口袋骰子!电子骰子骗子骰子和更多

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简介:口袋骰子!电子骰子骗子骰子和更多

简介:化学工程背景,对电子、编码、3D打印、手工艺、木工有兴趣/爱好。

在这节课上,我将向你展示我是如何制作这套电子骰子的。这是一个小型手持设备,包含5个单独的模具和一个启动随机滚动的按钮。开关用于打开或关闭每个骰子,因此根据游戏的不同,可以使用1-5个骰子。

这个项目的灵感来自于隔离期间,当时我们拥有的许多纸牌和棋盘游戏都没有乐趣了。为了一些不同的东西,我想玩一个叫骗子骰子这是一个有趣的,战略性的赌博游戏。问题是每个玩家需要5个骰子和一个掷骰子的地方。所以,我决定设计并制作一套电子骰子。口袋骰子最初是围绕游戏骗子骰子设计的,但它的功能可以扩展到所有使用1-5个骰子的游戏。

提出这个想法时,我遇到了一些设计挑战和要求:

  1. 使整体设计尽可能紧凑,这将需要使用大部分表面贴装组件。
  2. 我想利用一个Attiny85微控制器,这是相当强大的功能,其规模。
  3. 由于I/O引脚的数量受到温度的限制,我需要找到一个合适的LED驱动IC。一个我决定是一个MAX7219芯片,可以驱动多达64个LED只有3个输入!
  4. 它必须由电池供电才能保持便携性。
  5. 因为我正在替换传统的模具,所以我想让电子模具的外观和感觉尽可能真实。

考虑到所有这些设计要求,定制PCB是必不可少的,我使用easyEDA和JLCpcb进行设计和制造。按照下面的构建过程和供应清单进行操作。这个项目的重点将是在PCB设计,并将有助于任何人,可能是新的这个过程!

用品:

电子设备:

其他:

  • 3D打印机(可选)
  • 黑白PLA长丝
  • 焊料/锡膏
  • 砂纸
  • 强力胶

步骤1:试验板原型

在大多数电子项目的第一步包括临时布线一切,以确保电路是正确的。一旦正确连接,就可以进行编码/编程。因为在我的最终设计中,我主要使用表面贴装组件,包括MAX7219 IC led驱动器,所以我购买了同等的DIP版本作为原型。

我的计划是首先了解MAX7219 IC是如何工作的。这个网站由埃伯哈德法勒是难以置信的帮助,并包含有关正确的硬件和软件设置为这个IC的信息。因为我更熟悉Ardunio编程,而且Arduino和Attiny85之间有相当大的交叉,所以我选择使用Ardunio mega进行初始测试/编程。

在了解了MAX7219的工作原理之后,我将七段显示配置转换为一个模具上的每个面。请按照所附的7段骰子等效文件的更多信息。我最初的测试包括编写一个简单的程序来连接ardunio和连接到7个LED的MAX IC(这将构成模具表面)。这工作得很好,证实了我已经正确地完成了七段输出和模具面之间的转换。

现在是时候把剩下的模具加入电路了。请按照我的示意图下面的所有正确的连接。我把这些都装在了一个试验板上,乱七八糟的电线让我更加确信,定制PCB对于保持我想要的外形是多么重要。一旦所有的“骰子”都连接好了,我就可以进入I/O电路了。

我添加了一个开/关开关、按钮和钢琴DIP开关来分别控制每个“模具”。这个按钮可以控制每个随机滚动。MAX7219的输出和布线允许我简单地集成钢琴DIP开关,通过使用公共阴极(数字)引脚打开和关闭每个模具。

第2步:编程

正如我在上一步提到的,我在Arduino上开始并完成了编程。一旦我对所有的事情都满意了,我就把程序改成了在一个阁楼上工作。尽管Attiny和Arduino之间的IDE是相同的,但是库和函数是不一样的。这对我来说是一个相当大的挑战,我利用多种资源将我原来的程序“转换”到Attiny85上。我确实学到了很多,但仍然没有足够的理解来描述整个过程,因为这更多的是一次试错的经历。我附加了两个版本的代码,以便您可以比较它们。我希望以后能和阿提尼一起创建更多的项目,学习更多,更熟悉它。金宝博比分直播手机版

