描述

嘿大家怎么了！

所以這里有一些超級酷的東西，一個以龍珠悟空為主題的 PCB 板！

這里的想法是制作一個包含 Goku 的簡單 PCB 徽章，我在這塊板上放置了幾個 LED，這樣當它由 Attiny13A 驅動時，它會以追逐模式發光，并產生 Goku 射擊的錯覺他著名的卡美哈美哈波。

對于那些不知道悟空是誰或什么是卡美哈美波波的人來說，悟空是一個外星人，由地球人撫養長大，他與壞人作戰，基本上是日本超人。

這個 PCB 是第 2 版，我早在 2021 年就已經制作了 V1，它非常實用，那個版本的唯一問題是我在其中使用了 ATtiny84，現在由于芯片短缺，很難買到 attiny84，所以我修改了我的設計并改用了 Attiny13A。

https://www.hackster.io/413148/goku-pcb-badge-f26f11

在本文中，我將向大家展示這個徽章的整個構建過程，讓我們開始吧

所需材料

這是我在此內置中使用的組件的候選清單-

• 閣樓13A
• 定制PCB
• 8205S 場效應管
• 0603 紅色 LED（藍色會更好看）
• 紐扣電池座 (SMD)
• 10K 電阻
• 1K電阻
• USB C 型端口

為什么使用 Attiny13，為什么不使用其他 MCU

我為這個項目選擇了 ATtiny13 的原因很簡單，它足夠強大，可以運行一個使用 5 個輸出引腳的簡單追逐開關。它也很便宜，易于編程并且可以廣泛使用。

ATTINY13-20PU 是一款基于 RISC 的 8 位高性能低功耗 AVR 微控制器，結合了 1kB ISP 閃存、64B SRAM、64B EEPROM、32B 寄存器文件和 4 通道 10 位 A/D 轉換器. 該器件在 20MHz 時支持 20 MIPS 的吞吐量，工作電壓在 2.7 至 5.5V 之間。

它現在由 Microchip 制造，最適合像驅動一堆東西這樣的應用程序，這就是我在這個項目中所做的。

https://www.microchip.com/en-us/product/ATtiny13A

至于使用一些像 Arduino 板這樣的大功率 MCU，它會更好地工作，但問題在于尺寸和外形尺寸。僅使用一個完整的 MCU 來驅動幾個 LED 也是矯枉過正的。

設計

示意圖

這款 PCB 徽章的設計非常簡單明了。為了驅動 LED，我使用了由 Attiny13A 控制的 Mosfet。

正在使用 5 個 Mosfet，每個都驅動四個并聯的 LED。

我在我的 OrCad PCB Suite 中制作了此原理圖，然后將其轉換為 Board 文件。

PCB設計

這個項目的主要吸引力是我放置在其頂部的悟空圖像或絲網印刷。

我所做的是，我搜索黑白悟空圖像，然后將其轉換為 BMP 圖像，因為我的 OrCad PCB Suite 僅導入 BMP 格式的圖像。

將悟空的圖像作為絲印層導入我的 PCB 設計后，我將所有組件放置在電路板周圍并完成設計。

LED 被放置在從 GOKU 的手掌中發射的球或球體的形狀中。

從 PCBWAY 獲取 PCB

在完成 PCB 后，我將 Gerber 數據發送到PCBWAY以獲取樣品。

我為這個項目選擇了帶有白色絲印的黃色阻焊層。

我在 PCB 的頂部添加了圖形以增加 PCB 的美感，我收到的 PCB 質量非常棒。

我已經使用他們的服務有一段時間了，我不得不說，這對于入門來說非常不錯。

從這里檢查 PCBWAY - https://www.pcbway.com/

電路板組裝

PCB組裝包括以下步驟-

• 錫膏點膠
• 取放過程
• 熱板回流
• 測試過程
• 添加 SMD 紐扣電池座

錫膏點膠

現在第一步是在每個元件焊盤上逐個添加焊膏。

要涂抹焊膏，我使用的是帶有寬注射器的焊膏分配針，我使用的焊膏是由 63% 錫和 37% 鉛組成的普通焊膏。

拾取和放置過程

應用焊膏后，我們繼續下一步，將組件添加到指定位置。

我使用 ESD 鑷子將每個組件放置在適當的位置。

熱板回流

在“Pick & Place Process”之后，我小心地將整個電路板抬起并放在我的 DIY SMT Hotplate 上。

熱板將 PCB 從下方加熱到焊膏熔化溫度，一旦 PCB 達到該溫度，焊膏就會熔化，所有組件都焊接到它們的焊盤上，我們抬起 PCB，然后將其放置在較冷的表面上一點點，以冷卻PCB的熱量。

