ARDUINO MĀCĪBU PLATFORMA: 7 soļi

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

Hei, kas notiek, puiši, šeit atkal ir jauna apmācība un jauns īpašs projekts, un šoreiz es esmu izvēlējies reāli nepieciešamo projektu visiem elektronikas ražotājiem, šodienas projekts ir par to, kā izveidot savu Arduino apmācības platformu, soli pa solim apmācība būs labākais ceļvedis, lai jūs, puiši, izmēģinātu šo projektu, un noteikti ir nepieciešamas dažas elektroniskās pamatzināšanas, taču nedomājiet divreiz, lai to izmēģinātu, jo tā ir pārsteidzoša.

Kopš kāda laika esmu administrējis Arduino Facebook grupu, un es daudzas reizes redzēju, ka cilvēki jautāja par to, kāds ir labākais Arduino komplekts, lai praktizētu, un kur iegūt labāko piedāvājumu, lai sāktu elektroniku, un bieži rodas jautājums par Arduino komplektu izplatītāju veiksmi dažās valstīs, tāpēc acīmredzot pastāv problēma, kas prasa mūsu iejaukšanos, un kā veidotājs es nolēmu sākt šo apmācību par to, kā izveidot savu Arduino apmācības platformu, jo šis projekts man palīdzēs izvairīties velti pavadītais laiks, ko pavadu komponentu pieslēgšanai pie maizes dēļa katru reizi, kad mēģinu pārbaudīt savus kodus, bet tā vietā, izmantojot šo gatavu platformu, dzīve būs vieglāka.

Šis projekts ir tik ērts, lai to izveidotu īpaši pēc pielāgotas PCB iegādes, ko esam pasūtījuši no JLCPCB, lai uzlabotu mūsu platformas izskatu, un šajā rokasgrāmatā ir pietiekami daudz dokumentu un kodu, lai jūs varētu viegli izveidot savu mācību stendu.

Mēs esam veikuši šo projektu tikai 5 dienās, tikai divas dienas, lai pabeigtu PCB izgatavošanas aparatūras dizainu, un trīs dienas, lai pabeigtu platformas montāžu un to arī pārbaudītu.

Ko jūs uzzināsit no šīs apmācības:

1. Pareizo komponentu izvēle atkarībā no jūsu platformas
2. Izveidojiet ķēdi, lai savienotu visus izvēlētos komponentus
3. Salieciet visas projekta daļas
4. Sāciet savu pirmo kodu ar šo platformu

1. darbība. Sīkāka informācija par mācību stendu

Ideja ir tik vienkārša; Es izvēlos dažus pamata elektroniskos komponentus, piemēram, displejus, gaismas diodes, sensorus, kontrolierus un dažāda veida izpildmehānismus, un savienoju tos kopā, izmantojot PCB, un visu laiku esmu samontēts un gatavs darbībai - sava veida plug and play metode.

Mūsu platformas iezīmes

Arduino MEGA2560

Šīs platformas galvenā sastāvdaļa būs Arduino mega2560, kas būs mūsu apmācības stenda sirds, jo tā ir visu izmantoto komponentu saite, nodrošinot signālu pārvietošanos no sensoriem un vadības ierīcēm uz indikatoriem un izpildmehānismiem. Šī izstrādes plate ir tik ērta lietošanā un jaudīga elektroniskā tāfele, pateicoties tās AVR mikrokontrolleram, jūs varat iegūt sīkāku informāciju par šo mikrokontrolleri, izmantojot šo saiti.

Displeji

Esmu izmantojis dažus displejus, piemēram, 20x4 LCD displeju, kura pamatā ir I²C sakaru protokols, lai parādītu dažus ziņojumus un pielāgotu parādītos rakstzīmes šajā ekrānā, kā arī mēs ievietojam 7 segmentu 4 ciparu displeju, jo tas tiešām ir vajadzīgs iesācējiem, lai mācītos kā darbojas šis displejs.

Vadīklas

Par mūsu platformas ievadiem mums ir 8 slēdžu josla, lai mēs varētu kontrolēt dažus indikatorus, izmantojot šos slēdžus, neaizmirstot par divām dubultās asu kursorsvirām, kurām ir dubultās asis un spiedpoga, izmantojot šos kursorsvirus, mēs varam kontrolēt, piemēram, ātrumu un virzienu motoram, jo tam ir analogs izejas signāls, kas mainās atkarībā no kursorsviru asu stāvokļa.

Rādītāji

Runājot par indikatoriem, esmu iekļāvis 8 sarkanas gaismas diodes un divas RGB gaismas diodes, kā arī mums ir skaņas signāls, kas padara spēli ar šo platformu smieklīgāku.

Sensori

Mēs nevaram izveidot iesācēju apmācības platformu kodēšanai, neiesaistot dažus sensorus, tāpēc es izvēlējos dažus bieži lietotus sensorus, piemēram, temperatūras un mitruma sensoru DHT-11, un gāzes noteikšanas sensoru MQ-2, kuram ir analogo izejas signālu, kas saistīts ar izmērīto gāzes intensitāti.

Izpildmehānismi

Attiecībā uz izpildmehānismiem es nolēmu ievietot visu veidu motorus, tāpēc esmu ievietojis pakāpju motoru Nema17, un esmu diezgan pārliecināts, ka visiem jums, puišiem, ir nepieciešami šāda veida motori, pateicoties tā precizitātei un lielajam griezes momentam. izmantojot servomotoru un divus līdzstrāvas motorus.

Savienojamība

Mūsu platformas savienojamībai esmu iekļāvis Bluetooth moduli HC-06, ja vēlaties pārbaudīt viedtālrunī instalētu android lietotni, lai šādā veidā jums būtu daudz vieglāk.

IC un draiveri

Noteikti ir daži integrētās shēmas draiveri, kas nepieciešami, lai kontrolētu šīs sastāvdaļas, piemēram, MCP23017, lai vadītu gaismas diodes, un L293D H-tilts, lai kontrolētu līdzstrāvas motoru ātrumu un virzienu, kā arī es izmantoju pakāpju motora draiveri A4988.

2. darbība: projekta shēma

Visiem elektroniskajiem projektiem ir nepieciešama shēma, lai nodrošinātu saprotamu saikni starp visiem to komplektiem, tāpēc mēs vienmēr šo daļu padarām ļoti nozīmīgu, jo tas ir visa mūsu projekta galvenais dokuments.

Kā parādīts attēlā iepriekš, mēs katram komponentam piešķiram atbilstošu savienojumu un saites uz galveno plati, kas ir Arduino MEGA2560, tāpēc ir ļoti svarīgi zināt, kāds savienojums jāizveido no sensoriem uz tāfeles un no tāfeles līdz izpildmehānisms. shēmas shēma varētu identificēt arī mūsu apmācības platformas ievades un izvades sarakstu, tādējādi iesācējam būs vieglāk sākt programmēt, netērējot ilgu laiku, lai meklētu, kam vajadzētu būt ievadam un kādam - izvadam.

Varat arī lejupielādēt šīs shēmas PDF versiju no faila zemāk.

3. darbība: PCB izgatavošana (ražo JLCPCB)

Lai saliktu visas minētās detaļas kopā, mums ir nepieciešama PCB, lai izveidotu pareizo savienojumu no Arduino plates līdz indikatoriem un sensoriem. Tāpēc esmu izveidojis šo shēmu un pēc atbilstoša savienojuma izveides ar katru komponentu esmu pārveidojis šo shēmu par PCB dizainu, lai to ražotu

Par JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) ir lielākais PCB prototipu uzņēmums Ķīnā un augsto tehnoloģiju ražotājs, kas specializējas ātru PCB prototipu un mazu partiju PCB ražošanā. Ar vairāk nekā 10 gadu pieredzi PCB ražošanā JLCPCB ir vairāk nekā 200 000 klientu mājās un ārzemēs, un vairāk nekā 8 000 tiešsaistes pasūtījumu PCB prototipēšanai un nelielam PCB ražošanas apjomam dienā. Gada ražošanas jauda ir 200 000 kv.m. dažādiem viena slāņa, divu slāņu vai daudzslāņu PCB. JLC ir profesionāls PCB ražotājs, kas piedāvā liela mēroga, akas aprīkojumu, stingru pārvaldību un izcilu kvalitāti.

Atpakaļ pie mūsu projekta

Lai ražotu atbilstošu PCB, esmu salīdzinājis daudzu PCB ražotāju cenu un izvēlos JLCPCB labākos PCB piegādātājus un lētākos PCB piegādātājus, lai pasūtītu šo shēmu. Viss, kas man jādara, ir daži vienkārši klikšķi, lai augšupielādētu Gerber failu un iestatītu dažus parametrus, piemēram, PCB biezuma krāsu un daudzumu, tad esmu samaksājis tikai 2 dolārus, lai iegūtu PCB tikai pēc piecām dienām.

