UDuino: ļoti zemu izmaksu ar Arduino saderīga attīstības padome: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:58

Arduino dēļi ir lieliski piemēroti prototipēšanai. Tomēr tie kļūst diezgan dārgi, ja jums ir vairāki vienlaicīgi projekti vai ja jums ir nepieciešams daudz kontrollera plates lielākam projektam. Ir dažas lieliskas, lētākas alternatīvas (Boarduino, Freeduino), taču izmaksas joprojām palielinās, kad jums tās ir vajadzīgas. Tas ir veids, kā pēc aptuveni 25–30 USD sākotnējiem ieguldījumiem izveidot ar Arduino saderīgus dēļus, kuru vērtība ir zemāka par 10 USD. papildu laika ieguldījumi katrā. Ņemiet vērā, ka pamatideja (Arduino uz maizes dēļa) ir veikta jau ilgu laiku (piemēram, ITP Arduino maizes dēļa instrukcijas); tomēr šeit sniegtie kabeļa adaptera uzbūves un lietošanas norādījumi palīdz pilnīgi samazināt detaļu skaitu katram kodolam. Šim projektam ir nepieciešamas zināšanas par lodēšanu un pamata elektroniku, un jums vajadzētu būt vismaz zināmai pieredzei ar Arduino izstrādi. Es to neiesaku kā pirmo elektronikas projektu. Piezīme: es izrunāju uDuino "moo DWEE noh". sava veida pamata loģikas analizators. Es to izstrādāju, lai novērstu saziņas saites. Nepieciešams gui interfeiss, taču šaubos, vai drīz vien pie tā tikšu. Joprojām ir noderīga labajās rokās. Pievienots 06-23-09: Es vēlos norādīt RBBB no Modern Device ikvienam, kas vēlas kaut ko ar lodēšanu, bet arī ļoti lēti-it īpaši, ja iegādājaties tukšos dēļus detaļas vairumā. Arī viņu USB-BUB ir lētāka alternatīva FT232 kabelim.

1. darbība: savāciet kabeļa adaptera detaļas

Es iesaku iegūt detaļas no Mouser, Radio Shack un Ada Fruit Industries maisījuma; detaļu avotus skatiet pēdējā solī. Jūtieties brīvi, lai aizstātu detaļas no atkritumu tvertnes, un ar rezistoru/kondensatoriem jūs varat novirzīties no vērtībām un viss joprojām darbojas labi (rezistors, ko es ieteiktu no aptuveni 3,3 k līdz 20 k; kondensatori, kurus es parasti negribētu dodieties uz mazākām vērtībām, bet lielākām līdz aptuveni.47uF vajadzētu būt labi).

Kabeļa adapterim jums būs nepieciešams: - neliels datora plates bits (8 caurumi ar 2 caurumiem) -.1uf kondensators - 1x8,1 collu atstarpe, taisna - 1x8,1 collu atstarpe, taisns leņķis - daži savienojumi vads

2. darbība: izveidojiet programmēšanas kabeļa adapteri

Pārsvarā programmēšanas kabeļa adapterim ir nepieciešams tikai novirzīt signālus no FTDI USB kabeļa uz ATmega168 mikroshēmu labajām tapām; tomēr kondensators ir pievienots vienam tapu komplektam, lai Arduino programmatūra varētu atiestatīt mikroshēmas (kondensators ļauj īsam impulsam pāriet uz mikroshēmas atiestatīšanu, kad Arduino programmatūra pagriež RTS tapu).

