คอนโซลเกมมือถือ - Arduboy Clone: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

เมื่อไม่กี่เดือนก่อน ผมได้พบกับ Arduboy ซึ่งตามเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของมันคือแพลตฟอร์มเกมขนาดจิ๋ว 8 บิตที่ทำให้ง่ายต่อการเรียนรู้ แบ่งปัน และเล่นเกมออนไลน์ เป็นแพลตฟอร์มโอเพ่นซอร์ส เกมสำหรับ Arduboy สร้างขึ้นโดยผู้ใช้ Arduboy มีพื้นฐานมาจาก ATmega32u4 ซึ่งเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวเดียวกับที่ใช้ใน Arduino Pro Micro แม้ว่าฉันจะยังไม่สามารถสร้างเกมได้ แต่ฉันตัดสินใจสร้างส่วนฮาร์ดแวร์ของมันบนเขียงหั่นขนม และใช่ มันได้ผล! ขอบคุณ MrBlinky สำหรับการสร้าง Homemade Arduboy Package การทำงานหนักได้เสร็จสิ้นลงแล้ว

ฉันสนุกกับการเล่นเกมย้อนยุคมากมาย แต่เขียงหั่นขนมนั้นค่อนข้างงุ่มง่ามด้วยสายไฟที่วิ่งไปทั่ว ฉันอยากลองออกแบบ PCB และสร้างมันขึ้นมาอย่างมืออาชีพ ดังนั้น นี่คือเวลาที่เหมาะสมที่จะทำ อีกทั้งเป็นโครงการที่สมบูรณ์แบบเพราะเราต้องเน้นที่การออกแบบ PCB เท่านั้น ในคำแนะนำนี้ เราจะสร้าง Arduboy เวอร์ชันของเราเอง ตั้งแต่แผนภาพวงจรไปจนถึงแผงวงจร!

มาเริ่มกันเลย

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

1x Arduino Pro Micro (5V)

1x OLED แสดงผล (SPI)

6x ปุ่มกดสัมผัส

ลำโพง Piezo 1x

1x แอโนดทั่วไป RGB LED

ขั้นตอนที่ 2: การทดสอบบนเขียงหั่นขนม

รวบรวมส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดและเริ่มเชื่อมต่อบนเขียงหั่นขนมตามที่แสดงในแผนภาพวงจร

การเชื่อมต่อมีดังนี้:

ปุ่มควบคุม:

ขึ้น - A0

ลง - A3

ขวา - A1

ซ้าย - A2

A - D7

B - D8

จอแสดงผล OLED:

SCL - D15

SDA - D16

DC - D4

RES - D2

ผู้พูด:

ลำโพง + - D5

ลำโพง - - D6

ไฟ LED RGB:

สีแดง - D10

สีเขียว - D3

สีฟ้า - D9

ขั้นตอนที่ 3: การอัปโหลดเกมไปยัง Arduino

มีขั้นตอนไม่กี่ขั้นตอนที่ต้องปฏิบัติตามก่อนที่คุณจะสามารถอัปโหลดเกมใดๆ บน Arduino ได้

• เปิด Arduino IDE > ไฟล์ > การตั้งค่า
• คัดลอกและวาง URL ด้านล่างในกล่องข้อความ URL ตัวจัดการบอร์ดเพิ่มเติม แล้วคลิกตกลง
• ไปที่ เครื่องมือ > บอร์ด > ตัวจัดการบอร์ด
• ในกล่องข้อความพิมพ์โฮมเมดหรือ Arduboy โฮมเมด
• เลือกแพ็คเกจ Arduboy Homemade แล้วคลิกติดตั้ง

หลังจากติดตั้งไลบรารี่แล้ว ให้ไปที่เมนูเครื่องมือ แล้วทำการเลือกดังนี้:

• คณะกรรมการ: โฮมเมด Arduboy
• บูตโหลดเดอร์: Cathy3K
• ขึ้นอยู่กับ: SparkFun Pro Micro 5V - สายไฟสำรอง
• แกนหลัก: แกนที่ปรับให้เหมาะสมของ Arduboy
• จอแสดงผล: SSD1306

