国外小姐姐利用ATtiny85做了一把迷你PCB小提琴

这周和大家分享一个国外小姐姐利用ATtiny85做一把迷你PCB小提琴的项目，
包含了从PCB设计到单片机编程整个过程。

正文

用到的材料

• 定制PCB板
• ATtiny85
• 压电式蜂鸣器
• 按钮
• 侧装式LED
• 聚合锂离子电池
• Autodesk Eagle CAD
• Arduino IDE
• 烙铁

1、电路原理图和PCB设计

第一步是根据我想让小提琴具备的功能来选择将要使用的微控制器。

我需要至少一个PWM引脚用于压电蜂鸣器，另外两个数字引脚用于LED和按钮，所以ATtiny85是最合适的。

电路原理图

电路原理图相当简单。ATtiny85控制两个LED灯和一个压电蜂鸣器，我还加了一个按钮，用于切换歌曲。整个电路由一节3.7V锂电池供电。

我想把PCB做得越小越好，为了能把它当做徽章使用，所以我找到了最微小的微控制器封装（MLF-20）。

作为一个额外的功能，我还将小提琴的琴弦连接到了微控制器的模拟输入端，目的是为了能够真正用导电材料触摸琴弦来演奏小提琴。

PCB设计

我使用Eagle CAD来设计我的PCB，当我需要定制PCB轮廓时，Gordon Williams的SVG到Eagle转换器一直是我的首选工具。我在Inkscape中描摹了一把小提琴的轮廓，然后用这个工具将其转换为Eagle脚本。

为了获得小提琴F孔的透光效果，我在PCB背面放置了侧视LED，并使用Top和Restrict层去除该区域的铜和焊接掩模。

这是我从JLCPCB订购的PCB。丝网印刷非常细致，我认为哑光黑色的焊接掩膜非常适合小提琴！我这次忘了去掉订单号，但JLCPCB在订购PCB时可以选择这样做。

如果你也想订购的话，我已经把Gerber文件和Eagle CAD文件添加到了这个Github仓库里。

PCB只是比我能找到的最小的lidianci大一点，所以我可以把电池藏在小提琴的背面。我没有使用经典的LiPo JST连接器，因为它与其他元件的对比非常巨大，所以我用2mm的引脚代替焊接。

我看到别人用一个很好的技巧来增强LED的发光效果，那就是用黑色热胶覆盖它们。

2、为ATtiny85编程

第一步是烧写bootloader，为此，我使用了这个核心和一个USBTinyISP编程器。

完整的程序可以在这里找到，我将在下面解释主要的功能。

我使用了一些由Robson Couto翻译成代码的Arduino曲谱，你可以在这里找到。Arduino Tone库与ATtiny微控制器不兼容，所以我使用了Tim Eckel的TimerFreeTone库作为替代。

由于歌曲（音符和持续时间的数组）对于ATtiny85的数据存储器来说太大了，我使用PROGMEM将它们存储在程序存储器中代替（这意味着我还必须使用特殊的函数来访问数组，如pgm_read_word_near）。

根据按下按钮的时间长短，程序会在4个功能之间切换：

• 弹奏《欢乐颂》(如果按下按钮不到1秒)
• 弹奏《绿袖子》(如果按下按钮在1秒-2秒之间)
• 播放哈利波特主题曲(如果按下按钮的时间2秒-3秒之间)
• freestyle（如果按钮被按下的时间3秒-4秒之间）

freestyle功能从连接到琴弦的针脚上读取模拟值，并将其映射到频率范围内，所以当琴弦被导电的东西触碰时，就会弹出一个音符。

完工！

我期待着在未来的迭代中改进一些东西:

• 我应该在PCB上加一个LiPo充电电路，因为现在我必须给电池单独充电，不是很方便。

• 现在，编程垫被放置在单片机的周围，所以我不能用pogo pins来编程，我在上面焊了一些线来代替。在下一次的迭代中，我应该把它们都放在彼此靠近的地方，间距相等。

希望大家喜欢这个精致的小项目！

PCB只是比我能找到的最小的lidianci大一点

点赞，看起来很不错啊。

非常精致小巧的玩意儿

海之鱼 发表于 2020-11-2 09:58
点赞，看起来很不错啊。

是啊是啊

造型美观，功能实用，很喜欢

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好好玩的精致物件