„Arduino“suderinama lenta: 13 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Ar dominuojate „Arduino“technologijoje? Jei jūs nedominuojate, tai tikriausiai todėl, kad jis dominuoja jums.

Žinant „Arduino“yra pirmasis žingsnis kuriant įvairių tipų technologijas, todėl pirmas žingsnis yra išmokti pilnai valdyti „Arduino“plokštę.

Šioje instrukcijoje išmoksite žingsnis po žingsnio išmokti visą su „Arduino“suderinamos plokštės grandinę.

Todėl mūsų tikslas yra išmokyti, kaip galite sukurti savo „Arduino“suderinamą plokštę, kurios dydis ir matmenys yra tokie patys kaip „Arduino UNO“, įgyvendinant projektą su 2 USD „JLCPCB Arduino“suderinama lenta.

Toliau mes pasiūlysime visas medžiagas ir paaiškinsime, kaip veikia grandinė, ir sukonstruosime „Arduino PCB“suderinamą plokštę naudodami „EasyEDA“programinę įrangą.

Prekės

• 01 x krištolas 16 MHz
• 02 x 22pF keraminis kondensatorius
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x elektrolitinis kondensatorius 0,1 uF
• 02 x elektrolitinis kondensatorius 0,33 uF
• 01 x lizdo jungtis 2,1 mm
• 01 x keraminis kondensatorius 100nF
• 04 x rezistorius 1kR
• 01 x rezistorius 10kR
• 04 x LED 3 mm
• 01 x kaiščio antraštė 2x3 - 2,54 mm
• 01 x diodas 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x kaiščio antraštė 1x5 - 2,54 mm
• 01 x jungiklio mygtukas 6x6x5 mm

1 žingsnis: dominuoja „Arduino UNO“elektroninė schema

Pirmasis žingsnis dominuojant „Arduino“technologijai yra žinoti „Arduino“elektroninę schemą. Iš šios elektroninės grandinės sužinosime, kaip veikia „Arduino“plokštė ir kaip sukurti savo „Arduino“suderinamą plokštę.

Toliau pristatysime visą „Arduino“suderinamos valdybos projektą.

„Arduino“elektroninėje grandinėje yra keletas svarbių grandinių, kurios pateikiamos žemiau:

• Maitinimo šaltinis;
• Iš naujo nustatyti grandinę;
• Programavimo grandinė;
• Osciliatoriaus grandinė;
• ATMEGA328P mikrovaldiklio grandinė;
• LED maitinimo grandinės signalizatorius;
• „Atmega328P“kaiščių jungtis.

Remdamiesi grandinėmis, sukursime „Arduino“suderinamą plokštę.

2 žingsnis: „Arduino“suderinamos plokštės elektroninė schema

Žemiau pateikiama „Arduino“suderinamos plokštės elektroninė grandinė. Ši grandinė turi šias dalis:

• Maitinimo šaltinis;
• Iš naujo nustatyti grandinę;
• Programavimo grandinė;
• Osciliatoriaus grandinė;
• ATMEGA328P mikrovaldiklio grandinė;
• LED maitinimo grandinės signalizatorius;
• „Atmega328P“kaiščių jungtis.

Toliau pristatysime, kaip veikia kiekviena šios grandinės dalis.

3 žingsnis: Maitinimo grandinė

Maitinimo grandinė naudojama visai „Arduino“suderinamai plokštei maitinti. Ši grandinė siūlo 3 skirtingas įtampas: įėjimo įtampa, 5 V ir 3,3 V prie „Arduino“suderinamos kortelės jungčių kaiščių.

Ši grandinė gali būti maitinama 7–12 V įtampa, tačiau rekomenduojame tiekti ne daugiau kaip 9 V.

Įjungus grandinę 2,1 mm lizdo jungtimi, įėjimo įtampa eina per 2 įtampos reguliatoriaus grandines.

Įtampa reguliuojama AMS1117 5V IC ir AMS1117 3.3V IC. AMS1117 5V IC naudojamas reguliuojamai 5 V įtampai tiekti ATMEGA328P mikrovaldikliui. Nors AMS1117 CHIP naudojamas 3,3 V įtampai plokštės jungtyje tiekti, jis maitins kai kuriuos modulius ir jutiklius, kurie naudoja šią įtampos vertę.