Lai sāktu, sagrieziet PC plates gabalu ar 9 caurumiem un 2 caurumiem. Pēc tam atdaliet 8 tapas no taisnās tapas galvenes sloksnes un 8 tapas no taisnā leņķa galvenes sloksnes (pieņemot, ka esat iegādājies garākās sloksnes). Skatiet detaļu attēlu, lai redzētu, kādām tām vajadzētu izskatīties. Veicot tālāk norādītās darbības, lūdzu, skatiet gan pievienotās fotogrāfijas, gan diagrammas, kā savienot tapas. Diagrammas parāda daudz labāk, kur jāpieslēdz savienojumi, bet fotogrāfijas palīdz noskaidrot tāfeles orientāciju utt. Ja jums ir jautājumi, lūdzu, rakstiet man, un es centīšos noskaidrot visu, kam nav jēgas. Apgrieziet datora plati otrādi, lai redzētu varu ap caurumiem, vienu no garajām pusēm vērstu pret jums. Ja, tāpat kā es šeit, jūs izmantojāt PC plates gabalu no oriģināla malas, es iesaku novietot pusi ar papildu plāksnes materiālu pret jums. Ieduriet taisnās galviņas dibenu (īsā puse) caur caurumiem, kas atrodas vistālāk no jums, atstājot vienu caurumu tukšu kreisajā pusē un pielodējiet tapas vietā (skat. Attēlu). Pēc tam izbāziet taisnleņķa galvenes dibenu (sānu ar izliekumu) caur jums vistuvāk esošajiem caurumiem, atkal atstājot tukšo kreiso atveri, un lodējiet tapas vietā. Ieduriet.1uf kondensatora vadus caur tukšajiem caurumiem kreisajā pusē un pielodējiet kondensatoru vietā. Apgrieziet vadus. Pēc tam pielodējiet katru no 2 vadiem līdz tai tuvākajai galvenes tapai; viens savienojas ar taisnās galvenes kreisāko tapu, otrs - ar taisnleņķa galvenes kreiso tapu. Vienkāršākais, iespējams, ir vienkārši izveidot lodēšanas tiltu (izkausējiet pietiekami daudz lodēšanas, lai plūst starp kondensatora tapu un tapu blakus, kā parādīts attēlā). Ja nepieciešams, varat izmantot īsu stieples garumu un pielodēt to pie katra kontakta. Izveidojiet citu lodēšanas tiltu vai savienojumu starp jums tuvākajām 6. un 7. tapām (trešā un ceturtā no labās puses). Tas ir savienot kabeļa "CTS" tapu ar zemi. Un izveidojiet vēl vienu lodēšanas tiltu/savienojumu starp abām galvenēm otrā tapā pa labi (savienojiet tuvāko tapu ar to, kas atrodas tālāk, tikai vienu tapu no labās puses). Tas savieno VCC USB strāvas džemperi ar mikroshēmas VCC tapu. Šis strāvas savienojums būs aktīvs tikai tad, ja ir uzstādīts džemperis. Izmantojiet īsu vadu, lai savienotu labāko vistuvāk esošo tapu ar piekto tuvāko tapu (tā ir piektā, skaitot no labās vai kreisās puses). Tas savienos +5 voltus no USB kabeļa ar otru džempera savienotāja tapu. Tagad pievienojiet vēl vienu īsu stieples garumu starp labāko tapu rindā, kas atrodas vistālāk no jums, līdz 3. no labās tapas rindā, kas ir vistuvāk jums. Tas savieno kabeļa zemi ar mikroshēmas zemi. Jāpievieno vēl divi īsi vadi: viens no otrās puses kreisās tapas labajā leņķa galvenē līdz trešās no kreisās tapas taisnajā galvenē (piezīme: tā kā kreisākajos caurumos ir uzstādīts kondensators, tas būs trešais caurums no kreisās puses, kas ir vistuvāk jums, līdz ceturtajam no kreisās atveres rindā, kas atrodas vistālāk no jums). Otrais īsais vads šķērsos labo pāri pirmajam: no trešās no kreisās tapas labajā leņķa galviņā līdz otrajai no kreisās tapas uz taisnas galvas (ceturtais caurums no kreisās uz trešo) -no kreisās atveres). Šie vadi savieno kabeļa TX un RX tapas ar mikroshēmas tapām. Diemžēl pasūtījums ir pretējs mikroshēmas kabelim, tāpēc mums ir jābūt sakrustotiem vadiem. Tagad jums vienkārši jāpievieno FTDI FT232RL kabelis, un zaļais vads ir savienots ar tapu vistālāk pa kreisi (melnais vads savienosies ar trešo tapu no labās puses). Atlikušās divas tapas labajā pusē ir paredzētas džemperim; ja džemperis ir uzstādīts, tāfele tiks darbināta no USB kabeļa, tādējādi vairs nebūs vajadzīgas baterijas vai barošanas avots. Šo džemperi NEDRĪKST pieslēgt, ja plāksnei ir pievienota cita barošana, vai ir iespējams kaut ko sabojāt (dēlis, kabelis, dators). Tieši tā! Jūs esat gatavs izveidot dažus uDuino kodolus, lai tos ieprogrammētu ar kabeli. (Izmantojot programmēšanas adapteri, tapa blakus kondensatoram savienojas ar mikroshēmas 1. tapu)

3. solis: izlemiet, vai izveidot absolūti minimālas plāksnes vai uz ārējiem oscilatoriem balstītas plates

Lēmums par to, vai veidot uz oscilatoru balstītu plati, ir balstīts uz dažām lietām. Pirmkārt, vai jums ir pieejams AVR programmētājs un laiks ieprogrammēt īpašu sāknēšanas ielādētāju jūsu ATmega168 mikroshēmās? divi, vai jūs varat iztikt bez precīzas seriālās komunikācijas ar mikroshēmu? trīs, vai jūsu lietojumprogrammai ir pietiekami maza ietekme, lai tāfele varētu darboties uz pusi ātrāk un viss joprojām darbosies labi?

