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!
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.
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 Badge | Componente |
| R1 | Resistor 10kΩ |
| R2 | Resistor 220Ω (ou 330) |
| D1 | Led 5mm |
| D2 | Diodo 1N4007 |
| C1 | Capacitor Cerâmico 104 |
| C2 e C3 | Capacitor Cerâmico 22pF |
| SW1 | Push 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 LCD | Black Badge |
| 1 GND | GND |
| 2 VCC | 5V |
| 3 VEE | Pino central do Trimpot 10k |
| 4 RS | Digital 11 |
| 5 R/W | GND |
| 6 EN | Digital 12 |
| 7 DB0 | Não conectado |
| 8 DB1 | Não conectado |
| 9 DB2 | Não conectado |
| 10 DB3 | Não conectado |
| 11 DB4 | Digital 5 |
| 12 DB5 | Digital 4 |
| 13 DB6 | Digital 3 |
| 14 DB7 | Digital 2 |
| 15 Led+ | 5V |
| 16 Led- | GND |
A seguir o diagrama do projeto completo, com Display LCD incluso:
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.
- 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.
- 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:
/*The circuit:
* LCD RS pin to digital pin 12
* LCD Enable pin to digital pin 11
* LCD D4 pin to digital pin 5
* LCD D5 pin to digital pin 4
* LCD D6 pin to digital pin 3
* LCD D7 pin to digital pin 2
* LCD R/W pin to ground
* 10K resistor:
* ends to +5V and ground
* wiper to LCD VO pin (pin 3)
*/
// include the library code:
#include <LiquidCrystal.h>
// initialize the library with the numbers of the interface pins
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
void setup() {
// set up the LCD's number of columns and rows:
lcd.begin(16, 2);
// Print a message to the LCD.
lcd.print("hello, world!"); // aqui você modifica a mensagem
lcd.setCursor(1,1);
lcd.print("I'm a maker");
delay(1000);
}
void loop() {
// scroll 13 positions (string length) to the left
// to move it offscreen left:
for (int positionCounter = 0; positionCounter < 13; positionCounter++) {
// scroll one position left:
lcd.scrollDisplayLeft();
// wait a bit:
delay(150);
}
// scroll 29 positions (string length + display length) to the right
// to move it offscreen right:
for (int positionCounter = 0; positionCounter < 29; positionCounter++) {
// scroll one position right:
lcd.scrollDisplayRight();
// wait a bit:
delay(350);
}
// move 16 posicoes
for (int positionCounter = 0; positionCounter < 16; positionCounter++) {
// scroll one position left:
lcd.scrollDisplayLeft();
// wait a bit:
delay(350);
}
// delay at the end of the full loop:
delay(1000);
}
Faça as modificações nas linhas lcd.print para o texto que você desejar.
Ao final, a placa ficou assim:
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:
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:
Espero que tenham curtido este tutorial, comentem e deem suas sugestões ou dúvidas. Até os próximos posts!
