Электронная шпаргалка своими руками

Приветствую, Самоделкины!
Сегодня мы рассмотрим, как своими руками изготовить крутой электронный девайс, о котором мечтают все студенты — миниатюрную цифровую шпаргалку!
Автором данной самоделки является AlexGyver (YouTube канал «AlexGyver»).
Скоро зима, а это значит у студентов скоро сессия. А к сессии надо готовиться, и готовиться с умом. Полгода назад Алекс уже рассказывал, как своими руками сделать практически незаметную шпаргалку, при помощи которой можно списать любой тест, ответы на который известны заранее. Причём списать настолько незаметно, насколько это вообще возможно, не совершая абсолютно никаких действий, которые могут быть расценены как списывание.
В этот раз мы попробуем смастерить нечто более классическое, похожее на бумажку с очень мелко написанным текстом.
Итак, для повторения данного проекта нам понадобится:
— OLED дисплей с разрешением 128 на 64 точки с подключением по i2c, 4 пина;
— слот под карту;
— непосредственно сама карта памяти microSD;
— кнопки для управления 3шт;
— и конечно же Arduino Nano, которая будет всем этим железом управлять.
Идея состоит вот в чем: на карту памяти скидываем любой текст в формате txt, обычным текстовым файлом. Микроконтроллер будет читать текст из файла и выводить его на дисплей.
На первый взгляд задача кажется довольно простой, но на самом деле это не совсем так. Родная библиотека для работы с картой данного типа написана естественно индусами для индусов, и автор решил немного её переделать.
Для OLED дисплея в сети без труда так же можно найти множество библиотек, но писаны они к сожалению теми же индусами, и в этом случае автору пришлось написать свою, которая будет выводить данные на дисплей не используя буфер на стороне микроконтроллера, и плюс ко всему будет корректно отображать русский шрифт.
Вот так выглядит макет нашего будущего устройства:
Думаю, все согласны, что такую шпаргалку не то что спрятать некуда, её банально не получится использовать по прямому назначению, не привлекая при этом к своей персоне излишнего внимания.
Но мы ведь умеем разводить печатные платы, так что этим сейчас и займёмся.
Первым делом необходимо нарисовать печатную плату. Автор как обычно развёл ее в онлайн редакторе EasyEDA.
Вот так выглядит схема будущего устройства:
На схеме представлены все необходимые компоненты: микроконтроллер, 3 кнопки, дисплей, слот для карты памяти microSD, батарейка, и резистор, который нужен для подтяжки пина перезагрузки на время прошивки чипа.
Главная задача проекта — максимальная компактность. По этой причине плату автор проектировал предельно аккуратно в размер дисплея и 3-ёх кнопок.
Данные кнопки, кстати, бесшумные, очень крутые, такие просто идеально подойдут для нашего сегодняшнего проекта.
Под дисплеем разместится литий-ионная батарейка формата cr2025 или 2032, а снизу расположим непосредственно сам микроконтроллер, а также переключатель вкл/выкл.
Скачать архив с проектом можно ЗДЕСЬ.
Важный момент! На плате Arduino у нас стоит тактовый генератор на 16 МГц и микроконтроллер настроен на работу с ним.
На плате шпаргалки генератора нет для упрощения сборки, и микроконтроллер работает от внутреннего тактового генератора. Чтобы это всё заработало, нам нужно настроить фьюзы на внутренний источник тактирования, либо купить голый чип ATmega328, в котором уже всё стоит как нужно.
Затем нам понадобится программатор usbasp, но можно также использовать другую ардуинку как программатор, инструкции есть в интернете.
Порядок действий следующий: сперва необходимо открыть прошивку, скачанную вместе с архивом проекта, затем нужно установить модифицированное ядро gyvercore, более подробно можно ознакомиться на сайте автора.
Далее выбираем источник тактирования внутренний 8 МГц, загрузчик выбираем «без загрузчика», это ускорит включение нашего девайса.
И жмём «записать загрузчик».
Далее жмём «скетч» – «загрузить через программатор» и прошивка загружается в чип.
Следующим шагом берём фен и «сдуваем» (выпаиваем) микроконтроллер с платы. Повторюсь, можно взять голый камень, если у вас нет фена и уже припаять его на плату.
Слот для карты памяти также необходимо отпаять от модуля. Или ищите где можно купить одну штуку без платы.
Вот точка, совмещаем ее с точкой на чипе.
Далее фиксируем пару ног и запаиваем.
Корпус чипа довольно маленький, но вроде всё нормально получилось. Далее отпаиваем батарейный отсек и выключатель.
Затем запаиваем данные компоненты на новую плату.
Следующим этапом необходимо тщательно смыть остатки флюса, например, очистителем «Калоша».
С нижней стороной платы закончили, приступаем к другой. Первым делом необходимо немного утолщить площадку батарейки. Это необходимо для того, чтобы был нормальный контакт, так как батарейки бывают разные, некоторые имеют утолщение на минусовой стороне, а некоторые такого утолщения не имеют, и они будут работать плохо.
Далее запаиваем кнопочки и батарейный отсек.
Затем на батарейный отсек желательно приклеить двухсторонний скотч, но в крайнем случае сойдёт и изолента.
Это необходимо чтобы на дисплее не замкнулись контакты.
Следующим шагом можно припаять дисплей.
Ну вот, собственно и всё, наша высокотехнологичная шпора полностью готова. Вставляем батарейку (плюсом кверху), карту памяти и включаем девайс.
Как видите, всё работает! Чтобы перепрошить девайс, первым делом необходимо обязательно его выключить. Затем извлекаем карту памяти и вставляем колодку программатора пином VCC в верхнее левое отверстие и немного его наклонить, вот так:
Вернёмся к файлу прошивки. Здесь можно настроить режим правши и режим левши (он влияет на ориентацию экрана и направления кнопок).
Средняя кнопка — выбор и выход из спящего режима, еще 2 кнопки – это вверх/вниз для листания текста и файлов.
Чтобы выйти из режима чтения файла, необходимо нажать и удержать кнопку выбора.
В итоге вот такой довольно интересный девайс получился, возможно кому-то поможет в сдаче бесполезных предметов с необоснованно высокими требованиями по запоминанию текста.
На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Видеоролик автора: