Izveidojiet pielāgotu Arduino testa stendu, izmantojot vadu ietīšanu: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šī pamācība parādīs vienkāršu veidu, kā savienot Arduino Nano ar dažādiem PCB sadalīšanas dēļiem. Šis projekts radās, meklējot efektīvu, bet nesagraujošu veidu, kā savienot vairākus moduļus.

Man bija pieci moduļi, kurus es gribēju savienot:

• Arduino
• 5 collu 800x480 grafiskais LCD skārienpanelis no Haoyu electronics
• SD karšu lasītājs
• Reālā laika pulksteņa vienība DS1302
• MAX485 RS-485/RS-422 uztvērējs

Skārienpanelis un reālā laika pulksteņa moduļi iepriekš tika izmantoti manos projektos Dali Clock un Rainbow Synthesizer, taču šie prototipi tika izgatavoti uz maizes dēļa un tika demontēti, lai radītu vietu jauniem projektiem.

Man kļuva skaidrs, ka visu šo moduļu apvienošana pastāvīgā ierīcē ļautu man vairāk laika veltīt programmatūras rakstīšanai un mazāk laika, lai sakārtotu lietas uz maizes dēļa. Tajā pašā laikā es negribēju pastāvīgi kaut ko lodēt kopā, lai varētu saglabāt moduļus turpmākai lietošanai.

Šī pamācība parāda, kā es to visu saliku kopā, izmantojot stieples ietīšanu.

1. solis: starpsavienojumu plānošana

Mans pirmais solis bija kartēt, kā savienot visus moduļus ar pieejamajām tapām Arduino Nano. Displejs un SD karte ir SPI moduļi. SPI ir kopne, tāpēc CLK, MISO un MOSI līnijas var savienot ar ķēdēm pie moduļiem, kuriem tas ir vajadzīgs kopā ar jaudu. Tomēr katram no tiem būtu nepieciešama sava CS (mikroshēmas atlases) tapa.

Es nolēmu RTC moduli novietot uz savām tapām, jo iepriekšējie eksperimenti man parādīja, ka tas nav gluži saderīgs ar SPI. Raiduztvērēja moduļiem bija vajadzīgas arī savas tapas.

Pēc visu kartēšanas es atklāju, ka tas izskatās šādi:

• Arduino pin GND -> LCD GND -> SD karte GND -> uztvērējs GND -> RTC 5V
• Arduino pin 5V -> LCD 5V -> SD karte 5V -> uztvērēja VCC -> RTC VCC
• Arduino tapa 13 -> LCD CLK -> SD karte CLK
• Arduino Pin 12 -> LCD MISO -> SD karte MISO
• Arduino Pin 11 -> LCD MOSI -> SD karte MOSI
• Arduino Pin 10 -> LCD CS
• Arduino Pin 9 -> LCD PD
• Arduino Pin 2 -> LCD INT
• Arduino Pin 8 -> RTC CLK
• Arduino Pin 7 -> RTC DAT
• Arduino Pin 6 -> RTC RST
• Arduino Pin 4 -> SD karte CS
• Arduino Pin 14 -> uztvērējs DI
• Arduino Pin 15 -> uztvērējs DE
• Arduino Pin 16 -> uztvērējs RE
• Arduino Pin 17 -> uztvērējs RO

USB saskarne izmanto 0 un 1 tapas, tāpēc tās nebija atļautas. Digitālās tapas 3, 5, 18 un 19 palika brīvas, tāpat kā analogās ieejas no A4 līdz A7, ļaujot nākotnē paplašināties.

2. solis. Problēma ar džemperu vadiem un vadu ietīšanu kā risinājums

Sākumā es biju mēģinājis visu savienot ar īsiem pielāgotiem gofrētiem Y kabeļiem. Tomēr gofri un savienotāji ir paredzēti tikai vienam vadam vienlaikus. Vairāku vadu saspiešana vienā korpusā bija grūta un noveda pie trausliem savienojumiem, kas nebija ilgi. Gofrēšanas process bija ne tikai laikietilpīgs, bet pēc lietošanas savienotāji, visticamāk, darbosies vaļīgi no tapām, radot papildu izšķērdētu laiku, lai izsekotu periodiskus defektus.

Es vienmēr gribēju izmēģināt stiepļu ietīšanu, tāpēc domāju, ka šī ir laba iespēja. Pēc dažiem pētījumiem eBay iegādājos WSU-30 M rīku, dažas īpaši garas 19 mm garas vienas rindas galvenes un 30 AWG stieples ietīšanas stiepli.

