बेवकूफ घड़ी: 10 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

नर्ड वॉच उस समय को बाइनरी में प्रदर्शित करती है जब बटन को धक्का दिया जाता है और सैम डीरोस द्वारा हमारे मुख्यालय में ग्रीष्मकालीन इंटर्नशिप के दौरान बनाया गया था। घड़ी दो 4-बिट बाइनरी संख्याओं (बड़े-एंडियन प्रारूप में) का प्रतिनिधित्व करने के लिए क्रम में दो एल ई डी फ्लैश करके घंटे और मिनट दिखाती है। बाइनरी नंबरों को कैसे पढ़ा जाए, इसका एक अच्छा विवरण यहां दिया गया है।

यह ट्यूटोरियल (सैम डीरोस द्वारा लिखित) आपको दिखाता है कि कैसे कुछ इलेक्ट्रॉनिक्स घटकों और एक बैंटम टूल्स डेस्कटॉप पीसीबी मिलिंग मशीन के साथ खरोंच से एक नर्ड वॉच का निर्माण किया जाए। यह माना जाता है कि आपके पास सतह-माउंट इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ काम करने का पिछला अनुभव है और आप मल्टीमीटर और सोल्डरिंग के लिए अजनबी नहीं हैं। Arduino कैसे काम करता है, इस बारे में थोड़ी जानकारी लेना भी मददगार है।

चरण 1: आरंभ करने से पहले कुछ नोट्स

समय कैसे बताएं: पहली संख्या घंटे का प्रतिनिधित्व करती है, और दूसरी संख्या उस संख्या का प्रतिनिधित्व करती है जिसे मिनट की सुई इंगित कर रही होगी यदि यह एक एनालॉग घड़ी थी। उदाहरण के लिए, यदि घड़ी 0010 - 0110 चमकती है, तो यह 2 - 6 से मेल खाती है, जिसका अर्थ है कि घंटा 2 है और मिनट की सुई 6 की ओर इशारा करती है, जिससे यह 2:30 हो जाती है। (एक ग्राफिक विवरण के लिए ऊपर की छवि देखें!) सुबह या दोपहर का कोई संकेत नहीं है, लेकिन उम्मीद है कि यह स्पष्ट है कि यह सुबह 2:30 बजे है या नहीं।

यह घड़ी मेकर फेयर के लिए बनाए गए टोनी डेरोज के प्रोजेक्ट पर आधारित है। यह एक ही कोड और योजनाबद्ध का उपयोग करता है, लेकिन अब बोर्ड को एक घड़ी की तरह दिखने के लिए तैयार किया गया है, और इसे कम प्रोफ़ाइल बनाने के लिए चिकना सतह-माउंट (एसएमडी) घटकों का उपयोग किया जाता है।

नोट: सैम ने इस घड़ी की कई पुनरावृत्तियां कीं - आपको तस्वीरों में संस्करण संख्याएं दिखाई देंगी। इस वजह से, इस पोस्ट में प्रगति की तस्वीरें अक्सर विभिन्न संस्करणों के बीच घूमती रहती हैं। हालांकि, हर संस्करण के लिए सामान्य प्रक्रिया बिल्कुल समान है, इसलिए चिंता न करें यदि आपकी घड़ी बिल्कुल तस्वीर की तरह नहीं दिखती है।

एक और नोट: इसका मुख्य भाग कैसे-कैसे संस्करण 2.5 का निर्माण करना है, सबसे वर्तमान संस्करण जो नियमित एटीटीनी चिप का उपयोग करता है। हालाँकि, चरण 9 एक भिन्नता दिखाता है, संस्करण 3.1, जो इसे प्रोग्राम करने के लिए एक सतह-माउंट ATtiny और एक मिनी-यूएसबी पोर्ट का उपयोग करता है। यह संस्करण बनाने और प्रोग्राम करने में काफी कठिन है, इसलिए मैं संस्करण 2.5 से शुरू करने और केवल संस्करण 3.1 की कोशिश करने की अनुशंसा करता हूं यदि आप वास्तव में महत्वाकांक्षी महसूस करते हैं (या सोल्डरिंग एसएमडी घटकों के साथ अनुभव है)।

