"Lightronome" 1. - A világító metronom

Kaptam egy felkérést, hogy tervezzek és építsek egy elektronikus metronómot. Sok ilyesmit lehet találni a neten, de az a probléma, hogy ezek vagy hangot adnak ki, vagy klsszikus mechanikus szerkezetként viselkednek. Itt a követelmény a láthatóság volt. Hogy pontosak legyünk négy LED a 4/4-es ütemhez. Ez a doboláshoz szükséges, ahol esélyed sincs a metronóm kattogását hallani (talán csak fejhalgatón keresztül).
Tehát az elképzelés:

• Fogjunk egy mikrovezérlőt (esetünkben egy ATTINY85)
• Egy 3 digites LED kijelző, hogy kijelezzük a percenkénti ütésszámot
• Két gomb a sebességbeállításhoz
• Négy LED (én RGB LED-eket használtam, hogy állítható legyen a színe programból)
• Tápegység és a szokásos dolgok amik egy ilyesmi áramkörhöz kellenek

Ha jobban belegondolsz, rájössz, hogy esélyed sincs a fentieket közvetlenül az ATTINY85-ről meghajtani.
Itt jön a képbe a korábban írt cikkem: http://it-pro-hu.blogspot.hu/2018/01/tm16xx-arduino-konyvtar.html
A könyvtár amit a Titan Microelectronics kijelző meghajtóihoz írtam alapvetően ehhez a projecthez készült. Tehát a fenti listához adjunk még hozzá egy TM1637-es meghajtót. Ez képes 6x8 LED szegmenst mehajtani és 2x6 gomb állapotát beolvasni. Ez több mint elég a LEDek, a kijelző és gombok kezeléséhez.
A könyvtár megírását követően a Metronóm saját programja már elég egyszerű volt.
Az első próbaverzió breadboard-on készült az ATTINY85 helyett egy Arduino UNO-val:

A sikeres teszt után megterveztem és megrendeltem a panelt.

Egy hét alatt ideért:

Elkezdtem beültetni - itt kezdőttek a gondok:

• Rossz tokméretet választottam az ATTINY85-höz, meg kellett hajlítanom/erőszakolnom a lábait, hogy be tudjam forrqasztani.
• A mikro USB csatoló nem lógott ki eléggé a panelről
• A 3.5-es Jack aljzatnál hiányzott két pozicionáló furat

Ezek könnyen korrigálthatóak voltak
Itt a beültetett panel, (a kijelző nélkül):

A uC többszöri újraforrasztása után, végre le tudtam tölteni a kódot neki, de a kijelzőn és a LED-eken nem jelent meg semmi.
Vakartam a fejem. Majd bevillant, hogy az ISP csatlakozón rajta van az összes csatlakozási pont ami a TM1637 meghajtásához szükséges. Tehát rákötöttem egy külső kijelzőt:

It was working.
Elkezdtem méricskélni a panelen és azonnal kiderült, hogy mi a gond. A TM1637 GND és VCC lába fel volt cserélve. Ez hogy történhetett?
A kapcsolási rajz szerkesztőben (KiCAD) tükröztem a TM1637-et. Ezzel a GND láb a tetejére, a VCC meg az aljára került. Ezek után a táp lábakat szokásosan kötöttem be. A GND-t az aljára a VCC-t meg a tetejére. IDIÓTA!!!!!

Ezt a hibát javíthatatlannak minősítettem. Megcsináltam a szükséges tervmódosításokat: A korábban jelzett három hibát, ezt, valamint rárajzoltam a panelre az ISP csatlakozó lábkiosztását.
Új rendelés, egy hét várakozás, a panel megjött:

Építés újra.
Megjelent néhány számjegy a kijelzőn, de nem az elvárásoknak megfelelően működött. Két újabb tervezési hibát találtam:

• A kijelző anódjai fel lettek cserélve így a számok jobbról balra olvashatóak.
• A LED-ek nem kezdtek el világítani - El voltak forgatva 180 fokkal.

Átírtam a kódot a kijelzőhöz, kiforrasztottam a LED-eket és újakat raktam be elforgatva (ezek a LEDek nem élik túl a hőlégfúvót)
Na mostmár úgy működik, ahogy kell neki.

Közben megterveztem a 3D nyomtatott műanyag dobozt:

A rögzítő még igényel némi munkát, de az eszköz már működik:

Néhány plusz megjegyzés:
Miután a rögzítő még nincs meg, erről még írni fogok.
A két, jelenleg használt gombnak van távvezérlési lehetősége a 3.5mm-es Jack-en keresztül. A külső gombok optocsatolón keresztül vezérlik a belsőket. Ez nem galvanikusan leválasztott, a feladata csak a zajvédelem.
A panelen kialakítottam egy kvarckristály helyét. Nem tudom, hogy erre a pontosságra szükség lesz-e, de egyenlőre nem ültettem be.

Gondolkozom a cucc árusításán, ha lesz rá érdeklődés. Bróbálom ezt kideríteni. Van néhány továbbfejlesztési ötletem is. Ha van valami ötleted, javaslatod, akkor kérlek, azt tedd meg a cikk alatt a megjegyzéseknél.