Como fazer um Crachá Arduino Standalone

Crachá Arduino Standalone

Olá pessoal! Já imaginaram utilizar um crachá com display LCD passando seu nome ou informações? Sim, é possível e o resultado fica muito bacana. Hoje vamos ensinar a montar o seu!

Black Badge Roadsec
Figura 1 – Black Badge Roadsec (fonte: Gedeane Kenshima)

O projeto chamado Black Badge foi uma ideia de Daniel Almeida Chagas (criador do Marminino) e layout por Izabelle Lima (da Autocore Robótica). É uma placa Arduino Standalone com formato de crachá, comercializada nos eventos Roadsec promovidos pelo Brasil.

Placas Black Badge Roadsec
Figura 2 – Placas Black Badge Roadsec (fonte: Gedeane Kenshima)

Como não encontrei material na Internet de como montar a placa, redigi este post para ensinar como montar sua Black Badge.

Materiais para Black Badge

  • 1 placa Black Badge
  • 1 Soquete 28 pinos
  • 1 ATMega 328 com Bootloader
  • 1 Regulador de tensão 7805
  • 1 cristal oscilador 16MHz
  • 1 led 5mm (a cor que desejar)
  • 1 resistor 220 (ou 330) Ω
  • 2 capacitores cerâmicos 22pF
  • 1 capacitor cerâmico 104
  • 1 push button
  • 1 diodo 1N4007
  • barra de pinos
  • 1 suporte pra bateria 9V
  • 1 bateria 9V
  • 2 capacitores eletrolíticos 10μF/16V
  • fita dupla face
  • fios coloridos diversos
  • ferro de solda e estanho
  • 1 display LCD 16×2
  • 1 trimpot 10kΩ
  • 2 parafusos Allen Cabeça fenda ou Phillips M2x15 (com porca e arruela)
  • 2 espaçadores

PS: Além de habilidades em solda, você vai precisar de habilidades com furadeira, faremos alguns furos na placa.

Montagem eletrônica

Localização dos componentes:

Black BadgeComponente
R1Resistor 10kΩ
R2Resistor 220Ω (ou 330)
D1Led 5mm
D2Diodo 1N4007
C1Capacitor Cerâmico 104
C2 e C3Capacitor Cerâmico 22pF
SW1Push button
C4 e C5

Capacitor eletrolítico 10uF

XTAL1

Cristal 16 MHz

U1

Soquete 28 pinos

U2

Regulador 7805

Como trata-se de um crachá, preferi não colocar Barra de pinos na parte de GPIO. Realizei a conexão do Display LCD por fios finos. Apenas coloquei pinos na parte SERIAL para realizar as gravações de sketch.

O Display LCD pode ser conectado de diversas maneiras. No caso, optei por uma ligação a 4 fios chamada 4 bits. Existem também as modalidades 8 bits e I2C (requer módulo adicional).

Conexões entre Display LCD e Black Badge:

Display LCDBlack Badge
1 GNDGND
2 VCC5V
3 VEEPino central do Trimpot 10k
4 RSDigital 11
5 R/WGND
6 ENDigital 12
7 DB0Não conectado
8 DB1Não conectado 
9 DB2Não conectado
10 DB3Não conectado
11 DB4Digital 5
12 DB5Digital 4
13 DB6Digital 3
14 DB7Digital 2
15 Led+5V
16 Led-GND

A seguir o diagrama do projeto completo, com Display LCD incluso:

Diagrama Black Badge
Figura 3 – Diagrama Black Badge (fonte: Gedeane Kenshima)

Alguns detalhes:

  • O trimpot serve para ajuste do contraste, não possui lugar fixo na placa, então o coloquei na parte traseira do display, conectado por fios entre 5V e GND e com seu pino central soldado ao pino 3 do display.
Detalhe trimpot
Figura 4 – Detalhe trimpot (Fonte: Gedeane Kenshima)
  • Não há furos para colocar o display e os fios. Fiz três furos, dois para fixar o display e um maior suficiente para passar os fios e soldar nos pinos correspondentes do ATmega 328. Fique atento para que os furos que fizer não danifiquem ou quebrem alguma trilha!
  • Para o display, coloque dois parafusos M2x15 com cabeça fenda ou Philips e utilize porcas e espaçadores para fixação.
Detalhe furo Badge
Figura 5 – Detalhe furo Badge (Fonte: Gedeane Kenshima)
  • A fixação da bateria 9V foi realizada com fita dupla face.
  • Há pads específicos para entrada de tensão (VIN) e 5V. Entre o VIN e GND (no lado escuro da placa, à esquerda) solde o suporte para bateria, sendo o fio vermelho (positivo) no VIN e fio preto (negativo) no GND. Já no pad 5V (lado escuro da placa, à direita) solde todas as conexões 5V do circuito. Também solde todos os fios relacionados ao GND no pad próprio.
  • A gravação do sketch foi realizada numa placa Arduino Uno PTH (chip removível) e o CI colocado no soquete da Badge. Porém, utilizando um Conversor Serial/USB você pode realizar a gravação diretamente na placa, se o ATmega 328 já tiver bootloader.