चरण 2: यह कैसे काम करता है

ATtiny चिप (ब्लैक 8-पिन IC चिप) घड़ी का दिल है। यह चिप मूल रूप से उसी चिप का एक छोटा संस्करण है जो एक Arduino के अंदर है, और इस प्रकार इसे विभिन्न कार्यों को करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है। इस मामले में, चिप पर एक प्रोग्राम होता है जो एक बटन प्रेस की प्रतीक्षा करता है, और जब उसे एक होश आता है, तो वह अपने कई पिनों को जमीन पर रखता है ताकि एलईडी के माध्यम से +3 वोल्ट से करंट प्रवाहित हो सके, उन्हें प्रकाश में लाया जा सके। ATtiny में एक आंतरिक घड़ी होती है, इसलिए एल ई डी को समय प्रदर्शित करने के लिए फ्लैश करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है।

चरण 3: उपकरण, सामग्री और फ़ाइलें

उपकरण

• बैंटम टूल्स डेस्कटॉप पीसीबी मिलिंग मशीन
• कंप्यूटर बैंटम टूल्स सॉफ्टवेयर के साथ स्थापित
• संरेखण ब्रैकेट और बढ़ते हार्डवेयर मिलिंग मशीन के साथ शामिल हैं
• सोल्डरिंग आयरन
• फ्लैट एंड मिल्स, 1/64", 1/32", और 1/16" (वैकल्पिक लेकिन अनुशंसित, अतिरिक्त तांबे को साफ करने के लिए)

सामग्री

• पीसीबी रिक्त, FR-1, दो तरफा
• दो तरफा टेप
• मिलाप
• कंधे पर लगाई जाने वाली क्रीम
• सिलाई की सुई
• धागा, काला
• वेल्क्रो पट्टियाँ, 3/4", काला या घड़ी का पट्टा का दूसरा रूप

इलेक्ट्रॉनिक उपकरण

• आईसी सॉकेट, 8-पिन
• Atmel ATtiny चिप हमने ATtiny85 का इस्तेमाल किया।
• एल ई डी, एसएमडी (2) एसएमडी = सतह माउंट डिवाइस
• प्रतिरोधों, ~ ५० ओम, एसएमडी (२) सटीक मूल्य महत्वपूर्ण नहीं है।
• मोमेंट्री बटन, स्क्वायर, एसएमडी हमने इनका इस्तेमाल किया, लेकिन अन्य भी फिट होंगे।
• सिक्का सेल बैटरी, CR2032, 3-वोल्ट
• सिक्का सेल बैटरी धारक

फ़ाइलें

• घड़ी के लिए ईगल बोर्ड फ़ाइल NerdWatchV2.5.brd
• ATTiny पर जाने के लिए Arduino स्केच NerdWatch.ino। यहां शामिल.zip फ़ाइल में स्केच है, साथ ही वे लाइब्रेरी भी हैं जिन्हें आपको स्केच को ठीक से काम करने के लिए स्थापित करने की आवश्यकता होगी।

ATtiny प्रोग्रामर TinyProgShield.brd के लिए EAGLE फ़ाइल (वैकल्पिक)

• नोट: स्केच को संकलित करने का प्रयास करने से पहले Arduino में पुस्तकालयों को स्थापित करना याद रखें। ऐसे:

  • यदि आपने पहले से Arduino डाउनलोड और इंस्टॉल नहीं किया है। आप इसे Arduino साइट से प्राप्त कर सकते हैं।
  • NerdWatch.zip फ़ाइल डाउनलोड करें और याद रखें कि आपने इसे कहाँ सहेजा है।
  • Arduino लॉन्च करें। स्केच> इम्पोर्ट लाइब्रेरी> लाइब्रेरी जोड़ें पर जाएं और जहां आपने NerdWatch.zip को सेव किया था, वहां नेविगेट करें।
  • संपूर्ण.zip फ़ाइल का चयन करें, और Arduino को पुस्तकालयों को स्वचालित रूप से स्थापित करने दें।
  • पुस्तकालयों को सक्रिय करने के लिए Arduino को पुनरारंभ करें। नोट: यदि आपके पास कोई समस्या है, तो उन्नत उपयोगकर्ताओं और नए प्रोग्रामर के लिए, प्रश्न पूछने के लिए Arduino फ़ोरम एक शानदार जगह है।
  • NerdWatch.ino खोलने और अपना कोड संकलित करने के लिए Arduino का उपयोग करें।

संस्करण 3.1 के लिए आपको इन फ़ाइलों की आवश्यकता होगी:

