扭转设置厨房定时器

描述

最近，我通过 bobson.h 构建了一个 Attiny85 Twist-to-Set Kitchen Timer 。搭建完成后，我发现光学旋转编码器有很多问题，这里不再赘述。

我第一次使用 bobson.h 光学旋转编码器构建

 

相反，我决定重新开始并重新设计机制以使用机械旋转编码器。

重新设计为使用机械旋转编码器

 

示范

示意图

该电路是围绕 ATtiny3216 微处理器设计的。这个 20pin 器件有足够的 IO 引脚用于 4 位 7 段时钟显示、旋转编码器输出、按钮开关和扬声器。它在睡眠模式下也消耗很少的电量。使用 RC 网络和施密特触发器 (74HC14) 对旋转编码器触点进行去抖动处理。

扭转设置厨房计时器的示意图

 

3D打印

包括 STL 文件。将这些带到 3D 打印店，或者如果您有自己的打印机，请通过切片软件运行它们。我为“Twist - Button.stl”使用了 0.1mm 的层高，其余部分使用了 0.2mm 的层高。

“Twist - Bottom.stl”和“Twist - Ring.stl”仅需要支撑接触构建板。

“Twist - Rim.stl”应该使用对比色打印。

对于“Twist - Top.stl”，用 2.5 毫米钻头钻出两个 PCB 安装孔，并用 3 毫米丝锥创建一个螺纹。

使用强力胶将“Twist - Ring.stl”粘到“Twist - Rim.stl”的一端。确保正确定位“Twist - Rim.stl”。首先在“Twist - Bottom.stl”上测试它，只有在底座上正确定向时它才会正确转动。轮辋粘在开口侧。

印刷电路板

由于 ATtiny3216 微处理器仅作为表面贴装器件 (SMD) 提供，因此我决定对构建中的大多数组件使用 SMD 封装。

大部分元件使用SMD元件

 

如果您希望将电路板商业化，或者您可以像我一样自己制作，Eagle 文件已包含在内。我使用了碳粉方法。

组装 - 步骤 1

首先添加 SMD 组件。我发现在焊接 SMD 元件时使用焊膏比使用卷盘中的焊料更容易。

还将用于 UPDI 编程器的排针和用于电池连接的极化连接器焊接到电路板的铜面上。

添加 SMD 元件、排针和极化电源连接器

 

组装 - 第 2 步

将开关和显示器添加到板的顶部。

将旋转编码器添加到板的底部。（我发现在将小齿轮添加到旋转编码器后，我必须切断左侧的主轴。您现在可能想要这样做）。

添加顶部组件和旋转编码器

 

组装 - 第 3 步

将蜂鸣器添加到电路板的顶部。确保旋转编码器接线片不会与蜂鸣器底部短路。

将按钮顶部放在顶部并小心地将组装好的电路板推入到位。用两个 6mm M3 螺丝将其拧紧。

将扬声器和螺钉 PCB 添加到顶部

 

组装 - 第 4 步

拿起胶合的轮辋和环组件并将其滑到顶部。您可能需要锉掉“Twist - Pinion.stl”的齿，以确保将侧向力降至最低。侧向力太大会使旋转编码器无法正常工作。

将双节 AAA 电池触点设置为“Twist - Bottom.stl”并如下所示接线。将触点插入插槽时，请勿强行将其固定到位。取而代之的是用热铁加热金属（小心不要接触塑料），当金属足够热时，它会以很小的力向下滑动。请耐心等待，不要用烙铁用力按压，因为您最终可能会破坏烙铁的电木钻头。（我做过一次！）

添加轮辋组件并组成电池盒

 

对 ATtiny3216 进行编程

ATtiny3216 是新一代 ATtiny 微处理器的一部分。与 ATtiny85 等早期系列不同，新品种使用 RESET 引脚对 CPU 进行编程。要对其进行编程，您需要一个 UPDI 程序员。我用 Arduino Nano 做了一个。您可以在Create Your Own UPDI Programmer中找到完整的构建说明。它还包含将 megaTinyCore 板添加到 IDE 的说明。

3 针接头设计用于连接到 UPDI 编程器。

UPDI 编程器连接到最终单元进行编程

 

在 IDE 中安装板后，从“工具”菜单中选择它。

选择板、芯片、时钟速度和 Arduino Nano 连接的 COM 端口。

Programmer 需要设置为jtag2updi (megaTinyCore) 。

打开草图并将其上传到 ATtiny3216。

总装

现在您可以拧上底部并添加电池。

成品单元