Stiepļu iesaiņošanai kā tehnoloģijai ir sena vēsture. Tas bija populārs veids, kā izgatavot digitālos datorus 60., 70. un 80. gados, un to bieži izmantoja telefona centrālajos birojos. Lai gan stiepļu iesaiņošana tika novecojusi ar masveidā ražotajām iespiedshēmas plates, tam ir šādas priekšrocības hobijam:

• Tas ir lēts un ātrs
• To ir viegli uzklāt un to var tīri noņemt
• Tas darbojas ar tapu galviņām, kas ir pielodētas pie daudziem sadalīšanas dēļiem
• Tas veido ilgstošu un uzticamu savienojumu
• Tas nodrošina vairākus savienojumus ar katru punktu un no tā (ja tiek izmantotas garas galvenes)

3. darbība: Arduino Nano sagatavošana

Nākamais solis bija mana Arduino Nano sagatavošana. Man bija Arduino Nano bez galvenēm, kas izrādījās parocīgi, jo es gribēju pielodēt īpaši garos galvenes tapas augšējā pusē, lai es varētu redzēt etiķetes stieples iesaiņošanas laikā.

Es arī lodēju dažas īpaši garas galvenes pie mazā sadalīšanas dēļa, kas tika piegādāts kopā ar manu displeja paneli.

Raiduztvērēja modulī skrūvju spailes atradās galvenes pretējā pusē, tāpēc es tās atlaidināju un nobīdīju vienā pusē kā galvenes.

Pārējiem dēļiem īsās galvenes jau bija pielodētas pareizajā pusē, tāpēc es tās turēju tādas, kādas tās ir.

4. solis: Paplātes projektēšana

Es gribēju, lai visu elektroniku varētu uzstādīt LCD statīva aizmugurē, kuru es biju izveidojis savam Dali pulksteņa instrukcijai, tāpēc es modelēju kaut ko OpenSCAD. Es izveidoju izgriezumus dažādiem dēļiem, kurus es gribēju uzstādīt.

Pēc paplātes izdrukāšanas es karstā veidā pielīmēju visus moduļus.

5. solis: vadu iesaiņošanas process

Stiepļu iesaiņošanas process sastāv no četriem posmiem: mērīšana, griešana, noņemšana un ietīšana.

Es izmērīju pietiekami daudz stieples, lai aptvertu divus punktus, kurus vēlos savienot, kā arī papildu collu katrā galā iesaiņošanai. Pēc tam es noņemu 1 collu izolāciju no katra gala un izmantoju instrumentu, lai aptītu vadu uz staba.

Tālāk ir sniegta precīza manis izmantotā tehnika, kuru varat redzēt manā demonstrācijas video:

• Es mēru attālumu starp diviem punktiem, kurus vēlos savienot
• Es ar pirkstiem atzīmēju vēlamo garumu, pēc tam ar lineālu pievienoju divas collas
• Es nogriezu vadu garumā
• Es mēra 1 un 1/4 collas no gala
• Pēc tam es ievietoju galu iesaiņošanas instrumenta atverē
• Es velku vadu uz leju griešanas asmens spraugā
• Es rauju vadu no otra gala, atkailinot vienu collu stieples
• Es atkārtoju procesu stieples otrā pusē

Kad stieple ir noņemta no abiem galiem, es ievietoju kailo stieples galu stiepļu ietīšanas instrumenta mucā tā, lai atdalītā daļa izkristu no iecirtuma sānos. Pēc tam es nobīdu uzgali uz statņa un veicu dažus apgriezienus, brīvi turot instrumentu, lai tas varētu pacelties, kamēr tas vijas.

Labs savienojums atstās apmēram 7 stieples pagriezienus uz staba. Ja pagriezieni ir sakrauti viens otram, nespiediet instrumentu tik stipri!

ATJAUNINĀJUMS: Vairāki no jums ir noteikuši, ka izolācijai vajadzētu ietīties ap pastu, lai noņemtu spriedzi. Es ievietoju divas fotogrāfijas, lai parādītu atšķirību.

6. solis: visas valdes iesaiņošana ar vadiem

Tas parāda dēli pēc tam, kad es vadu iesaiņoju visus savienojumus. Pa ceļam es pieļāvu dažas kļūdas, taču tās bija viegli atsaukt, izgriežot vadus un izmantojot pinceti, lai attaisītu galus no stabiem.

Es iesaku to darīt pa daļām un pārbaudīt savu darbu ar multimetru vai ieslēdzot un pārbaudot katru komponentu. To ir daudz grūtāk novērst, ja ir vairāki vadu slāņi.

Mans gatavais produkts izskatās nedaudz nekārtīgs, bet, ja vēlaties, varat būt nedaudz uzmanīgāks par maršrutēšanu vai izmantot dažādas krāsas, lai viss būtu skaidrs.

Pat ja tas neizskatās glīti, tas ir daudz izturīgāks par maizes dēli! Bet liels bonuss ir tas, ka, ja jūs jebkurā laikā vēlaties to izjaukt, to varat izdarīt viegli, nesabojājot Arduino Nano vai atsevišķu dēļu tapas!

7. darbība: saderīgi projekti

Pabeigtā tāfele ļaus jums īstenot šādus projektus:

• 80. gadu stila kušanas digitālais pulkstenis
• Izgaismota varavīksnes klaviere ar Arduino (nepieciešami ārēji komponenti)