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Design
##TaiwanDuino設計源由 這張板子是在 Openlab.Taipei 社群在週三來碗 Arduino 的聚會時,提出的idea:
設計一張台灣形狀的電路板。
於是就由平時就有在製作電子小玩具的偉峻和DC接招,一起將它設計完成。
偉峻的最初目的是讓大家都能焊接出一個台灣形狀的 Arduino 相容版,這個目的就先限制住了零件的選擇,我們基本上只能選擇引腳式 (DIP) 的零件。原本也有考慮使用 Attiny85 來達成,不過因為Pin腳太少,不拔下來沒辦法燒錄,這時候剛好想起來之前 Adafruit 做過的 Trinkit pro ,它用的就是 Atmega328P + V-USB 的 bootloader ,能做到類似 Attiny85 USB 開發板的形式,用 GPIO 模擬 USB HID ,然後以此直接上傳編譯過的程式。
DC 提到了想要加入撥放器的功能,使用 PWM 播放音訊資料,播放能夠發揚台灣特色的音效。會這麼想,主要是因為約在前年年底 OpenLab.Taipei 進行口丁蛋蛋計畫時,要製作播放音效的裝置,另外買了昂貴的播放音效的專用模組,卻忽略了 MCU 本身能夠處理簡單音效的能力。所以為了推廣這種 使用 Atmega328P 作為播放器做法,而加入了音效播放的功能。
###關於TaiwanDuino電路 播放音訊就需要有更大的容量存放音訊資料,因此我們另外加了 SPI Flash ,然後再把其中一個 PWM 腳拉出來,配合 2N2222A + 電阻 + 喇叭,就構成播放器和簡單的放大器,然後配合電容式觸控,就可以完成播放器的功能選擇了。
SPI EEPROM
我們考慮到使用者在製作自己的聲音資料時使用 ATMEGA 328P 內部的 FLASH 或是 1024B EEPROM 遇到空間不足的狀況,所以特地為大家找到了 25AA512 這顆少見有 DIP8 腳位且相容 5V 電位的 SPI EEPROM ,讓玩家可以在音訊資料儲存上有更多運用的空間。
電容觸控
後級放大器
我們原先在設計上想要使用 LM386 作為我們的後級放大器,但是由於電路板空間不足和 PWM 訊號原本是數位訊號的關係,我們排除了使用線性放大器加上濾波器的方案,改為使用 TO-92 的 2N2222A 作為我們 PWM 數位訊號的電流放大器 ,藉由共射極的電路架構直接驅動我們的 8 歐姆小喇叭。
元件位置安排
每個電容觸控點都需要一支 1MΩ 電阻來延遲充電,再加上 USB 的訊號線也需要使用 3.3V 的稽納二極體 (Zener Diode)和幾根電阻來進行降壓,還有一個 DIP8 封裝的 SPI EEPROM ,每個電容觸控 PAD 還需要騰出直徑 6mm 的空間。所以總之我們在 Layout 上真的很緊迫,沒有多餘的空間能夠來刻意安排位置,大多取最短路徑而已。
元件選擇