• ईगल फ़ाइल NerdWatchV3.1.brd
• NerdWatch.zip वही फ़ाइल जो v2.5. के लिए है
• SMD ATtiny प्रोग्रामर बोर्ड के लिए EAGLE फ़ाइल SMDtinyProgrammer.brd

चरण 4: बैंटम टूल्स मिलिंग मशीन सॉफ्टवेयर सेट करें

बैंटम टूल्स सॉफ्टवेयर को फायर करें। फिर अपनी मिलिंग मशीन को अपने कंप्यूटर से कनेक्ट करें और इसे चालू करें।

EAGLE फ़ाइल को बैंटम टूल्स सॉफ़्टवेयर में आयात करें और कट सेट करने के लिए निम्न चरणों का पालन करें:

• संरेखण ब्रैकेट की स्थापना और स्थान के माध्यम से आपको चलने के लिए सेटअप फिक्सिंग बटन का उपयोग करें।
• एक बार ब्रैकेट स्थापित हो जाने के बाद, सेटअप सामग्री बटन का उपयोग करके अपनी सामग्री को दो तरफा FR1 बोर्ड पर सेट करें।
• इस संवाद में, सामग्री की उत्पत्ति को ब्रैकेट में संरेखित करना सुनिश्चित करें।
• बोर्ड के सामने के भाग के लिए 1/32" और 1/64" फ्लैट एंडमिल का उपयोग करें, और बोर्ड के पीछे 1/32" का उपयोग करें। (पीछे वह जगह भी है जहां आप अपनी वैकल्पिक 1/16" एंड मिल जोड़ सकते हैं ।)

आपके FR-1 बोर्ड के लिए डिफ़ॉल्ट सेटिंग इस प्रोजेक्ट के लिए ठीक काम करती है। यदि आप अधिक ट्रेस क्लीयरेंस के साथ प्रयोग करना चाहते हैं, तो आप बिटब्रेकर मोड को चालू कर सकते हैं (प्राथमिकताएं> बिटब्रेकर बॉक्स पर क्लिक करें) और गहराई और निकासी सेटिंग्स के साथ प्रयोग करें (यह उस उपयोगकर्ता के लिए है जो एक मिल के आसपास अपना रास्ता जानता है)।

यदि आपको बैंटम टूल्स डेस्कटॉप पीसीबी मिलिंग मशीन का उपयोग करने और सॉफ़्टवेयर स्थापित करने के लिए एक पुनश्चर्या की आवश्यकता है, तो यह प्रारंभ करना मार्गदर्शिका देखें।

चरण 5: घड़ी को काटें

अपना खाली पीसीबी लोड करें:

• मशीनिंग बेड को आगे लाने के लिए लोडिंग बटन का उपयोग करें।
• दो तरफा टेप के साथ दो तरफा FR-1 के एक तरफ को कवर करें, और संरेखण ब्रैकेट के बाएं कोने के साथ बोर्ड का मिलान करें।
• बोर्ड को मजबूती से दबाएं और फिर होम बटन दबाएं।

अपना बोर्ड काटें:

पहले शीर्ष के लिए निशान और छेद काट लें। इसे प्लान फाइल विंडो में ट्रैस एंड होल्स पर क्लिक करके करें।

• जब यह हो जाए, तो बॉटम बटन पर क्लिक करके बोर्ड को बैंटम टूल्स सॉफ्टवेयर में फ्लिप करें।
• मशीन में वास्तविक बोर्ड को भी फ्लिप करें ताकि काटा हुआ पक्ष ऊपर की ओर हो। सुनिश्चित करें कि बोर्ड का निचला भाग संरेखण जिग के दाहिने कोने के साथ फ्लश है।
• प्लान फाइल विंडो में ट्रेस एंड आउटलाइन पर क्लिक करें।

मिल शेष निशान और छिद्रों को काट देगी, और आपके पास एक तैयार बोर्ड होगा!

