.

Ang mga podemos na ito ay nabili ng desde cero nuestro diseño con el programa, o buscar sa Internet sa pamamagitan ng Internet upang maiwasang isang ideya ng ideya. Yo descargado de Internet el archivo. Muy importante. El archivo que nos bajemos o que vayamos a crear tiene que tener extensión SVG (Scalable Vector Graphics). Narito ang iyong ilog ng dagat sa aking moda ng trabajar con el.

Una vez tenemos el archivo, lo voy a modificar para dejar solamente el contorno. Huwag mag-alaga para sa iyo sa un soporte para sa iyong paraan para sa iyo.

El siguiente paso será paghahanda ng archivo para sa exportarlo al programa de diseño de circuitos electrónicos. Para ello desde INKSCAPE salvaremos el archivo con la extensión DXF.

Sa pamamagitan ng listahan ng mga listahan ng archivo tanto para mandarlo al Software del plotter de corte si lo vamos a recortar con el, como para sa iba pang mga software mula sa circuitos electrónicos Kicad.

Este es un diseño sencillo de soporte para sa iyong paraan upang makapagpatuloy sa pag-recortar ng unas tijeras, ngunit dapat mong malaman kung mayroon kang sea sea muy komplicado recortarlos con unas tijeras.

Yo lo voy a recortar con el Plotter de corte.

Hakbang 3: Diseño Del Circuito Electrónico

En este paso vamos a crear nuestro circuito electrónico con el software de diseño de circuitos electrónicos KICAD. En el diseño de circuitos electrónicos hay un workFlow de trabajo que debemos seguir.

• Diseño de esquemático
• Diseño del PCB (naka-print na Circuit Board)
• Gumawa ng mga archive para sa exportarlos al plotter de corte

El primer paso será diseñar el esquemático. El esquemático de un circuito electrónico no es más que un documento donde se colocan todos los komponenes electrónicos que lo forman, y la conexión entre ellos para que nuestro circuito funcione.

Escoger los komponentes idóneos en tamaño, consumo, y características es esencial para sa lograr diseñar este tipo de proyectos. Mahalagang pangunahin na dedikasyon ng isang tagapayo at pagsisiyasat sa mga tip ng mga sangkap na mayroon ng el mercado y mejor se adapten a nuestro proyecto.

En este paso se escogen todos los komponenes que vamos a utilizar de las librerías que nos ofrece KiCad con sus respivos empaquetados y los conectamos entre si. Un empaquetado (package), no es más que la forma en la que el fabricante nos presenta el komponente electrónico. Ang mga sangkap na ito ay maaari mong gamitin para sa pag-aangkop ng una sa akin para sa isang sakit sa SMD, DIP8, Throug hole. Los empaquetados SMD son empaquetados que se utilizan para el montaje en superficie en el diseño de circuitos electrónicos, isang iba't ibang mga sangkap sa pamamagitan ng hole, son mucho más pequeños ocupando mucho menos espacio en nuestro circuito. Las resistencias y los LED que voy a usar son los que tienen ese empaquetado, concretamente el 1206 (largo y el ancho del komponente expresado en pulgadas. 0, 12 largo, 0.06 ancho).

El LDR, la fotoresistencia es un komponente throug hole (agujero pasante), le recortaré las patas para adaptarla al circuito.

El microcontrolador ATtiny85 que voy a utilizar está en un encapsulado llamado DIP8. En lugar de soldar el microcontrolador directamente al circuito le pondré un zócalo que me permita extraerlo para programarlo. Ang mga anak na lalaki ng mga bahagi ng throug hole, los adaptaré para poder usarlos en mi circuito.

Ang mga piraso ng dagat ay hindi maisasagawa sa kabuuan ng autonomo, bilang isang alimentación del circuito la realizaré con una batería de botón acoplada a un portapilas. Los LEDS que voy a utilizar de color naranja tienen muy poco consumo unos 20mA a su máximo brillo, el microcontrolador ATtiny85 también está diseñado para trabajar a voltajes muy bajos entre 2, 7v y 5, 5v. Así que una pila de botón de 3v será suf sapate para que el alimentar el circuito.

