Ar Arduino saderīga tāfele: 13 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Vai jūs dominējat Arduino tehnoloģijā? Ja jūs nedominējat, iespējams, tāpēc, ka tas dominē jūsos.

Zināt Arduino ir pirmais solis, lai jūs varētu izveidot dažāda veida tehnoloģijas, tāpēc pirmais solis ir apgūt pilnu Arduino plates darbību.

Šajā instrukcijā jūs soli pa solim iemācīsities apgūt visu ar Arduino saderīgās plates shēmu.

Tāpēc mūsu mērķis ir iemācīt, kā projekta ietvaros kopā ar JLCPCB Arduino saderīgo dēli 2 USD apmērā izveidot savu Arduino saderīgo plāksni ar tādu pašu Arduino UNO izmēru un izmēriem.

Turpmāk mēs piedāvāsim visu materiālu sarakstu un paskaidrosim, kā darbojas ķēde, un izveidojam mūsu Arduino PCB saderīgo plati, izmantojot programmatūru EasyEDA.

Piegādes

• 01 x kristāls 16 MHz
• 02 x 22pF keramikas kondensators
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x elektrolītiskais kondensators 0,1 uF
• 02 x elektrolītiskais kondensators 0,33 uF
• 01 x domkrata savienotājs 2,1 mm
• 01 x keramikas kondensators 100 nF
• 04 x rezistors 1kR
• 01 x rezistors 10kR
• 04 x LED 3 mm
• 01 x tapas uzgalis 2x3 - 2,54 mm
• 01 x diode 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x tapas uzgalis 1x5 - 2,54 mm
• 01 x slēdža poga 6x6x5 mm

1. darbība: dominē Arduino UNO elektroniskā shēma

Pirmais solis, lai dominētu Arduino tehnoloģijā, ir zināt Arduino elektronisko shēmu. No šīs elektroniskās shēmas mēs uzzināsim, kā darbojas Arduino plate un kā izveidot arī savu Arduino saderīgo plati.

Turpmāk mēs iepazīstināsim ar pilnu Arduino saderīgās valdes projektu.

Arduino elektroniskajā shēmā ir vairākas svarīgas shēmas, kas parādītas zemāk:

• Enerģijas padeve;
• Atiestatīt ķēdi;
• Programmēšanas ķēde;
• Oscilatora ķēde;
• ATMEGA328P mikrokontrollera shēma;
• LED barošanas ķēdes signāls;
• Savienotājs Atmega328P tapām.

Pamatojoties uz shēmām, mēs izveidosim ar Arduino saderīgu plati.

2. darbība: ar Arduino saderīgās plates elektroniskā shēma

Arduino saderīgās plates elektroniskā shēma ir parādīta zemāk. Šai shēmai ir šādas daļas:

• Enerģijas padeve;
• Atiestatīt ķēdi;
• Programmēšanas ķēde;
• Oscilatora ķēde;
• ATMEGA328P mikrokontrollera shēma;
• LED barošanas ķēdes signāls;
• Savienotājs Atmega328P tapām.

Tālāk mēs parādīsim, kā darbojas katra šīs ķēdes daļa.

3. solis: Barošanas avota ķēde

Strāvas ķēde tiek izmantota, lai darbinātu visu ar Arduino saderīgo shēmas plati. Šī shēma piedāvā 3 dažādus spriegumus: ieejas spriegums, 5 V un 3,3 V pie Arduino saderīgās kartes savienotāja tapām.

Šo ķēdi var darbināt ar spriegumu no 7V līdz 12V, tomēr mēs iesakām piegādāt maksimāli 9V.

Pēc ķēdes barošanas ar 2,1 mm ligzdas savienotāju ieejas spriegums iet caur 2 sprieguma regulatora ķēdēm.

Spriegumu regulē AMS1117 5V IC un AMS1117 3.3V IC. AMS1117 5V IC tiek izmantots, lai nodrošinātu regulētu 5V spriegumu, lai darbinātu ATMEGA328P mikrokontrolleru. Lai gan AMS1117 CHIP tiek izmantots, lai nodrošinātu paneļa savienotāja 3,3 V spriegumu, tas darbinās dažus moduļus un sensorus, kas izmanto šo sprieguma vērtību.

4. solis: atiestatiet un oscilatora ķēdi

Atiestatīšanas ķēde sastāv no pogas un rezistora, kas ir pievienots ATMEGA328P mikrokontrollera 1. tapai. Nospiežot pogu, atiestatīšanas tapa saņem 0 V spriegumu. Tādā veidā mikrokontrolleru manuāli atiestata ar pogu.

Tagad oscilatora ķēde sastāv no kristāla un diviem keramikas kondensatoriem, kā parādīts elektroniskajā shēmā.

5. darbība: ATMEGA328P elektroniskā shēma

ATMEGA328P ķēde ir parādīta attēlā iepriekš. Lai ATMEGA32P mikrokontrolleris darbotos, ir nepieciešamas trīs lietas:

• Atiestatīt ķēdi
• 16MHz kristāla oscilatoru shēma;
• 5V strāvas ķēde.

