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Arduino掌上游戏机开源分享
李泽明
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描述
几个月前，我遇到了Arduboy ，根据其官网，它是一个微型8位游戏平台，可以轻松学习、分享和在线玩游戏。它是一个开源平台。Arduboy 的游戏是由用户制作的。Arduboy 基于 ATmega32u4，它与 Arduino Pro Micro 中使用的微控制器相同。虽然我还没有能力制作游戏，但我决定在面包板上构建它的硬件部分。是的，它奏效了！感谢MrBlinky创建自制 Arduboy 包。艰苦的工作已经完成。
我在上面玩一些复古游戏很开心。但是面包板有点笨拙，到处都是电线。我一直想尝试 PCB 设计并专业地制造它。所以，这是做这件事的正确时机。此外，这是一个完美的项目，因为我们必须只专注于 PCB 设计。在本教程中，我们将制作我们自己版本的 Arduboy，从电路图到电路板！
让我们开始吧！
第 1 步：你需要的东西
1x Arduino Pro Micro (5V)
1x OLED 显示屏 (SPI)
6x 触觉按钮
1 个压电扬声器
1x 共阳极 RGB LED
第 2 步：在面包板上进行测试
收集所有必需的组件并开始将它们连接到面包板上，如电路图所示。
连接如下：
控制键：
上 - A0
向下 - A3
右 - A1
左 - A2
A - D7
B - D8
OLED显示屏：
SCL-D15
SDA-D16
直流 - D4
RES-D2
扬声器：
扬声器 + - D5
扬声器 - - D6
RGB LED：
红色 - D10
绿色 - D3
蓝色 - D9
第 3 步：将游戏上传到 Arduino
在您可以在 Arduino 上上传任何游戏之前，需要执行几个步骤。
- 打开Arduino IDE >文件>首选项
- 复制下面的 URL 并将其粘贴到 Additional Boards Manager URL 文本框中，然后单击 OK。
- 转到工具>板>板管理器。
- 在文本框中输入自制或Arduboy 自制。
- 选择Arduboy Homemade包，然后单击安装。
安装库后，进入工具菜单并进行如下选择：
- 板：自制Arduboy
- 引导加载程序：Cathy3K
- 基于：SparkFun Pro Micro 5V - 备用接线
- 核心：Arduboy优化核心
- 显示器：SSD1306
从这里选择并下载您最喜欢的游戏。
打开.ino文件并点击上传。
第 4 步：在 EasyEDA 中设计 PCB
当一切正常时，我们可以从 PCB 设计过程开始。我选择 EasyEDA 进行设计，因为它让像我这样的初学者很容易。我希望它是便携的，所以我决定在锂聚合物电池上运行它，这意味着需要充电和升压电路。我决定自己使用 MT3608 构建升压电路，但还准备连接一个现成的 MT3608 模块（这是我最终使用的），以防我的版本失败。如果您希望使用我的 PCB 设计，我已附上所有文件。
首先，从制作电路图开始。确保所有东西都正确标记，电路图整洁干净。这使得以后更容易诊断问题。在选择组件时，组件的占用空间并确保它与您拥有的组件匹配。
检查完所有连接后，单击转换为 PCB选项。这将打开一个新窗口，您可以在其中找到准备放置和连接的组件的所有封装。
您要做的第一件事是定义您的电路板轮廓。以合乎逻辑的方式粗略地放置您的组件，以大致了解电路板的形状和大小。从 Layers 菜单中选择BoardOutline并使用 PCB Tools 菜单中的 Track 工具开始绘图。
现在，最终确定组件的位置。您可能已经注意到从焊盘出来的线条。这些被称为Ratlines ，它们帮助我们了解组件如何相互连接，从而使布线变得容易。
一旦您对组件放置感到满意，您现在可以开始将它们与走线连接起来。走线的宽度由它必须承载的电流决定。PCB走线宽度计算器派上用场。我选择了 0.254 毫米的信号和 0.6 毫米的电源。从图层菜单中选择TopLayer （或BottomLayer ），然后使用 Track 工具开始绘制。在进行跟踪时，可能会出现没有空间来完成跟踪的情况。在这种情况下，您可以跳到另一层并继续连接。两层走线之间的连接是在Vias的帮助下完成的. 在制作走线的过程中，点击 V。走线将结束，您现在可以放置一个过孔。然后，从 Layer 菜单中选择另一层并从 via 开始继续跟踪。完成除接地之外的所有连接。
现在从 PCB Tools 菜单中选择 Copper Area 工具并在电路板上绘制。确保在网络文本框中选择了 GND。这将创建一个接地平面，其余的接地连接将自动建立。
检查，检查和检查！确保你没有错过任何东西。完全确定后，单击“生成制造文件”下载Gerber 文件，然后将其发送到您选择的制造服务。
注意：如前所述，我使用 MT3608 制作了一个升压电路，它可以在连接负载之前完美运行。输出电压显着下降。我知道这个问题，因为 MT3608 的数据表清楚地指定了组件的排列方式和走线宽度。作为一个初学者，我很确定这个错误会发生。如果有人向我解释问题的原因和解决方案，那将会很有帮助。
第 5 步：组装 PCB
我从JLCPCB订购了 PCB，从LCSC订购了所有必需的组件。这节省了运输成本，因为两个订单一起运输。准备好电路图并按照丝印标记开始焊接组件。在焊接 SMD 元件时，请确保使用大量助焊剂，因为它可以更轻松地焊接微小的引脚。这是我第一次焊接 SMD 元件，焊接工作看起来还不错。
焊接后用异丙醇清洁 PCB 以去除助焊剂残留物。
选择锂电池：
我使用了一块 380 毫安时的电池。使用 50mA 和 100mA 之间的电流，它应该持续大约 3-4 小时。
第6步：享受！
插入锂电池，像以前一样上传您喜欢的游戏，尽情享受吧！
谢谢你坚持到最后。希望你们都喜欢这个项目，并在今天学到了一些新东西。如果你为自己做一个，请告诉我。订阅我的YouTube 频道，了解更多即将推出的项目。再一次感谢你！
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