Cuando tengamos nuestro esquemático creado es momento de pasar al diseño del PCB (placa de circuito impreso). Con todos nuestros componentes electrónicos escogidos en función a nuestras necesidades, tanto funcionales como de diseño de nuestro circuito, en este paso los iremos colocando el lugar que van a ocupar nuestros componentes en nuestro circuito electrónico. Además trazaremos las pistas que unirán nuestros diferentes componentes entre si.

Para sa pag-uusig ng isang colocar los sangkap ng isang manera más precisa importaré la silueta de la luciérnaga que había creado anteriormente en INKSCAPE. Inaalis ang isang archivo na nai-import ng lahat ng buscamos nuestro archivo que tiene que tener un formato dxf. Lahat ng programa ay hindi nagtatagumpay sa pag-import ng pera sa gilid ng Edge. Cuts, kung saan ay mag-iingat ang mga bantay sa isang contorno que dará forma a nuestro circuito. Una vez importado iremos colocando nuestros componentes de la manera que mejor se adapten a nuestra idea. Luego crearemos las pistas que conectan nuestros componentes. El ancho de las pintas que mejor me ha funcionado es de 1, 5 milis, ya que si son más estrechas el plotter de corte no las deja bien.

Una vez tenemos el circuito ya terminado vamos a importarlo para que nuestro plotter de corte lo pueda recortar. Desde la herramienta trazado en KiCad escogemos la capa que queremos recortar, en este caso, F. Cu y lo exportamos como PDF. Para sa iyo, maaari kang magdagdag ng isang software para sa iyong software, upang mai-convert ang PDF sa isang archivo gráfico PNG, mag-click dito upang ma-update ang editor ng editor, GIMP sa bawat pahina.

Narito ang mga podemos software tungkol sa software del plotter de corte.

Hakbang 4: Transfiriendo Nuestro Circuito a La Luciérnaga

En esta parte del proceso me encontré con varios problemas al momento de recortar el circuito con el plotter de corte. La cinta de cobre es muy fina, as que que tuve que probar a ir cambiando unos cuantos ajustes del plotter de corte para que la recortase sin que la rompiese. Los ajustes del plotter de corte que mejor se adaptaron a mi material fueron:

• Pangako: 4
• Velocidad 1
• pases 2

Ahora bien, esto dependerá mucho del plotter de corte que utilicéis y del tipo de material.

Una vez recortado nuestro circuito lo trasferiremos a nuestra luciérnaga.

Iremos despegando con mucho cuidado las partes que no forman parte del circuito, hasta que nos quede solamente el circuito en si mismo. Ahora para poder llevarlo a la luciérnaga tendríamos que ir despegando parte por parte de nuestro circuito, pero esto se hace mucho más fácil y rápido usando un papel transfer. Colocamos el papel transfer sobre nuestro circuito y lo pasamos a el presionando y asegurándonos de que todo queda bien pegado al papel transfer. Una vez hecho nos quedará como una pegatina que podemos llevar a nuestro soporte diseñado anteriormente. Sólo quedará pegarlo en la luciérnaga.

Hakbang 5: Soldando Los Componentes

Upang magawa ang isang ideya, ang mga bahagi ng electrónicos deberían encajar perfectamente en los lugares que van colocados.

Como habréis obserbado algunos de los mga bahagi ng que voy a soldar están en formato SMD. Utilizo este formato por que es pequeño y se adapta muy bien para este tipo de circuitos. Otros son de agujero pasante, que simplemente doblándoles las patas las ajusto al circuito. También he decidido colocar un zócalo para insertar el microcontrolador (un zócalo es como un conector donde podemos pinchar nuestro komponente) en vez de soldarlo directamente al circuito, esto me permitirá poder extraerlo del circuito sin tener que desoldarlo.