Tā kā tas parāda saistītās shēmas attēlu, es esmu izmantojis Arduino MEGA2560, lai kontrolētu visu sistēmu, kā arī esmu izstrādājis logotipus un komponentu izvietojumu uz tāfeles, lai atvieglotu lodēšanu ikvienam iesācējam elektronikas ražošanā. Kā redzat attēlos iepriekš, PCB ir ļoti labi izgatavots, un man ir tāds pats PCB dizains, kādu esam izveidojuši, un visas etiķetes un logotipi ir pieejami, lai palīdzētu man lodēšanas laikā. Jūs varat arī lejupielādēt šīs ķēdes Gerber failu no faila zemāk, ja vēlaties pasūtīt to pašu shēmas dizainu.

4. solis: platformas kastes dizains (CAD)

Pirms sākat lodēt elektroniskos komponentus, es jums parādīšu šo lodziņu, kuru es izstrādāju, izmantojot solidworks programmatūru, kas ļauj man izveidot DXF failus, lai tos augšupielādētu CNC lāzera griešanas mašīnā, lai izveidotu izstrādāto kastīti; Lai izveidotu šo kastīti, mēs izmantojām 5 mm MDF koka materiālu, kas mūsu projektam piešķirs labāku izskatu, it īpaši ar tā etiķetēm un nosaukumiem, un mums būs vieglāk ņemt šo mācību platformu līdzi visur, kurp dodamies.

Jūs varat lejupielādēt šī projekta DXF failus no tālāk norādītajiem failiem

5. solis: aizpildiet sastāvdaļas

Tagad pārskatīsim nepieciešamos komponentus, kas mums nepieciešami šim projektam, tāpēc, kā jau teicu, visas sistēmas darbināšanai izmantoju Arduino MEGA2560.

Lai izveidotu šāda veida projektus, mums būs nepieciešams:

• PCB, ko esam pasūtījuši no JLCPCB:
• Viens Arduino Mega2560
• NEMA17 soļu motors
• Divi līdzstrāvas motori
• Viens servomotors
• Viens LCD displejs
• Viens 7 segmentu displejs
• Astoņas sarkanas gaismas diodes
• Divas RGB gaismas diodes
• Viens zummeris
• Astoņas slēdžu josla
• Divi kursorsviras DHT-11 sensors
• Gāzes sensors
• Bluetooth modulis
• MCP23017 integrētā shēma
• A4988 pakāpiena vadītājs
• L293D motora vadītājs
• Daži SIL galvenes savienotāji
• Daži skrūvju savienotāji
• Drošinātājs
• Daži rezistori un kondensatori
• Mācību platformas kaste
• Dažas skrūves montāžai

6. solis: lodēšana un montāža

Tagad mēs pārejam pie elektroniskās montāžas un pielodējam visas sastāvdaļas uz PCB. augšējā zīda slānī jūs atradīsit katra komponenta etiķeti, kas norāda tā izvietojumu uz tāfeles, un tādējādi jūs būsiet 100% pārliecināti, ka nepieļausit nekādas lodēšanas kļūdas.

Tagad mēs pārejam tieši pie kastes montāžas, tas ir tik vienkārši, jo projektā izveidojām skrūvju izvietojumu, un viss, kas mums jādara, ir pieskrūvēt PCB pie kastes apakšējās daļas pirmajā montāžas posmā.

Tad mēs pieskrūvējam motorus katrs savā vietā kastes augšējā pusē. Visbeidzot, mēs savienojam motorus ar tiem pieskrūvējamiem uzgaļiem uz PCB. Un visbeidzot mēs pabeidzam ieskrūvēt kastes citas puses.

7. solis: pārbaudiet (tas strādāja): D

Tagad mums ir viss gatavs, lai sāktu spēlēt ar šo platformu, un es nolēmu pārbaudīt dažus kodus, piemēram, palielināt 7 segmenta displeja vērtību un pagriezt pakāpju motoru, arī LCD darbojas labi, lai jūs varētu redzēt parādīto ziņojumu arī LCD ekrānā.

Kā redzat, puiši, kas gatavo šo apbrīnojamo projektu, ir tik parocīgi, un, izpildot šīs pamācības norādījumus, ikvienam no jums ir viegli to izmēģināt.

Nākamajās instrukcijās es jums parādīšu katra komponenta programmēšanas daļu un to, kā kontrolēt visus šos komponentus, izmantojot Arduino plati.

Kā parasti, varat pierakstīt savus ieteikumus, ja jums ir kādas citas idejas šī projekta uzlabošanai, un dalīties ar mums savās apmācību platformās.

Pēdējā lieta, pārliecinieties, ka ikdienā nodarbojaties ar elektroniku

Tas bija BEE MB no MEGA DAS see nākamajā reizē