เลือกและดาวน์โหลดเกมโปรดของคุณจากที่นี่

เปิดไฟล์.ino แล้วกดอัปโหลด

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบ PCB ใน EasyEDA

เมื่อทุกอย่างถูกต้อง เราสามารถเริ่มต้นด้วยกระบวนการออกแบบ PCB ฉันเลือก EasyEDA สำหรับการออกแบบ เนื่องจากทำให้ทุกอย่างง่ายสำหรับผู้เริ่มต้นเช่นฉัน ฉันต้องการให้มันเป็นแบบพกพาดังนั้นฉันจึงตัดสินใจใช้งานแบตเตอรี่ LiPo ซึ่งหมายความว่าจะต้องชาร์จและเพิ่มวงจร ฉันตัดสินใจสร้างวงจรบูสต์ด้วยตัวเองโดยใช้ MT3608 แต่ยังได้จัดเตรียมการเชื่อมต่อโมดูล MT3608 ที่พร้อมใช้งาน (ซึ่งเป็นสิ่งที่ฉันใช้) ในกรณีที่เวอร์ชันของฉันล้มเหลว ฉันได้แนบไฟล์ทั้งหมดในกรณีที่คุณต้องการใช้การออกแบบ PCB ของฉัน

ขั้นแรก เริ่มต้นด้วยการทำแผนภาพวงจร ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างติดฉลากอย่างถูกต้องและแผนภาพวงจรนั้นเรียบร้อยและสะอาด ทำให้การวินิจฉัยปัญหาง่ายขึ้นในภายหลัง ขณะเลือกส่วนประกอบ รอยเท้าของส่วนประกอบ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าตรงกับส่วนประกอบที่คุณมี

เมื่อคุณตรวจสอบการเชื่อมต่อทั้งหมดแล้ว ให้คลิกที่ตัวเลือก แปลงเป็น PCB ซึ่งจะเปิดหน้าต่างใหม่ขึ้นมา ซึ่งคุณจะพบรอยเท้าทั้งหมดของส่วนประกอบที่พร้อมจะวางและเชื่อมต่อ

สิ่งแรกที่คุณต้องทำคือกำหนดโครงร่างบอร์ดของคุณ วางส่วนประกอบของคุณอย่างคร่าวๆ และสมเหตุสมผลเพื่อให้เข้าใจถึงรูปร่างและขนาดของบอร์ดคร่าวๆ เลือก BoardOutline จากเมนู Layers และเริ่มวาดโดยใช้เครื่องมือ Track จากเมนู PCB Tools

ตอนนี้ จบตำแหน่งของส่วนประกอบ คุณอาจสังเกตเห็นเส้นที่ออกมาจากแผ่นรอง สิ่งเหล่านี้เรียกว่า Ratlines และช่วยให้เราเข้าใจว่าส่วนประกอบต่างๆ เชื่อมต่อถึงกันอย่างไร เพื่อให้การจัดวางร่องรอยกลายเป็นเรื่องง่าย

เมื่อคุณพอใจกับการจัดวางส่วนประกอบแล้ว ตอนนี้คุณสามารถเริ่มเชื่อมต่อกับการติดตามได้ ความกว้างของรอยต่อถูกกำหนดโดยกระแสที่ต้องบรรทุก เครื่องคำนวณความกว้างของ PCB Trace มีประโยชน์ ฉันใช้ 0.254 มม. สำหรับสัญญาณและ 0.6 มม. สำหรับพลังงาน เลือก TopLayer (หรือ BottomLayer) จากเมนู Layers และเริ่มวาดโดยใช้เครื่องมือ Track ขณะติดตามสถานการณ์อาจเกิดขึ้นที่ไม่มีที่ว่างให้ติดตาม ในกรณีเช่นนี้ คุณสามารถข้ามไปยังเลเยอร์อื่นและทำการเชื่อมต่อต่อไปได้ การเชื่อมต่อระหว่างร่องรอยของสองชั้นทำได้ด้วยความช่วยเหลือหาก Vias ในระหว่างการติดตาม ให้กด V การติดตามจะสิ้นสุด และตอนนี้คุณสามารถวางทางผ่านได้ จากนั้นเลือกเลเยอร์อื่นจากเมนูเลเยอร์และติดตามต่อไปโดยเริ่มจากทาง ทำการเชื่อมต่อทั้งหมดยกเว้นกราวด์