測試！

現在，在添加紐扣電池座之前，我使用萬用表在二極管檢查模式下測試了 LED 是否正確焊接。

我將萬用表的正極探頭連接到第一列的正極，負極連接到它的負極。

通過這樣做，我測試了所有五列，因為每列中的 LED 并聯連接，所有 LED 都會發光。

在測試每個 LED 都正確焊接后，我繼續進行下一個過程，即在 PCB 的背面添加一個 SMD 紐扣電池座。

添加硬幣電池

最后，我用烙鐵在其指定位置的背面添加了一個 SMD 紐扣電池座。

此 SMD 紐扣電池座是此 PCB 中唯一未添加焊膏的組件。

在此之后，我們只需要使用主代碼刷新 ATtiny13 并啟動此板！

代碼

這是我使用的代碼。

我對其進行了一些更改，包括更改引腳編號，因為以前的版本具有不同的引腳分配，因為它使用 attiny84 但現在我使用的是 attiny13A。

int pinsCount=5;            // declaring the integer variable pinsCount
int pins[] = {0,1,2,3,4};     // declaring the array pins[]
void setup() {
pinMode(0, OUTPUT);
pinMode(1, OUTPUT);
pinMode(2, OUTPUT);
pinMode(3, OUTPUT);
pinMode(4, OUTPUT);
}
void loop() {
for (int i=0; i1){  // chasing right
digitalWrite(pins[i], HIGH);     // switching the LED at index i on
delay(70);             // stopping the program for 100 milliseconds
digitalWrite(pins[i], LOW);     // switching the LED at index i off
}
for (int i=pinsCount-1; i>0; i=i-1){  // chasing left (except the outer leds)
digitalWrite(pins[i], HIGH);     // switching the LED at index i on
delay(70);             // stopping the program for 100 milliseconds
digitalWrite(pins[i], LOW);     // switching the LED at index i off
}
}

對 Attiny13A 進行編程

我們不能通過任何 USB 直接對 ATTINY13 進行編程，有一種方法可以直接從 USB 端口對 Attiny 進行編程，但我沒有這樣做。

相反，我將使用 ISP 閃存方法，該方法將利用 attiny13A 的 SPI 引腳在其中燒錄引導加載程序，然后燒錄。

在 Arduino IDE 上安裝 Attiny13 Core

在開始刷機過程之前，我們首先需要在 Arduino IDE 中下載并安裝 Attiny13 Core 文件。https://github.com/MCUdude/MicroCore

• 打開 Arduino IDE。
• 打開文件 > 首選項菜單項。
• 在 Additional Boards Manager URLs 中輸入以下 URL：https://mcudude.github.io/MicroCore/package_MCUdu...
• 工具 > 板 > 板管理器...菜單項。
• 等待平臺索引完成下載。
• 向下滾動，直到看到 MicroCore 條目并單擊它。
• 單擊安裝。
• 安裝完成后關閉 Boards Manager 窗口。

準備 Arduino 作為 ISP 設置

AVR 芯片通常是空白的，它們需要設置為與 Arduino IDE 兼容，但要做到這一點，您需要 AVR 程序員來做這件事，例如 USBASP。

有趣的是，您可以通過一個非常簡單的步驟使用 Arduino Uno 或 Nano 板制作自己的 AVR 編程器。

• 將您的 Arduino 板與 com 端口連接并選擇 Example>ArduinoISP，將此草圖上傳到您的板上。
• 上傳后，進入工具菜單并在程序員部分選擇 Arduino 作為 ISP 選項。
• 現在要閃爍 Attiny13A，我們可以在 Board 部分選擇 Attiny13A。

編程過程使用 VCC、GND、RST、MISO、MOSI 和 SCK。

• Arduino 的 5V 到 Attiny 的 VCC
• 地到地
• Arduino 的 D10 到 Attiny 的 RST
• Arduino 的 D11 到 Attiny 的 MOSI
• Arduino的D12到Attiny的MISO
• Arduino 的 D13 到 Attiny 的 SCK

不幸的是，我的 SOIC8 IC Clip 工作不正常（其中一個引腳壞了），所以我不得不手動將六根線焊接到 MCU 的 SPI 引腳，然后將其與 Arduino Nano 連接，后者與 Arduino 作為 ISP Sketch 一起閃爍。

這是我如何刷 ATtiny13，

• 將開發板連接到 Arduino 作為 ISP 設置
• 選擇正確的端口，正確的編程器（Arduino 作為 ISP），然后點擊 Burn Bootloaderwait 幾秒鐘，您將完成燒錄引導加載程序消息。
• 現在打開要上傳到這個 AttinyGo 的草圖到草圖菜單并選擇使用程序員上傳。
• 您的 Sketch 將上傳到 Attiny13。

能量源

至于這個項目的電源，我們可以用兩種方法給它供電。

• 使用 CR2032 紐扣電池
• TYPE C線連接5V智能手機充電器

結果

?

只要有一點點創造力，我們就可以將任何東西轉換成 PCB，這也是我的目標。

Goku V2 工作正常，現在我終于可以說這個版本是最終版本，不需要任何進一步的開發。

特別感謝 PCBWAY 對這個項目的支持，您可以查看他們以更低的成本獲得優質的 PCB 服務！

今天的內容就到這里了，感謝大家閱讀這篇文章。

我很快就會帶著一個新項目回來！