我的代码的一些特性包括滚动的按钮输入。在任何骰子游戏中,玩家通常在掷骰子前摇动骰子一段时间。我想包括这个功能到我的电子骰子滚动与按钮,并继续“摇动骰子”如果按钮是举行。一旦按钮被释放,辊被启动,一个随机数出现在每个模具上。

我包含的另一个特性是滚动动画和启动的滚动动画。你可以在上面的视频中看到这一点。使用上一步中附带的七段转换文档可以很容易地实现这一点。

总的来说,代码非常简单,并且使用了非常基本的条件循环。我试着注释所附的代码,这样你就可以跟随并理解每一步。Arduino程序使用“LedControl.h”库,这使得与MAX7219的接口非常容易。Attiny85程序无法利用这个库,因此您将看到一个更手动的方法来与Max IC接口。

第三步:PCB设计

现在我有了一个工作程序和原理图,是时候把原理图转换成PCB了。如上所述,我使用easyEDA来完成这项任务。请看在线用户指南为了更深入地使用easyEDA,我将在下面描述我的口袋骰子的完整过程。如果您对这个过程不感兴趣,只想要最终的Gerber文件,或者您熟悉PCB设计过程,请随意跳过。

1)我将首先开发示意图。为easyEDA创建登录名后,请转到文件>新建项目. 插入标题并单击节约. 这将打开一个空白的原理图文件。

2)接下来,要开始用所有相关部分填充示意图。要执行此操作,请转到图书馆在侧面板上。在搜索栏中,开始键入特定组件的标识符。例如,键入attiny85并选择option“用户贡献的它将查询其他人添加的特定组件的整个原理图和PCB布局列表。这个列表可能会让人不知所措,而且经常会有许多重复的组件。重要的是要检查的是,引脚和PCB的“足迹”是相同的具体组成部分,你正在使用。(如果您使用的是通孔组件,请确认封装外形是通孔组件,而不是表面贴装或其他封装)。右侧的预览窗口可以快速验证这一点。对所选组件满意后,单击地方. 这将允许您将其添加到示意图中。对于将在项目中使用的其余组件,请继续此过程。

3)现在您已经放置了所有组件,我认为最简单的方法是将最终连接在一起的组件组合在一起,并重命名所有适当的组件以保持它们笔直(特别是在PCB设计部分)。我将所有LED重命名为七段格式,如上图所示。

4)接下来,我将VCC和GND添加到电路上的所有组件中。点击VCC公司接地接线工具框将它们放置在示意图中。

5)一旦完成,你就可以开始使用电线用于连接单个组件的工具。你点击电线接线工具. 这会将光标更改为十字线,然后单击组件的一条引线,然后单击另一条引线以连接它们。我认为从电路的一部分开始是最容易的。对我来说,我从Attiny和max芯片之间的连线开始,然后分组进行。

6)为了避免让图表忙于大量的交叉线,另一个接线工具网络端口. 这可用于连接组件,而无需在组件之间使用物理绘制的导线。只要网络端口的名称相同,它们就可以连接。我用这个来简化示意图。

7)一旦你的示意图完成,它的时间开始设计印刷电路板。去设计>转换为PCB它会把你带到一个新的窗口,在每个组件之间有所有的组件足迹和网络。

8)我首先将所有组件重新排列到我想要的总体布局中。我从LED开始,以骰子的形式排列它们。您可以使用PCB工具并且可以使用图层和对象工具箱。我开始将模具的轮廓添加到上浆机. 我用真实模具的尺寸作为指导。这个刀具插入PCB工具帮我找到合适的间隔。

