步驟1：選擇一個(gè)現(xiàn)有的科學(xué)計(jì)算器

此步驟非常必要。

很難找到一家公司以低廉的價(jià)格為他們鑄造幾個(gè)計(jì)算器盒和按鈕。

現(xiàn)在只需拆開(kāi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)并放入我們自己的電路即可。

步驟2：組件選擇

該項(xiàng)目最重要的三個(gè)組件是LCD，MCU和藍(lán)牙模塊。

對(duì)于LCD，我使用了Displaytech的“ 162COG-BA-BC”。 LCD必須超薄才能裝入計(jì)算器盒，并且此LCD滿足了這一要求。另外，它是反射型LCD，因此不會(huì)消耗大量電流。最終，該LCD使用與熟悉的Hitachi HD44780兼容的控制器，并且通過(guò)大量的在線文檔使編程變得輕而易舉。

對(duì)于MCU來(lái)說(shuō)，大量通用I/O引腳是必需的。容納科學(xué)計(jì)算器按鈕的數(shù)量。藍(lán)牙模塊還需要大量的閃存和UART接口。

對(duì)于藍(lán)牙模塊，必要的要求是該模塊既可以充當(dāng)主設(shè)備又可以充當(dāng)從設(shè)備。也就是說(shuō)，不僅其他設(shè)備可以連接到模塊，而且模塊還可以掃描其他藍(lán)牙設(shè)備并初始化連接本身。沒(méi)有此功能，計(jì)算器將無(wú)法彼此連接，只能接受來(lái)自智能手機(jī)等智能設(shè)備的連接請(qǐng)求。

步驟3：電源電路設(shè)計(jì)

瀏覽數(shù)據(jù)表會(huì)發(fā)現(xiàn)我們將需要兩個(gè)電壓軌。藍(lán)牙模塊需要3.3 V電壓，液晶顯示器需要5.0 V電壓。

我們有兩個(gè)串聯(lián)的堿性電池提供3.0 V電壓。為了獲得所需的電壓，我們將使用升壓轉(zhuǎn)換器和低壓降穩(wěn)壓器（LDO）。升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓由圖中的R3和R4的電阻比決定。升壓轉(zhuǎn)換器會(huì)將電壓從3.0 V升高到具有指定值的5.0 V。

然后，我們可以在LDO的幫助下使用5.0 V電源軌創(chuàng)建3.3 V電源軌。只需確保您在這些調(diào)節(jié)器的輸入和輸出上夾上一些尺寸合適的SMD電容器即可，因?yàn)樗鼈儗?duì)于成功運(yùn)行至關(guān)重要。

最后，我們將使用觸發(fā)器進(jìn)行一些智能開(kāi)關(guān)，

第4步：控制電路設(shè)計(jì)

控制電路相對(duì)簡(jiǎn)單。

我們使用ATmega的JTAG調(diào)試設(shè)備。

我們將Bluetooth模塊連接到MCU的UART接口之一，并插入一些安全電阻以確保我們永遠(yuǎn)不會(huì)看到更大的電壓藍(lán)牙模塊上的3.3 V以上。電阻分壓器是必需的，因?yàn)镸CU是從5 V電源軌運(yùn)行的（由于3.3 V不足以使LCD邏輯高電平，因此MCU無(wú)法從3.3 V電源軌運(yùn)行）。

LCD連接直接與MCU上的通用I/O配合使用。分壓器用于對(duì)比引腳?？商娲?，這里可以使用電位計(jì)。但是，我喜歡靜態(tài)產(chǎn)品的堅(jiān)固性，它帶有單獨(dú)的電阻器來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)比度。

添加一些去耦電容器，MCU的16 MHz晶振，按鈕和原理圖的上拉電阻設(shè)計(jì)完成。

步驟5：PCB設(shè)計(jì)

對(duì)于PCB設(shè)計(jì)，我使用了Altium Designer。 PCB設(shè)計(jì)中最重要也是最棘手的部分是計(jì)算器物理尺寸的測(cè)量。電路板不僅必須具有完美的寬度和高度才能很好地適合計(jì)算器盒，而且還需要滿足許多其他物理尺寸。 LCD孔需要在PCB上正確定位，以與外殼中的窗口良好對(duì)齊。 PCB將需要多個(gè)孔，螺釘從外殼的背面到外殼的正面穿過(guò)。最后，PCB將需要具有用于按鈕對(duì)齊的焊盤。

按鈕的焊盤設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)的交錯(cuò)形狀，以確保按下導(dǎo)電按鈕墊時(shí)具有很高的可靠性。

請(qǐng)確保使用藍(lán)牙模塊天線周圍的“保留區(qū)域”從PCB上切掉銅，以確保信號(hào)連通性不受影響。我的制造商意外地決定將整個(gè)電路板切出我標(biāo)記過(guò)的地方，但是幸運(yùn)的是，這對(duì)我來(lái)說(shuō)沒(méi)有任何問(wèn)題。

步驟6：移除代碼

我使用帶有舊JTAG ICE調(diào)試器的AVR Studio進(jìn)行所有編碼。我的代碼絕不是優(yōu)雅編寫的，但最終效果很好。我最終使用了128 KB的可用閃存中的64 KB。

藍(lán)牙模塊確實(shí)非常強(qiáng)大。我設(shè)法使我的設(shè)備能夠連接到其他計(jì)算器，iPhone和Android。

編碼要求是對(duì)Hitachi LCD控制器的了解，基本的AVR編程技能以及對(duì)如何與計(jì)算機(jī)交互的理解。

責(zé)任編輯：wv