ATmega168 mikroshēmām ir iespējots iekšējais oscilators; tas darbojas aptuveni 8mHz, kas ir puse ātruma lielākajai daļai Arduino dēļu (izņemot Lilypad). Tiek garantēts, ka iekšējais oscilators ir kalibrēts 10% robežās (kas nav pietiekami stingra, lai garantētu labu sērijas sakaru pielaidi). Pēc manas pieredzes, rūpnīcas kalibrēšana pie 5v vienmēr ir bijusi piemērota programmu augšupielādei, bet YMMV. Tomēr es neizmantotu iekšējo oscilatoru svarīgām lietām, kurām jārunā seriāli. Blinkylights tam vajadzētu būt tikai labi. Arduino mikroshēmas ar iepriekš ielādētu sāknēšanas ielādētāju vienmēr darbojas ar frekvenci 16mHz, un tām būs nepieciešams ārējs oscilators. Ja jums nav piekļuves AVR programmētājam, iespējams, vēlēsities iegādāties iepriekš ielādētu Arduino mikroshēmu. Es ļoti iesaku Ada Fruit Industries kā avotu. Ņemiet vērā, ka oscilatori patiešām nav tik dārgi (parasti $ 50–75. Mouser); tie ir tikai vēl viena daļa, kas bieži vien nav nepieciešama, un tapas izkārtojums ir ļoti tīrs, ar Arduino izkārtojumu.

4. solis: uz ārējo oscilatoru balstīta valdes veidošana

Savāc nepieciešamās detaļas:- maizes dēlis (protams, to var veidot arī uz iepriekš izurbtas datora plates)- mikroshēma ATmega168 ar ielādētu ielādētāju-.uu kondensators (keramikai, poliesteram utt. daudz; vērtība.047uf-.47uf būtu labi)- 10K rezistors (vērtībām ~ 3.3k-20k vajadzētu darboties labi)- 16mHz 3-pin keramikas oscilators (vēlams ar gariem, piemēram, 1/2 collas vadiem)- īsi garumi Ievietojiet ATmega168 maizes plāksnē, kas atrodas centrā. Katram no šiem savienojumiem izmantojiet caurumu pie katras ATmega168 tapas, kas ir vistuvāk atvērtajai mikroshēmai; tas atstās pēdējo caurumu katrā no 1. līdz 8. rindai programmēšanas kabeļa pievienošanai. Pievienojiet 7. un 20. tapu ar stieples garumu (VCC uz AVCC) Pievienojiet 8. un 22. tapu ar stieples garumu (GND Pievienojiet 10K rezistoru no 1. kontakta līdz 7. tapai (RES līdz VCC) Pievienojiet.1uf kondensatoru no 7. tapas līdz 8. tapai Pievienojiet oscilatora ārējās tapas ATmega168 9. (XTAL1) un 10. (XTAL2) tapām. Nav nozīmes tam, kura no tapām ir savienota ar kādu ATmega tapu. Savienojiet oscilatora centrālo tapu ar 8. tapu (GND) un - sliede (zila) līdz tapai 22. Šī ir nedaudz slikta forma (savienojums ar analogo pusi, lai pievienotu barošanas savienojumus citām lietām), bet, ja jūsu maizes dēlis ir tāda paša izmēra kā manējais, jūs jau esat aizpildījis visus pieejamos caurumus. 7. tapai. Ja plānojat izmantot USB barošanas avotu, tagad varat vienkārši pieslēgt programmēšanas kabeli un augšupielādēt skices uz tāfeles (pārliecinieties, ka kabeļa adaptera jaudas izvēles tapas ir pievienotas ar džemperi, lai barotu mikroshēmu no USB). Pretējā gadījumā jums būs jāizmanto akumulators/sprieguma regulators/utt. lai piegādātu strāvu.

