Le schede sono pronte!

Dopo aver progettato le schede da collegare all'Arduino, sono passato alla loro realizzazione.

Come avevo anticipato, per realizzare i circuiti stampati ho sfruttato la tecnica del press 'n' peel, utilizzando degli appositi fogli blu che grazie al caldo del ferro da stiro fissano il toner della stampante laser direttamente sulla basetta ramata. Niente fotoincisione e bromografo.

 

Dopo la fase di incisione vera e propria col percloruro ferrico e la foratura (ho usato una punta da 1mm visto che dovendo lavorare a mano i fori non venivano perfettamente allineati), una veloce pulitura con l'acetone e la basetta è pronta per la saldatura dei componenti.

Saldati i componenti e verificato che le saldature non mandassero in corto le piste, possiamo procedere con il test collegando la scheda all'Arduino e ai vari dispositivi.

Eagle, PCB e acidi...

Una volta stabilito che la soluzione da adottare comprende gli ULN2803 e realizzato un nuovo prototipo in grado di pilotare diversi dispositivi che richiedono un discreto quantitativo di corrente, è ora giunto il momento di progettare una scheda dove saldare i vari componenti.

La mia idea è di rendere il sistema modulare, ovvero creare diverse schede contenenti un singolo integrato TLC5940, disporle nelle zone più comode per collegare i dispositivi (tipo vicino ai pulsanti, vicino ai flash, ecc...) e collegarle tra loro tramite una piattina che porta i vari segnali del bus.

Ogni scheda quindi avrà un morsetto a 5 contatti per i segnali in ingresso, un altro per i segnali in uscita, un morsetto che riceve i +5V e i +12V oltre a una serie di morsetti per collegare i vari dispositivi. Le schede potranno diferire proprio per la disposizione di questi ultimi morsetti, che varia a seconda dei dispositivi da collegare (luci dei pulsanti, contattori, flash RGB, knocker, ecc...).

Ecco ad esempio lo schema della scheda che gestisce le luci RGB dei pulsanti dei flipper e dei pulsanti del pannello anteriore, oltre ai 4 solenoidi posti dalla parte del giocatore, realizzato con Eagle:

Si notino sulla destra i connettori per le diverse luci RGB (i flipper vengono gestiti insieme, dal momento che si presuppone vengano impostati dello stesso colore, i magma invece vengono gestiti in maniera distinta in quanto qualche flipper ne possedeva solo uno).

Il circuito stampato risultante è il seguente (visto dalla parte dei componenti):

Ho inserito dei ponticelli (segnati in rosso) per evitare di doverlo realizzare a doppia faccia. Le parti soggette a maggior carico di corrente (in questo caso i +12V che gestiscono i solenoidi e la massa) sono più spesse. A giorni realizzerò i circuiti veri e propri stampando i master su una carta particolare e utilizzando poi il ferro da stiro! (oltre all'acido ovviamente)

Aggiornamento: A quanto pare manca una resistenza sul piedino IREF che limitando la corrente impedisce all'integrato di surriscaldarsi. Per maggiorni informazioni leggete questo post.

Le prove continuano...

Dopo aver corretto un paio di bug nel programma dell'Arduino, oggi ho provato a collegare diversi dispositivi alla scheda, che possono venire alimentati a 5V o 12V: oltre al tasto dotato di LED RGB e i diversi tasti illuminati presenti sul pannello frontale, già presenti anche in test precedenti, ho collegato due contattori per simulare le bobine dei flipper, due faretti LED e un power LED a 10W per simulare la luce stroboscopica.

Sono molto soddisfatto del risultato ottenuto!

ULN2803: la rivincita!

Le prove sono continuate per diverso tempo, anche con i nuovi UDN2981 che nel frattempo mi sono arrivati. Alla fine sono arrivato alla conclusione che la soluzione migliore è utilizzare l'ULN2803, avendo l'accortezza di modificare il codice dell'Arduino per invertire i segnali, ovvero impostare il bit a 0 quando si vuole che passi la corrente.

Schema dei collegamenti TLC5940 e ULN2803