如何使用ATtiny84A微控制器構(gòu)建面包板LED手表？

面包板LED手表是面向愛好者的創(chuàng)新電子產(chǎn)品和DIY項(xiàng)目。該手表基于ATtiny84A微控制器和一些電子元件，旨在以小時(shí)和分鐘為單位在氣泡7段LED顯示屏上顯示時(shí)間。為了獲得漂亮的外觀，您可以使用尺寸約為37x23x3.5毫米的花哨外殼。

在本文中，我們將提供有關(guān)如何使用ATtiny84A微控制器構(gòu)建面包板LED手表的綜合技術(shù)指南。

所需組件：

要制作面包板LED腕表，您需要以下材料：

ATtiny84A微控制器

STNS01IC–集成鋰聚合物電池充電器

微型7段LED顯示屏–QDSP-6064氣泡顯示屏

32.768kHz晶體振蕩器–（Q-32.768000K-TC38-20-B-12，5）

9肖特基二極管編號(hào)

兩個(gè)電阻–470kΩ和10kΩ

3V.1鋰聚合物電池

面包板

輕觸按鈕

跳線

ATtiny84A微控制器：

ATtiny84A微控制器是我們面包板LED腕表的大腦（MCU）。它是一款8位微控制器，具有14個(gè)I/O引腳、8kB閃存、512字節(jié)SRAM和512字節(jié)EEPROM。ATtiny84A微控制器使用ArduinoIDE進(jìn)行編程，這使得編寫、測(cè)試和上傳代碼到微控制器變得容易。

STNS01集成電路–電源單元

STNS01IC是意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的可編程基準(zhǔn)電壓源和電壓監(jiān)控器件（PSU–電源單元），內(nèi)置LDO（低壓差穩(wěn)壓器）。它是一款精密基準(zhǔn)電壓源，具有低壓差和精確的輸出電壓，可通過I2C接口進(jìn)行編程。

STNS01采用6引腳SOT23封裝，設(shè)計(jì)用于空間受限的應(yīng)用，包括電池供電系統(tǒng)、電源管理和傳感器網(wǎng)絡(luò)，用作電壓監(jiān)控器，以檢測(cè)系統(tǒng)中的過壓或欠壓情況。（本項(xiàng)目中使用的PSU單元的電路圖如下）。

7段LED顯示屏：

7段LED顯示屏是一種電子顯示屏，它使用七個(gè)以數(shù)字“8”形狀排列的LED來顯示數(shù)字。每個(gè)LED都標(biāo)記為“a”到“g”，當(dāng)特定的LED組合亮起時(shí)，它會(huì)形成一個(gè)數(shù)字。

QDSP-6064氣泡顯示器是一種LED顯示屏，也稱為“氣泡顯示屏”，適用于電池供電的設(shè)備。它是一個(gè)7段顯示器，使用充滿氣體的氣泡來照亮每個(gè)段。顯示屏由四位數(shù)字組成，每位數(shù)字有七個(gè)段，外加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。

晶體振蕩器：

晶體振蕩器是一種產(chǎn)生精確、穩(wěn)定頻率的電子電路。它用于我們的面包板LED手表，為微控制器提供精確的定時(shí)參考。

肖特基二極管

肖特基二極管用于電壓鉗位和電壓調(diào)節(jié)電路，可用于防止電壓尖峰并保護(hù)敏感的電子元件免受損壞。在該電路中，肖特基二極管下降并調(diào)節(jié)電壓，以保護(hù)LED段顯示器免受潛在傷害。

3V.1鋰聚合物電池

3V.1鋰聚合物電池是一種可充電鋰離子聚合物電池，標(biāo)稱電壓為3.1伏。小型鋰聚合物電池因其高能量密度、低自放電率和長(zhǎng)循環(huán)壽命而廣泛用于智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備。

電阻：

電阻器是抵抗電流流動(dòng)的電子元件。它們用于我們的面包板LED手表中，以限制流過LED的電流并創(chuàng)建分壓器。

面包板：

面包板是一種原型板，可讓您創(chuàng)建電子電路而無需焊接。它有一排排電氣連接的孔，您可以將電子元件和跳線插入這些孔以創(chuàng)建電路。

電路圖

LED面包板手表電路圖。

連接到3.1V電池和面包板的PSU（電源單元）充電器的電路圖。

ATtiny84ALED手表的固件

面包板手表的完整固件源代碼可以從GitHub下載。您可以使用Linux構(gòu)建和刷新代碼。GitHub頁面上的更多詳細(xì)信息。

構(gòu)建面包板LED腕表：

步驟1：連接組件

為了制造面包板LED手表，我們將首先將組件連接到面包板。首先，將ATtiny84A微控制器插入試驗(yàn)板，確保其方向正確。接下來，將晶體振蕩器連接到微控制器的引腳1和2，兩個(gè)22pF陶瓷電容器連接到晶體引線和接地。連接VCC和GND之間的兩個(gè)100nF陶瓷電容器。連接引腳10和VCC之間的1k電阻，以及引腳220和LED顯示屏陽極之間的13歐姆電阻。最后，將LED顯示屏的陰極連接到GND。

步驟2：對(duì)微控制器進(jìn)行編程

連接組件后，就可以對(duì)微控制器進(jìn)行編程了。首先，從官方網(wǎng)站下載并安裝ArduinoIDE。接下來，按照官方Github存儲(chǔ)庫上的說明安裝Arduino的ATtiny核心。安裝內(nèi)核后，在ArduinoIDE中選擇“ATtiny84”作為開發(fā)板，并選擇“USBtinyISP”作為編程器。然后，從GitHub復(fù)制并粘貼代碼。

第3步：為電路供電

要為面包板LED腕表供電，請(qǐng)將3.1V鋰聚合物電池連接到PSU（電源單元）的J5和J6焊盤?，F(xiàn)在，通過J3和J1墊將電池輸出連接為3.4V，用于試驗(yàn)板。確保電池座的正極（+）和負(fù)極（-）連接到微控制器和LED顯示屏上的正確引腳。

步驟4：設(shè)置時(shí)間

電路通電后，LED顯示屏應(yīng)以小時(shí)和分鐘為單位顯示時(shí)間。要設(shè)置時(shí)間，請(qǐng)按住連接到微控制器引腳4的按鈕。分鐘數(shù)字將開始閃爍，您可以使用按鈕調(diào)整分鐘。再次按下按鈕移動(dòng)到小時(shí)數(shù)字，然后使用該按鈕調(diào)整小時(shí)。再次按下按鈕以節(jié)省時(shí)間并退出設(shè)置的時(shí)間模式。

總結(jié)：

在本文中，我們提供了有關(guān)如何使用ATtiny84A微控制器構(gòu)建面包板LED手表的綜合技術(shù)指南。通過遵循上述步驟，您可以創(chuàng)建一個(gè)功能性和創(chuàng)新的電子產(chǎn)品，在7段LED顯示屏上以小時(shí)和分鐘為單位顯示時(shí)間。該項(xiàng)目是了解微控制器、電子和編程的好方法，可以通過多種方式進(jìn)行定制和擴(kuò)展。