9)一旦所有的组件都安排好,前面和后面的PCB。是时候开始添加铜跟踪了。在PCB工具选择轨道并开始连接组件之间的紫色网络的基础上。如果您在顶层底层. 确保不要穿过同一层上的任何轨道,否则会改变电路。(在所有的痕迹已经作出,有些人会洪水与铜的PCB两侧,但我没有这样做之前,制造)。

10)下一步绘制轮廓的印刷电路板一旦你有了木板轮廓在中选择图层和对象工具。这将决定最终尺寸,并应包含电路的所有组件。

11)一旦所有的跟踪都完成了,电路板的轮廓就设置好了,并且您对丝印文本感到满意,就可以创建Gerber文件了。去制造>PCB制造文件(Gerber). 这项计划将持续一段时间设计规则检查评估所有跟踪是否在默认制造规范的规范范围内。任何错误都将填充,并在生成Gerber文件之前给您一个修复它们的机会。JLCpcb与EasyEDA关联,生成Gerber文件后,它将带您到JLC完成订单。填写所有的运输和付款信息和您的PCB制造将开始!1

第四步:PCB组装

在您的定制PCB到达后,是时候组装了。因为我选择了很多贴片元件,最近做了一个回流焊炉,我选择了订购一个模板来辅助焊接过程。我从LED的一面开始,把模板放在上面,涂上锡膏,然后提起模板。现在,所有的垫子都包含了糊状物,我用镊子放置了所有的发光二极管。将LED置于正确的方向非常重要。把所有的发光二极管都放好后,我把电路板放进烤箱里再加热。

接下来,我翻了翻板子,用模板做背面。我放置了所有的组件,并用烙铁融化了锡膏,并将所有组件焊接到那个焊盘上。

然后我转到所有的通孔组件。一旦这些是焊接板是完整的!

****在这一点上,我已经做了初步的试验板测试,仍然计划使用硬币电池的示意图和电路板布局。在组装和测试后,币形电池不是一个足够的电源,无法长时间运行电路板。我选择移除币形电池支架,将LiPo电池直接焊接到焊盘上。我连接了一个额外的JST连接器为LiPo充电。****

LiPo电池是一个很好的电源为这个微小的设备,是方便充电之间的游戏。我完成焊接板的其余现在我知道一切工作!

第五步:3D打印

下一步是三维打印骰子。我用Fusion360来完成这个过程。每个模盖的尺寸都与丝印尺寸一致。这顶帽子是白色的。黑色间隔片将适合里面,使骰子看起来更现实时,董事会是关闭。我最初是在一个标准的FDM打印机上用黑色的PLA打印的,但对最后一部分的外观并不满意。我有一个SLA打印机,并使用黑色树脂打印间隔件,我用在我的最后一个袖珍模具版本。接下来,是LED分隔器的设计和打印。这将SMD LED分开,以便在芯片上的不同点之间没有任何“光溢出”。

然后我设计了一个盒子来装PCB。该案件作为一种方式来举行和发挥游戏,但也保护印刷电路板时,它在你的口袋里。每个箱子都用标准的FDM打印机用黑色的PLA打印。安装孔被设计成与钻入PCB的孔对齐。

第六步:完成骰子

3D打印部件在打印机的正下方很粗糙。我想找一个外观,将尽可能接近一个真正的模具,这需要大量的砂光和整理,以实现这一外观。我还想找到一种方法,使发光二极管的光线通过管道漫射。我决定使用清晰的三维灯丝作为小“插头”内的黑色间隔。我把那些细丝剪下来,粘在小孔里。

一旦胶水在间隔棒上干了,我就用60粒度的砂纸打磨从黑色间隔棒中伸出的多余的细丝。接下来,我把边缘从白色的帽子,开始打磨和塑造成他们的最终形状模具。我尽量模仿一个真正的模具的形状。对于白色的帽子和黑色的间隔,我通过增加砂砾220,400,800,1000,3000的进展,以获得一个非常顺利的完成。我还使用了一个微型文件集来塑造白色帽子上的洞。我对最终的结果非常满意。