Hindi ito nabibili sa mga bahagi ng SMD, al principio parece muy difícil pero con un poco de práctica se sueldan perfectamente.

Gumamit ng un soldador con una punta fina ayudará muchísimo a soldar los mga bahagi. Yo he utilizado una de 0, 5mm, tampoco pongáis la temperatura del soldador muy alta, ya que vamos a estar trabajando con papel, yo he utilizado mi soldador a 300º.

Hakbang 6: Programando El Microcontrolador

Buscar el dispositivo que controle toda la lógica de nuestro circuito y que se adapte a nuestras necesidades tanto funcionales como físicas del circuito es una tarea important que recerirá investigar las posibilidades nos nos ofrecen los fabricantes de este tipo de dispositivos.

Ang El ATtiny85 (telebisyon ng MicroChip, antes ATMEL) ay kumakanta ng isang talento sa mga grande virtudes, upang mapunan ang mga ito para sa mga ito na proyekto ng proyekto upang maipagpatuloy ang isang anak na lalaki na mahalaga sa kanilang paningin. Ang mga ito ay nagtuturo ng isang programa sa direktoryo ng sobre los registros de memoria del microcontrolador, que es como se suelen programar estos microcontroladores, mayroon mga iba't ibang librerías para sa programarlos desde el IDE de Arduino. Cabe decir, que es un microcontrolador con poca memoria solamente 8Kb y que al programarlo con las librerías de Arduino se merma mucho su tamaño (son fáciles de usar, pero poco efffices). Sa gayon ay sapat na para sa maraming mga proyekto.

Nuestro amigo cuenta con 6 pines de propósito general (entrada / salida) de los cuales 4 pueden funcionar como PWM, y 4 como ADC (talkor Analógico - Digital). Tiene una memoria FLASH de 8Kb, 512 bytes de EEPROM, y 512 de SDRAM.

PROGRAMAR EL ATtiny85

Tungkol dito, maaari kang magkaroon ng programa sa microcontrolador?, Para sa isang sistema ng desarrollo como puede ser Arduino, donde toda la circuitería extra que neesita el microcontrolador para sa programa na ito ay nagsasama ng isang placa de desarrollo se ve diffícil programar na ito.

Gawin ang isang programarlo utilizando una tecnología llamada ICSP (Sa Circuit Sistem Program). Imaginaros que creamos un sistema donde nuestro microcontrolador va soldado a una placa, tenemos que optimizarlo de tal manera que consuma la menor cantidad de corriente posible, as no que no tiene ninguna circuitería extra para poder programarlo ya que esto tiene un gasto de energía innecesaria, y nos vemos en la situación de reprogramarlo. Narito ang isang entablado ng ICSP, sa un programador específico (puede usarse el propio Arduino) at iyong comunicación SPI, mga programa ng microcontrolador sin retirarlo del sistema.

Voy a describesir los pasos a llevar a cabo para paghahanda el entorno Arduino para programar los ATtiny.

• Pag-install ng IDE de Arduino, Software Arduino
• Abrir el IDE de Arduino, nos vamos a Archivo, preferencias y en gestor de URLs Adicionales de Tarjetas copiamos y pegamos el siguiente enlace:

raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/…

• Ang damos a OK, y ahora en Herramientas, placa, Gestor de tarjetas buscamos ATtiny y las instalamos.
• Conectamos nuestro Arduino, Abrimos el IDE, vamos a Archivo, Ejemplos, y subimos

Para sa mga ito sa Arduino estará paghahanda para sa emular el sistema de programación ICSP para sa programa ng mga ito ATtiny85.

• Escribiremos nuestro código.
• Vamos al menú Herramientas, seleccionamos placa: ATtniny25 / 45/85
• Procesador: ATtiny85
• Reloj: interni 1MHz
• Puerto: COMxx (arduinoUno)
• Programador: Arduino bilang ISP
• Subimos el skecth a nuestro ATtiny85