5. darbība: VAI iekšējā oscilatora plates izveide

Savāc nepieciešamās detaļas:- Maizes dēlis- ATmega168 mikroshēma. 20k vajadzētu darboties labi)- Īss vadu garums Programmējiet sāknēšanas ielādētāju ar savu AVR programmētāju: Jūs vēlaties izmantot lilipadas sāknēšanas ielādētāju (iekļauts Arduino-0010 laidienā, aparatūrā/sāknēšanas ielādētājos/lilypad). Izmantojot AVR programmētāju, palaidiet sāknēšanas ielādētāju. Piemēram, manā OSX sistēmā: cd/Applications/Arduino-0010/hardware/bootloaders/lilypadPATH = $ {PATH}:/Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/binavrdude -C/Applications/Arduino-0010/ aparatūra/rīki/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Ulock: w: 0x3f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf - c usbtiny -pm168 -Pusb -Uflash: w: LilyPadBOOT_168.hex -Ulock: w: 0x0f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Uefuse: w: 0x00: m -Uhfuse: w: 0xdd: m -Ulfuse: w: 0xf2: mIestatīt maizes dēli: Ievietojiet ATmega168 rīvmaizē, izvietojot centru. Katram no šiem savienojumiem izmantojiet caurums pie katras ATmega168 tapas, kas ir vistuvāk atvērtajai mikroshēmai; tas atstās pēdējo caurumu katrā no 1. līdz 8. rindai programmēšanas kabeļa pievienošanai. Pievienojiet 7. un 20. tapu ar stieples garumu (VCC uz AVCC) Pievienojiet 8. un 22. tapu ar stieples garumu (GND Pievienojiet 10K rezistoru no 1. kontakta līdz 7. tapai (RES līdz VCC) *Pievienojiet.1uf kondensatoru no 7. tapas līdz 8. tapai 20 un - sliede (zilā krāsā) līdz tapai 22. Šī ir nedaudz slikta forma (savienojums ar analogo pusi, lai pievienotu barošanas savienojumus citām lietām), bet, ja jūsu maizes dēlis ir tāda paša izmēra kā manējais, jūs jau esat aizpildījis visus caurumus. pieejams 7. tapai. Ja plānojat izmantot USB barošanas avotu, tagad varat vienkārši pieslēgt programmēšanas kabeli un augšupielādēt skices uz tāfeles (lai savienotu mikroshēmu, pārliecinieties, ka kabeļa adaptera jaudas izvēles tapas ir pievienotas ar džemperi) no USB). Pretējā gadījumā jums būs jāizmanto akumulators/sprieguma regulators/utt. lai piegādātu strāvu. Ņemiet vērā, ka programmēšanai, izmantojot Arduino programmatūru, vienmēr vēlaties izmantot 5v; citu spriegumu dēļ pulksteņa ātrums ievērojami mainīsies un, visticamāk, neizdosies saziņa (un līdz ar to arī programmēšana). Dodoties augšupielādēt skices šajā stila plāksnē, kurā tiek izmantots iekšējais oscilators, izvēlnē Tools/Board atlasiet "Lilypad Arduino". izvēlne.

2008 10-02 FIXED-oriģinālā tika nepareizi ievietots kā 1. tapa līdz 10. tapa

6. darbība: savienojumi Arduino attīstībai

Ņemiet vērā, ka ATmega168 tapas acīmredzami neatbilst Arduino nosaukumiem.

atmega168 Arduino 2 Digital 0 3 Digital 1 4 Digital 2 5 Digital 3 6 Digital 4 11 Digital 5 12 Digital 6 13 Digital 7 14 Digital 8 15 Digital 9 16 Digital 10 17 Digital 11 18 Digital 12 19 Digital 13 23 Analog 0 24 Analog 1 25 Analog 2 26 Analog 3 27 Analog 4 28 Analog 5

7. solis: daži detaļu avoti

Ņemiet vērā, ka šajā instrukcijā es neizmantoju īpašos kondensatorus un galvenes, kas norādītas zemāk, tāpēc to izskats var nedaudz atšķirties no šeit sniegtajiem norādījumiem. Ja jums ir kādas problēmas, lūdzu, dariet man to zināmu.- FT232RL USB kabelis- Mouser:.1 atstarpes galvenes, 36 kontakti, taisni- pārtrauciet 8 tapas kabeļa adapterim un izmantojiet atpūtu citiem projektiem. galvenes, 36 tapas, taisns leņķis- pārtrauciet 8 tapas kabeļa adapterim- PC plate kabeļa adapterim- Pele: 10K rezistori- Mouser:.1uF Kondensatori- maizes dēļi Pololu vai Ada Fruit- ATmega168 mikroshēmas Mouser: neieprogrammēts vai Ada Fruit: ieprogrammēts - Mouser: 16 MHz oscilatori