चरण 6: इलेक्ट्रॉनिक्स पर मिलाप

अब थकाऊ हिस्सा आता है: घटकों को घड़ी पर टांका लगाना। यदि आप सरफेस-माउंट सोल्डरिंग या सामान्य रूप से सोल्डरिंग में नए हैं, तो नीचे दिए गए विवरण को पढ़ें। आप लाइट-अप पीसीबी नेकलेस प्रोजेक्ट में कुछ टिप्स भी पा सकते हैं।

इस प्रक्रिया के लिए, हमने एलईडी और प्रतिरोधों जैसे छोटे एसएमडी घटकों को मिलाप करने के लिए टोस्टर ओवन का उपयोग किया। फिर हमने आईसी सॉकेट, बटन और बैटरी होल्डर जैसे बड़े घटकों को जोड़ने के लिए एक नियमित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया।

घटकों को जोड़ने के लिए इन सामान्य चरणों का पालन करें:

एसएमडी घटक

• 8 पैड्स पर डैब सोल्डर पेस्ट, जो 2 एलईडी और 2 रेसिस्टर्स को माउंट करेगा। प्लेसमेंट स्थान प्राप्त करने के लिए ऊपर दिए गए फ़ोटो देखें।
• जांचें कि आप एल ई डी की ध्रुवीयता जानते हैं। ऐसा करने के लिए, आप इसकी "निरंतरता" सेटिंग में एक मल्टीमीटर का उपयोग कर सकते हैं, या आप एलईडी को देख सकते हैं और टिक मार्क या हरी रेखा (ओं) को ढूंढ सकते हैं, जो जमीन के किनारे को चिह्नित करती है।
• चिमटी का उपयोग करके, एलईडी और प्रतिरोधों को सोल्डर पेस्ट के साथ पैड पर रखें। सुनिश्चित करें कि ध्रुवता सही हो! दोनों एलईडी के लिए, जमीन घड़ी के नीचे के करीब है।
• सोल्डर पेस्ट को पिघलाने और घटकों को संलग्न करने के लिए एक हॉटप्लेट, टोस्टर ओवन, या सिर्फ एक नियमित टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग करें।

आईसी सॉकेट

• थ्रू-होल IC सॉकेट फ्लैट के लीड्स को मोड़ें ताकि यह थ्रू-होल कंपोनेंट के बजाय SMD कंपोनेंट जैसा दिखे।
• सॉकेट के बेंट-आउट लीड को समायोजित करने के लिए घड़ी पर पैड काफी लंबे होंगे। सॉकेट रखें और सुनिश्चित करें कि आप समझते हैं कि यह घड़ी पर कैसे माउंट होता है।
• सॉकेट निकालें, और सॉकेट के प्रत्येक तरफ कम से कम एक पैड पर थपका मिलाप पेस्ट करें। मैं आमतौर पर एक कोने और फिर विपरीत कोने करता हूं।
• गर्तिका को वापस पैड पर रखें जिसमें संरेखण चिह्न ऊपर की ओर हो। यह आवश्यक नहीं है, लेकिन यह आपको यह याद रखने में मदद करेगा कि ATtiny किस रास्ते में जाता है।
• सॉकेट पर नीचे दबाएं ताकि यह बोर्ड पर नीचे की ओर हो, और सोल्डर पेस्ट के साथ बोर्ड को लीड से निपटने के लिए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करें।
• टांका लगाने वाले लोहे और नियमित मिलाप के एक स्पूल के साथ पैड के बाकी हिस्सों को टांका लगाना समाप्त करें।

बटन

• आपको कौन सा बटन मिलता है, इसके आधार पर आपको लीड को नीचे की ओर मोड़ना पड़ सकता है ताकि वे पैड से बेहतर तरीके से संपर्क करें।
• बटन को बोर्ड पर रखें और सुनिश्चित करें कि 2 लीड जो सामान्य रूप से खुली हैं, नीचे बाएँ और ऊपरी बाएँ पैड पर हैं। (जब बटन दबाया जाता है, तो 2 बाएं पैड जुड़ जाते हैं।)
• बटन को मिलाप करने के लिए ऊपर IC सॉकेट सेक्शन में बताई गई समान टैकिंग तकनीक का उपयोग करें।

विअस

• वायस के लिए, आप या तो एलईडी या रेसिस्टर से क्लिप्ड लीड का उपयोग कर सकते हैं, या आप 22-गेज सॉलिड-कोर हुकअप वायर की लंबाई को स्ट्रिप कर सकते हैं।
• छेद के माध्यम से तार चिपकाएं और बोर्ड के दोनों किनारों पर पैड के लिए सोल्डर तार से सोल्डर तार का उपयोग करें।
• वायर स्निपर्स के साथ अतिरिक्त तार को बंद कर दें।