打磨完成后,我开始将黑色隔套压入白色盖中。接下来,我把分隔片粘在帽子后面。最后,我把组装好的模盖粘到PCB上,使它们与丝网版图对齐。

从打印机上取下3D打印盒后,我对它进行了一些轻微的打磨。接下来,我用12毫米平方米黄铜对峙,以适应在印刷的情况下,并使用超级胶水,以确保他们。一旦胶水干了,我就用锯子把箱子底部多余的边角料锯掉。接下来,我把每个印刷电路板的情况下,并确保他们与M2六角螺丝。现在你的口袋骰子完成了!!

第七步:最后的想法

这是一个有趣的项目和一个伟大的学习经验。我有更多的东西要学,并希望利用Attiny85在更多的项目。电源管理很重要,这是我一路上必须解决的问题。LiPo最终是一个更好的选择,仍然适合我最初的尺寸限制。正如我在介绍中提到的,口袋骰子最初是为玩骗子骰子游戏而设计的,但它也可以在其他游戏中使用。

我很高兴口袋骰子已经变成和享受便携性。我希望你得到灵感,使你自己的设置或这说服你尝试制造自己的印刷电路板。制造快乐!

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    22讨论

    0
    周栩乐

    4天前

    我喜欢你的项目!我想自己做。我会很高兴,如果你给我的印刷电路板或格伯文件。非常感谢你!

    1
    阳光06

    3天前回复

    检查你的收件箱。制造快乐!

    0
    周栩乐

    3天前回复

    我收到了格伯的档案。谢谢!:)

    0
    MRM256型

    9天前

    我不能再做贴片工作了。有没有办法购买已经制作好的游戏?

    0
    阳光06

    6天前回复

    不幸的是,我还没有这些出售。有一些网站,包括JLCpcb,在购买pcb时提供贴片焊接服务。您只需创建一个BOM(BOM表)和一个CPL(零部件放置列表)。你上传这些与你的格伯文件和你的印刷电路板将装运组装。如果你有兴趣,我可以提供给你格伯档案。

    2
    gwhip70型

    问题17天前

    你还有格伯的档案吗?指向easyeda的链接返回404错误。

    0
    阳光06

    15天前答复

    对。查看收件箱中的文件链接。

    1
    gwhip70型

    13天前回复

    谢谢!另外,电容器不在零件清单中。我希望你赢。

    0
    阳光06

    13天前回复

    你说得对。刚加的!

    0
    gwhip70型

    13天前回复

    我不擅长电子技术,不知道你是否认为这样的东西可以为电池充电。我可以修改这个箱子使之适合。TP4056 Micro USB Type C 5V 1A锂电池充电保护板TE585 Lipo充电器模块
    https://a.aliexpress.com//u mOREW1T

    0
    阳光06

    12天前回复

    我在这个项目中使用的特殊脂质只能以450毫安的最大速率充电。我会犹豫是否使用你链接的一个,因为它的收费最高为1000mA,并没有太多的文件,如果这是可调的。我用的是:https://www.adafruit.com/product/1304以100mA的速率充电。它还有一个JST连接器,方便插入电池。

    0
    科学发现者

    16天前

    我喜欢它和真正的骰子很像。其他像这样的项目只是使用带有数字的液晶屏,这真的毁了他们设备的吸引力!

    0
    阳光06

    15天前回复

    这绝对是这个项目的主要目标之一。谢谢!

    0
    阳光06

    16天前回复

    我很高兴你喜欢它!我很高兴分享我的格伯文件,如果你计划使这个项目。

    我最近写了一篇关于骰子的研究论文,并请求https://www.trustmypaper.com/. 这些人用很短的时间以很低的价格写了我的作品。我对他们的专业精神感到惊讶,我想我会继续我们的合作。

    2
    罗亚尔德

    20天前

    我喜欢你的设计!

    0
    阳光06

    19天前回复

    谢谢您!