टेक्स्ट मैसेजिंग कैलकुलेटर: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

अब एक उत्पाद!

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में मास्टर्स डिग्री पूरी करने में थोड़ी मेहनत लगी। यह पांच साल की लंबी सड़क थी जिसका मैंने भरपूर आनंद लिया। 2015 के अंत में मैंने विश्वविद्यालय से स्नातक किया और मेरे आगे 3 महीने की छुट्टी थी। इसे थोड़ा इंजीनियरिंग R&D से खर्च करने का इससे बेहतर तरीका और क्या हो सकता है! आइए एक टेक्स्ट मैसेजिंग कैलकुलेटर बनाएं!

चरण 1: एक मौजूदा वैज्ञानिक कैलकुलेटर चुनें

यह कदम काफी अनिवार्य है।

यह बहुत कम संभावना है कि कोई कंपनी उन्हें सस्ते मूल्य के लिए कैलकुलेटर के कुछ मामलों और बटनों को ढालने के लिए मिल सके।

अब बस इनसाइड्स को बाहर निकालने और उसमें अपनी सर्किटरी डालने की बात है।

चरण 2: घटक चयन

परियोजना के लिए तीन सबसे महत्वपूर्ण घटक एलसीडी, एमसीयू और ब्लूटूथ मॉड्यूल हैं।

एलसीडी के लिए मैंने डिस्प्लेटेक द्वारा "162COG-BA-BC" का उपयोग किया। कैलकुलेटर के मामले में फिट होने के लिए एलसीडी को बहुत पतला होना चाहिए और यह एलसीडी उस आवश्यकता को पूरा करता है। अतिरिक्त, यह एक परावर्तक एलसीडी है और इस प्रकार बड़ी मात्रा में करंट की खपत नहीं करेगा। अंत में, यह एलसीडी परिचित हिताची HD44780 के अनुकूल नियंत्रक का उपयोग करता है और ऑनलाइन दस्तावेज़ीकरण की प्रचुरता के साथ प्रोग्रामिंग को आसान बना देगा।

एमसीयू के लिए वैज्ञानिक कैलकुलेटर बटनों की संख्या को समायोजित करने के लिए बड़ी संख्या में सामान्य प्रयोजन I/O पिन आवश्यक हैं। ब्लूटूथ मॉड्यूल के लिए एक अच्छी मात्रा में फ्लैश मेमोरी और एक UART इंटरफ़ेस की भी आवश्यकता होती है।

ब्लूटूथ मॉड्यूल के लिए आवश्यक आवश्यकता यह है कि मॉड्यूल मास्टर और गुलाम दोनों के रूप में कार्य कर सके। यही है, न केवल अन्य डिवाइस मॉड्यूल से कनेक्ट हो सकते हैं बल्कि मॉड्यूल अन्य ब्लूटूथ डिवाइसों के लिए स्कैन करने और कनेक्शन को प्रारंभ करने में सक्षम है। इस क्षमता के बिना, कैलकुलेटर एक-दूसरे से कनेक्ट नहीं हो पाएंगे और केवल स्मार्ट फोन जैसे स्मार्ट डिवाइस से कनेक्शन अनुरोध स्वीकार करने में सक्षम होंगे।

चरण 3: पावर सर्किटरी डिजाइन

डेटाशीट के माध्यम से देखने पर हमें पता चलता है कि हमें दो वोल्टेज रेल की आवश्यकता है। हमें ब्लूटूथ मॉड्यूल के लिए 3.3 V रेल और LCD के लिए 5.0 V रेल की आवश्यकता होगी।

हमारे पास दो क्षारीय बैटरियों से 3.0 वी की आपूर्ति है जो श्रृंखला में हैं। आवश्यक वोल्टेज प्राप्त करने के लिए हम बूस्ट कन्वर्टर और लो ड्रॉपआउट रेगुलेटर (एलडीओ) का उपयोग करेंगे। बूस्ट कन्वर्टर का आउटपुट वोल्टेज आरेख में R3 और R4 के प्रतिरोधक अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है। बूस्ट कन्वर्टर संकेतित मानों के साथ वोल्टेज को 3.0 V से 5.0 V तक बढ़ा देगा।

फिर हम एलडीओ की मदद से 3.3 वी रेल बनाने के लिए 5.0 वी रेल का उपयोग कर सकते हैं। बस सुनिश्चित करें कि आपने इन नियामकों के इनपुट और आउटपुट पर कुछ अच्छे आकार के एसएमडी कैपेसिटर को चक दिया है क्योंकि वे सफल संचालन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

अंत में, हम कुछ स्मार्ट स्विचिंग के लिए फ्लिप-फ्लॉप में फेंक देते हैं जिसका उपयोग हम कैलकुलेटर केस के लिए ऑन और ऑफ बटन के साथ करेंगे।