बैटरी रखने वाला

• जब आप इसे मिलाप करते हैं तो सतह-माउंट CR2032 बैटरी धारक को रखने के लिए टेप का उपयोग करें। (यह वास्तव में गर्म हो जाता है इसलिए आप इसे अपनी उंगलियों से पकड़ना नहीं चाहते हैं!)
• दोनों तरफ के पैरों को चौकोर पैड में मिला कर धारक को बोर्ड के पीछे संलग्न करें।

चरण 7: पट्टा जोड़ें

यह हिस्सा वास्तव में आप पर निर्भर है। पट्टा जोड़ने का सबसे आसान तरीका कुछ सस्ते वेल्क्रो स्ट्रिप्स पर सिलाई करना है जो आप माइकल या जो-एन फैब्रिक जैसे किसी भी शिल्प / कपड़े की दुकान पर पा सकते हैं। अंतत: हम पट्टा को चमड़े जैसी अच्छी सामग्री से बनाना चाहते हैं, और इसे जकड़ने के लिए एक बकसुआ जोड़ना चाहते हैं, लेकिन यह इस बीच काम करता है।

कृपया हमें बताएं कि क्या आप घड़ी को अपनी कलाई से जोड़ने का कोई अच्छा तरीका सुझाते हैं!

चरण 8: ATtiny प्रोग्राम करें

अब घड़ी भौतिक रूप से पूरी हो गई है, लेकिन ATtiny चिप अभी तक यह नहीं जानती है कि एल ई डी को कैसे नियंत्रित किया जाए। इसलिए हमें इसे प्रोग्राम करना होगा।

जब ATtiny प्रोग्रामिंग की बात आती है तो कई विकल्प होते हैं। आप एक त्वरित ब्रेडबोर्ड सर्किट बना सकते हैं, एक विशेष ATtiny प्रोग्रामिंग बोर्ड का उपयोग कर सकते हैं, या आप एक निफ्टी Arduino शील्ड बना सकते हैं, जैसे हमने किया था, ताकि आप इन चिप्स को अब से आसानी से प्रोग्राम कर सकें।

यदि आप एक अनुभवी Arduino शील्ड निर्माता हैं और आप इस विधि को चुनना चाहते हैं, तो इस चरण पर प्रोग्रामर (TinyProgShield.brd) के लिए बोर्ड फ़ाइल उपलब्ध है। बस इसे काट लें, घटकों को मिलाप करें, और इसे अपने Arduino के साथ जोड़ दें।

यहां और इंट्रो स्टेप में.ino फाइल वह फाइल है जिसके साथ आप अपने ATtiny85 की प्रोग्रामिंग करेंगे। कोड में समय को वर्तमान समय में बदलें। एक या दो मिनट के भीतर फ़ाइल को अपने ATtiny पर अपलोड करना सुनिश्चित करें ताकि घड़ी सही समय के साथ समन्वयित हो जाए।

चरण 9: अन्य बदलाव

जैसा कि पहले चरण में उल्लेख किया गया है, सैम ने सतह-माउंट एटीटीनी के साथ पूरी तरह से घड़ी का एसएमडी संस्करण बनाया। चूंकि आप इसे प्रोग्राम करने के लिए ATtiny को बाहर नहीं निकाल सकते हैं, इसलिए उसे एक मिनी-USB पोर्ट जोड़ना पड़ा जो आवश्यक पिन से जुड़ता है ताकि ATtiny को बाहरी रूप से प्रोग्राम किया जा सके।

फिर उन्होंने USB केबल के दूसरे छोर के लिए एक ढाल बनाया ताकि आपको बस घड़ी को ढाल से जोड़ना है और फिर ATtiny को प्रोग्राम करना है जैसे कि यह ढाल पर है।

चरण 10: इसका इस्तेमाल करें

अपनी Nerd Watch को ऑन करें और बटन दबाकर उसका परीक्षण करें।

क्या आप समय पढ़ सकते हैं? अगर आप सिर्फ एक बार सीक्वेंस देखकर समय बता पाते हैं, तो बधाई हो, आप बेवकूफ हैं! यदि आपको समय निकालने में दो या तीन बार लगता है, तो ठीक है, आप अभी भी एक बेवकूफ हैं क्योंकि आपने यह सुपर nerdy घड़ी पहन रखी है।

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