iteul的電子蝕刻草圖開源分享

描述

仔細閱讀 Thingiverse，我發(fā)現(xiàn)了 liteul 的電子蝕刻草圖。它使用電位器進行 X 和 Y 繪圖控制。雖然草圖可能還可以，但它們不能像旋轉(zhuǎn)編碼器那樣提供精確的定位。所以在這個版本中，我決定用旋轉(zhuǎn)編碼器替換電位器。因為旋轉(zhuǎn)編碼器還包含按鈕開關(guān)，這意味著我可以添加更多功能。

噪音，嘈雜，最嘈雜

任何形式的機械開關(guān)的問題是觸點在接觸或斷開時會“彈跳”。這被稱為噪聲。通常所有開關(guān)都有某種形式，旋轉(zhuǎn)編碼器，作為一對開關(guān)，也不例外。

處理反彈的一種方法是通過軟件通過 debounce 例程。當(dāng)您檢測到開關(guān)狀態(tài)更改時，您等待大約 10mS 并再次測試開關(guān)的狀態(tài)。如果它們不匹配，則原始狀態(tài)是由接觸彈跳引起的。

硬件去抖使用 RC（電阻-電容）網(wǎng)絡(luò)來抑制觸點彈跳。選擇電阻器和電容器值以產(chǎn)生 10mS 延遲。通過向 RC 網(wǎng)絡(luò)添加施密特觸發(fā)器，結(jié)果將是準(zhǔn)確和精確的狀態(tài)變化。

用于旋轉(zhuǎn)編碼器的簡單 RC 網(wǎng)絡(luò)和施密特觸發(fā)器

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組裝電子元件

我設(shè)計了一個簡單的電路板，其中包含電子元件、旋轉(zhuǎn)編碼器和用于清除繪圖畫布的觸覺開關(guān)。如果您希望將板商業(yè)化或像我一樣做并自己制作，Eagle 文件已包含在內(nèi)。我使用了碳粉方法。

添加了表面貼裝組件的自制 PCB

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PCB 通過旋轉(zhuǎn)編碼器固定在頂部。我必須在旋轉(zhuǎn)編碼器和頂部之間使用幾個墊圈，以便按鈕有足夠的空間。

諾基亞 5110 LCD 顯示屏的接線

SCLK to D13
DIN to D12
DC to D11
CS to D9
RST to D10
LIGHT to A0 via a 220 ohm resistor

連接編碼器板

Left encoder A pin to D3
Left encoder B pin to D2
Left encoder Switch pin to D4
Right encoder A pin to D8
Right encoder B pin to D7
Right encoder Switch pin to D6
Reset switch to D5

連接電池和開關(guān)

Positive battery terminal to RAW
Negative battery terminal to GND via ON/OFF switch

完成接線（排針和插頭是可選的）

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軟件

該代碼使用來自Rinky-Dink Electronics的修改后的 LCD5110_Graphic 庫。我添加了一個額外的屏幕緩沖區(qū)和幾個函數(shù)來控制它。

void updateFromCanvas();      //Transfers canvas buffer to screen buffer
void setCanvasMode(bool on);  //On - writes to screen buffer also written to canvas

The旋轉(zhuǎn)編碼器和開關(guān)都是使用引腳更改中斷驅(qū)動的。以下變量由中斷處理程序自動更新：

int horzPosition;
int vertPosition;
bool leftEncoderPressed;
bool rightEncoderPressed;
bool switchPressed;

因為中斷處理程序可以隨時更新這些變量，所以任何使用這些變量的非中斷處理程序代碼都需要在處理它們時禁用中斷。請注意，delay() 函數(shù)依賴于中斷，如果在您調(diào)用它時禁用中斷，則會阻塞。

使用 Etch-A-Sketch

Etch-A-Sketch 有 4 種繪圖模式，通過按下左旋鈕設(shè)置：

繪圖模式

在繪圖模式下，左旋鈕左右移動光標(biāo)，右旋鈕上下移動光標(biāo)。通過按下右側(cè)旋鈕，您可以在 PEN DOWN、PEN UP 或 ERASE 筆模式之間循環(huán)。

線模式

在線條模式下，左右旋鈕將分別左右和上下移動光標(biāo)，并在起始位置和當(dāng)前光標(biāo)位置之間畫一條閃爍的線。按下右鍵將永久鎖定線路并開始新線路。您可以通過更改繪圖模式退出當(dāng)前行。

矩形模式

在矩形模式下，左右旋鈕將分別左右和上下移動光標(biāo)，并在起始位置和當(dāng)前光標(biāo)位置之間繪制一個閃爍的矩形。按下右鍵將永久鎖定矩形并返回到 DRAW 模式。

圓模式

在圓形模式下，左右旋鈕將分別向左/向右和向上/向下移動光標(biāo)，并以起始位置為中心繪制一個閃爍的圓形，以當(dāng)前光標(biāo)位置為半徑。按下右側(cè)按鈕將永久鎖定圓圈并返回到 DRAW 模式。注意：諾基亞 5110 LCD 沒有 1:1 的像素寬/高比。圓不會是圓的。

中心按鈕

中心按鈕將清除畫布。

最后的想法

有大量的閃存和 RAM 來擴展代碼。這個項目很好地轉(zhuǎn)移了疫情期間居家隔離的無聊。