Programação

Primeiramente, verifique entre as bibliotecas instaladas na sua versão IDE Arduino se há a LiquidCrystal. Se não, faça o download e instale a Biblioteca LiquidCrystal aqui.

O sketch que utilizei é:

Faça as modificações nas linhas lcd.print para o texto que você desejar.

Ao final, a placa ficou assim:

Placa finalizada verso
Figura 6 – Placa finalizada verso (Fonte: Gedeane Kenshima)

E aqui um vídeo da placa em funcionamento:

Sugestões:

  • Para controlar o brilho do backlight, tire o fio Led+ (pino 15 do display) do 5V e coloque no pino 9 ou 10 digital (do ATMega 328) e faça o controle por PWM.

Para quem desejar fazer sua própria placa, disponibilizaram-nos algumas imagens do layout e circuito original:

Layout Badge frente
Figura 7 – Layout Badge frente (Fonte: Izabelle Lima)
 Layout Badge trás
Figura 8 – Layout Badge trás (Fonte: Izabelle Lima)
Esquemático Black Badge
Figura 9 – Esquemático Black Badge (Fonte: Izabelle Lima)

Agradecimentos à equipe FLIPSIDE (organização da Roadsec) por disponibilizar a Black Badge e à Izabelle Lima por nos fornecer as informações necessárias sobre a placa!

PS: Como a placa é somente vendida juntamente com ingressos para a Roadsec, a organização nos informou as cidades onde terão eventos no próximo ano. São estas:

18/02 – Goiânia (GO)
04/03 – Campo Grande (MS)
11/03 – Brasília (DF)
18/03 – Cuiabá (MT)
25/03 – Belém (PA)
01/04 – São Luís (MA)
08/04 – Fortaleza (CE)
06/05 – Natal (RN)
27/05 – Recife (PE)
03/06 – Maceió (AL)
10/06 – Salvador (BA)
24/06 – Belo Horizonte (MG)
01/07 – João Pessoa (PB)
19/08 – Rio de Janeiro (RJ)
02/09 – Vitória (ES)
30/09 – Porto Alegre (RS)
07/10 – Curitiba (PR)
21/10 – Florianópolis (SC)
10/11 e 11/11 – São Paulo (SP)
 
 
Informações em breve no site Roadsec.

Espero que tenham curtido este tutorial, comentem e deem suas sugestões ou dúvidas. Até os próximos posts!

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Mestranda em Automação e Controle de Processos, Engenheira de Controle e Automação, Técnica em Automação Industrial, todos pelo IFSP. Pesquisadora no LABORE (Laboratório de Robótica e Reabilitação do IFSP). Hobbista e Maker, realizou projetos, palestras e oficinas nas áreas de Arduino, Wearables voltados para entretenimento e Mulheres no mundo Maker. Fã de Angry Birds ?

Licença Creative Commons Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.

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ALEXANDRE PAIVA
ALEXANDRE PAIVA
29/11/2017 18:43

Finalmente achei um tutorial para usar a minha badge. Parabéns pela iniciativa. Você pretende fazer um tutorial em vídeo, para ajudar os entusiastas que não são da área de eletrônica, como eu?

Fernando Aquino
Fernando Aquino
20/12/2016 18:12

Sensacional! Posso usar um projeto semelhante para a apresentação dos meus projetos na faculdade?
Deixo como referência esse post, no Embarcados! :^)

Nascimento Júnior
Nascimento Júnior
01/12/2016 08:00

Ficou Show!!! Parabéns mais uma vez Gedeane!!!

Gedeane Kenshima
Reply to  Nascimento Júnior
01/12/2016 19:25

valeeeeeu Nascimento!! 😀

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