Atiestatīšanas ķēde un oscilators ir parādīti iepriekš. Visbeidzot, 5 V barošana tiek iegūta no AMS1117 5 V sprieguma regulatora sprieguma izejas. Viņš ir atbildīgs par sprieguma regulēšanu un ATMEGA328P mikrokontrollera barošanu.

Tagad mēs iepazīstināsim ar ATMEGA328P CHIP programmēšanas shēmu un ieslēgšanas ķēdes signalizācijas LED.

6. darbība: ATMEGA328P CHIP programmēšanas ķēde un ķēdes signalizācijas gaismas diode

Šajā Arduino saderīgajā panelī nav USB porta. Tādā veidā mēs izmantosim USB-TTL pārveidotāja moduli.

ATMEGA328P programmēšanai izmantotais modulis ir FT232RL. Šo moduli izmanto, jo tam ir DTR tapa. Izmantojot šo moduli, mēs to savienosim ar galvenes tērauda tapu un ieprogrammēsim ATMEGA328P caur 5 tapām.

Programmēšanai izmantotās tapas ir VCC (+5V), GND, RX, TX un DTR.

Papildus šai shēmai ir arī ķēdes signalizācijas gaismas diode. Šī gaismas diode tiek izmantota, lai signalizētu, kad jūsu arduino saderīgā plate ir ieslēgta.

Kad shēmas plate ir pievadīta pie sprieguma, AMS1117 5V sprieguma regulatora spriegums sasniedz šo LED un tiek aktivizēts.

Visbeidzot, mums ir ar Arduino saderīgi plates savienotāji.

7. solis: savienotājs un Arduino UNO forma

Lai radītu labu lietotāja pieredzi ar Arduino saderīgu dēli, mēs izmantojām formu, kas līdzīga Arduino UNO plāksnei.

Kā redzams, visas mikrokontrollera tapas ir savienotas Arduino UNO formā. Tādā veidā mūsu iespiedshēmas plate būs Arduino UNO forma, kā minēts iepriekš.

Pateicoties formai, lietotājam būs laba pieredze, kas līdzīga Arduino UNO.

Tāpēc, izmantojot šo elektronisko shēmu, mēs izveidojām iespiedshēmas plates projektu.

8. solis: iespiedshēmas plates projekts

Lai izveidotu ar Arduino saderīgu plāksni, šis projekts tika izstrādāts, izmantojot EasyEDA PCB projektu vidi.

Tādā veidā tiek sakārtoti visi komponenti un pēc tam tiek izveidotas pēdas. Tāpēc iepriekš minētais PCB tika izveidots ar formu, kas līdzīga Arduino UNO, kā minēts iepriekš.

Iepriekš redzamajos attēlos shēmas plate ir parādīta tās 2D un 3D shematiskajā modelī.

Visbeidzot, pēc shēmas plates izgatavošanas Gerber faili tika ģenerēti un nosūtīti ražošanai JLCPCB elektroniskās shēmas plates uzņēmumā.

9. solis: ar Arduino saderīga iespiedshēmas plate

Iepriekš ir parādīti ar Arduino saderīgās iespiedshēmas plates rezultāti. Kā redzams, iespiedshēmas plates kvalitāte ir laba, un prototips darbojas bez problēmām.

Izvērtējot visas iespiedshēmas plates shēmas, mēs montējam iespiedshēmas plates komponentus PCB.

10. darbība: iespiedshēmas plates montāža

Ar Arduino saderīgo dēli ir ļoti viegli salikt komponentus. Kā iespējams redzēt tās struktūrā, tajā ir 29 komponenti, kas jāpielodē jūsu struktūrā. Tādā veidā caur Pin Caurumu tiek samontēti tikai 27 komponenti. Tāpēc 93,1% šajā panelī izmantoto komponentu var būt lodēti ikvienam lietotājam.

Pārējos 2 SMD komponentus ir ļoti viegli pielodēt PCB virsmā.

Šādā veidā ir iespējams izmantot šo PCB, lai mācītu studentiem, kā izveidot savu Arduino saderīgo dēli un veikt citas aktivitātes.

Visbeidzot, mēs izveidosim savu kastīti ar lāzera griezumu, lai ievietotu mūsu Arduino saderīgo plati.

11. darbība. Arduino saderīgās plates korpusa kaste

Lāzera griezuma kaste ir paredzēta Arduino ķēdes uzglabāšanai un aizsardzībai. Šo kasti var izgatavot no vidēja blīvuma kokšķiedru plātnes vai akrila materiāla, un tai jābūt izgatavotai no viena materiāla.

Korpusa kastes izgatavošanai mēs izmantojam tiešsaistes programmatūru Maker Case. Tāpēc, izmantojot šo programmatūru, ir iespējams ievietot tādus parametrus kā platums, augstums un dziļums.

Visbeidzot, mums ir mūsu iespiedshēmas plate korpusā.

12. darbība: lejupielādējiet ar Arduino saderīgās plates failus

Ja PCB ražošanai ir nepieciešams lejupielādēt PCB failus, failus varat lejupielādēt, izmantojot šo saiti:

Lejupielādējiet PCB failu projektus

13. solis: Pateicības

Paldies JLCPCB, lai piedāvātu PCB Arduino saderīgās plates atvērtā pirmkoda projektu šī raksta sagatavošanai.