चरण 4: नियंत्रण सर्किटरी डिजाइन

नियंत्रण सर्किटरी के लिए योजनाबद्ध अपेक्षाकृत सरल है।

हम डिवाइस को डीबग करने के लिए ATmega के JTAG का उपयोग करते हैं।

हम ब्लूटूथ मॉड्यूल को कुछ सुरक्षा प्रतिरोधों में फेंकने वाले एमसीयू यूएआरटी इंटरफेस में से एक से कनेक्ट करते हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि हम ब्लूटूथ मॉड्यूल पर 3.3 वी से अधिक वोल्टेज कभी नहीं देख सकते हैं। रोकनेवाला विभक्त आवश्यक है क्योंकि एमसीयू 5 वी रेल से चल रहा है (एलसीडी लॉजिक उच्च के लिए 3.3 वी अपर्याप्त होने के कारण एमसीयू को 3.3 वी रेल से नहीं चलाया जा सकता है)।

LCD MCU पर सामान्य प्रयोजन I/Os से सीधे जुड़ता है। कंट्रास्ट पिन के लिए वोल्टेज डिवाइडर का उपयोग किया जाता है। वैकल्पिक रूप से, यहां एक पोटेंशियोमीटर का उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि, मुझे एक स्थिर उत्पाद की मजबूती पसंद है जो इसके विपरीत को समायोजित करने के लिए अलग-अलग प्रतिरोधों के साथ आता है।

कुछ डिकूपिंग कैपेसिटर में जोड़ें, एमसीयू के लिए एक 16 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल, बटन के लिए प्रतिरोधों को ऊपर खींचें और योजनाबद्ध डिजाइन किया जाता है।

चरण 5: पीसीबी डिजाइन

पीसीबी डिजाइन के लिए मैंने Altium Designer का इस्तेमाल किया। पीसीबी डिजाइन का सबसे महत्वपूर्ण और मुश्किल हिस्सा कैलकुलेटर के भौतिक आयामों के मापन में था। कैलकुलेटर के मामले में अच्छी तरह से फिट होने के लिए न केवल बोर्ड की सही चौड़ाई और ऊंचाई होनी चाहिए, बल्कि कई अन्य भौतिक आयामों को पूरा करने की आवश्यकता होती है। मामले में खिड़की के साथ अच्छी तरह से संरेखित करने के लिए एलसीडी छेद को पीसीबी तक सही स्थिति की आवश्यकता होती है। पीसीबी को कई छेदों की आवश्यकता होगी जहां स्क्रू केस के पीछे से केस के सामने तक जाते हैं। अंत में, पीसीबी को उन बटनों के लिए पैड की आवश्यकता होगी जो अच्छी तरह से संरेखित हों।

बटनों के लिए पैड डिज़ाइन उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए एक मानक इंटरलीव्ड आकार का उपयोग करता है जब प्रवाहकीय बटन चटाई को दबाया जाता है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि सिग्नल कनेक्टिविटी में कोई समझौता नहीं है, ब्लूटूथ मॉड्यूल के एंटीना के चारों ओर "कीप आउट एरिया" का उपयोग करके पीसीबी से तांबे को काटना सुनिश्चित करें। मेरे निर्माता ने अप्रत्याशित रूप से पूरे बोर्ड को काटने का फैसला किया जहां मैंने चिह्नित किया था लेकिन सौभाग्य से इससे मुझे कोई समस्या नहीं हुई।

चरण 6: कोड दूर

मैंने अपने सभी कोडिंग करने के लिए एक पुराने JTAG ICE डिबगर के साथ AVR स्टूडियो का उपयोग किया। मेरा कोड किसी भी तरह से सुरुचिपूर्ण ढंग से नहीं लिखा गया था, लेकिन अंत में यह सब ठीक रहा। मैं उपलब्ध फ्लैश मेमोरी के 128Kbytes के 64Kbytes का उपयोग कर समाप्त हुआ।

ब्लूटूथ मॉड्यूल वास्तव में काफी शक्तिशाली है। मैं अपने डिवाइस को अन्य कैलकुलेटर, आईफ़ोन और एंड्रॉइड से कनेक्ट करने की क्षमता देने में कामयाब रहा।

कोडिंग के लिए आवश्यकताएँ हिताची एलसीडी नियंत्रकों का ज्ञान, बुनियादी एवीआर प्रोग्रामिंग कौशल और एटी कमांड और यूएआरटी के माध्यम से एक परिधीय के साथ बातचीत करने की समझ है।

पढ़ने के लिए धन्यवाद ढेर!

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