ตอนนี้เลือกเครื่องมือ Copper Area จากเมนู PCB Tools แล้ววาดไปรอบๆ บอร์ด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือก GND ในกล่องข้อความสุทธิ สิ่งนี้จะสร้างระนาบกราวด์และการเชื่อมต่อกราวด์ที่เหลือจะทำโดยอัตโนมัติ

เช็ค เช็ค เช็ค! รับรองว่าไม่พลาดอะไร เมื่อคุณแน่ใจแล้ว ให้คลิกที่ Generate Fabrication File เพื่อดาวน์โหลดไฟล์ Gerber ซึ่งสามารถส่งไปยังบริการการประดิษฐ์ที่คุณเลือกได้

หมายเหตุ: ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ฉันได้สร้างวงจรบูสต์โดยใช้ MT3608 ซึ่งทำงานได้อย่างสมบูรณ์จนกว่าจะมีการเชื่อมต่อโหลด แรงดันไฟขาออกลดลงอย่างมาก ฉันทราบปัญหานี้เนื่องจากแผ่นข้อมูลของ MT3608 ระบุอย่างชัดเจนว่าควรจัดเรียงส่วนประกอบอย่างไรและความกว้างของการติดตามอย่างไร และในฐานะมือใหม่ ฉันค่อนข้างมั่นใจว่าความผิดพลาดจะเกิดขึ้น มันจะมีประโยชน์ถ้ามีคนอธิบายสาเหตุและวิธีแก้ปัญหาให้ฉัน

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบ PCB. ของคุณ

ฉันสั่ง PCB จาก JLCPCB และส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดจาก LCSC ซึ่งจะช่วยประหยัดค่าขนส่งเนื่องจากคำสั่งซื้อทั้งสองถูกจัดส่งพร้อมกัน เตรียมไดอะแกรมวงจรของคุณให้พร้อมและเริ่มบัดกรีส่วนประกอบตามการทำเครื่องหมายซิลค์สกรีน ขณะบัดกรีส่วนประกอบ SMD ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้ฟลักซ์จำนวนมากเพราะจะทำให้การบัดกรีหมุดเล็กๆ ง่ายขึ้นมาก นี่เป็นครั้งแรกที่ฉันบัดกรีส่วนประกอบ SMD และงานบัดกรีก็ดูดีทีเดียว

ทำความสะอาด PCB หลังจากบัดกรีด้วย Iso Propyl Alcohol เพื่อขจัดฟลักซ์ตกค้าง

การเลือกแบตเตอรี่ LiPo:

ฉันใช้แบตเตอรี่ 380mAh ที่ฉันวางไว้ ด้วยกระแสไฟที่ดึงระหว่าง 50mA ถึง 100mA ควรใช้เวลาประมาณ 3-4 ชั่วโมง

ขั้นตอนที่ 6: สนุก

เสียบแบตเตอรี่ LiPo อัปโหลดเกมที่คุณชื่นชอบเหมือนเมื่อก่อนและสนุกได้เลย!

ขอบคุณที่ติดตามจนจบ หวังว่าทุกคนจะรักโครงการนี้และได้เรียนรู้สิ่งใหม่ในวันนี้ แจ้งให้เราทราบหากคุณสร้างมันขึ้นมาเอง สมัครสมาชิกช่อง YouTube ของฉันสำหรับโครงการที่จะเกิดขึ้นเพิ่มเติม ขอบคุณอีกครั้ง!