4 žingsnis: iš naujo nustatykite ir osciliatoriaus grandinę

Atstatymo grandinę sudaro mygtukas ir rezistorius, prijungtas prie ATMEGA328P mikrovaldiklio 1 kaiščio. Paspaudus mygtuką, atstatymo kaištis gauna 0 V įtampos maitinimą. Tokiu būdu mikrokontroleris rankiniu būdu iš naujo nustatomas mygtuku.

Dabar osciliatoriaus grandinę sudaro kristalas ir du keraminiai kondensatoriai, kaip parodyta elektroninėje schemoje.

5 žingsnis: ATMEGA328P elektroninė schema

ATMEGA328P grandinė parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Kad ATMEGA32P mikrovaldiklis veiktų, reikia trijų dalykų:

• Iš naujo nustatyti grandinę
• 16MHz kristalų osciliatoriaus grandinė;
• 5 V maitinimo grandinė.

Atstatymo grandinė ir osciliatorius buvo pateikti anksčiau. Galiausiai 5 V maitinimas gaunamas iš įtampos reguliatoriaus AMS1117 išėjimo. Jis yra atsakingas už įtampos reguliavimą ir ATMEGA328P mikrovaldiklio įjungimą.

Dabar pristatysime ATMEGA328P CHIP programavimo grandinę ir įjungimo grandinės signalinį šviesos diodą.

6 veiksmas: ATMEGA328P CHIP programavimo grandinė ir grandinės signalinis šviesos diodas

Šioje „Arduino“suderinamoje plokštėje nėra USB prievado. Tokiu būdu naudosime USB-TTL keitiklio modulį.

Modulis, naudojamas ATMEGA328P programuoti, yra FT232RL. Šis modulis naudojamas, nes turi DTR kaištį. Per šį modulį mes prijungsime jį prie antraštės kištuko ir užprogramuosime ATMEGA328P per 5 kaiščius.

Programavimui naudojami kaiščiai yra VCC (+5V), GND, RX, TX ir DTR.

Be šios grandinės, yra grandinės signalinis šviesos diodas. Šis šviesos diodas naudojamas signalizuoti, kai įjungta jūsų arduino suderinama plokštė.

Įjungus grandinės plokštę, AMS1117 5V įtampos reguliatoriaus įtampa pasiekia šį šviesos diodą ir ji įjungiama.

Galiausiai turime „Arduino“suderinamas plokštės jungtis.

7 žingsnis: jungtis ir „Arduino UNO“forma

Norėdami sukurti gerą vartotojo patirtį su „Arduino“suderinama plokšte, mes panaudojome formą, panašią į „Arduino UNO“plokštę.

Kaip galima pamatyti, visi mikrovaldiklio kaiščiai yra sujungti „Arduino UNO“forma. Tokiu būdu mūsų spausdintinė plokštė bus „Arduino UNO“formos, kaip nurodyta aukščiau.

Dėl formos vartotojas turės gerą patirtį, panašią į „Arduino UNO“.

Todėl naudodami šią elektroninę schemą sukūrėme spausdintinės plokštės projektą.

8 žingsnis: spausdintinės plokštės projektas

Norėdami sukurti „Arduino“suderinamą plokštę, šis projektas buvo sukurtas naudojant „EasyEDA PCB Project Enviroment“.

Tokiu būdu visi komponentai yra organizuojami ir užpakaliniai, sukuriami pėdsakai. Todėl aukščiau pateiktas PCB buvo sukurtas panašios formos kaip „Arduino UNO“, kaip nurodyta anksčiau.

Aukščiau esančiuose paveiksluose grandinės plokštė pateikiama jos 2D ir 3D scheminiame modelyje.

Galiausiai, po to, kai buvo pagaminta plokštė, „Gerber“failai buvo sugeneruoti ir išsiųsti gamybai „JLCPCB Electronic Circuit Board“įmonėje.

9 veiksmas: su „Arduino“suderinama spausdintinė plokštė

Aukščiau pateikti „Arduino“suderinamos spausdintinės plokštės rezultatai. Kaip matote, spausdintinė plokštė yra geros kokybės, o prototipas veikia be problemų.

Įvertinę visas spausdintinės plokštės grandines, surinkome spausdintinės plokštės komponentus į PCB.

10 žingsnis: Surinkite spausdintinę plokštę

„Arduino“suderinama plokštė yra labai paprasta surinkti komponentus. Kaip galima pamatyti jo struktūroje, jis turi 29 komponentus, kuriuos reikia lituoti jūsų struktūroje. Tokiu būdu per „Pin Through Hole“surenkami tik 27 komponentai. Todėl 93,1% šioje plokštėje naudojamų komponentų gali būti lydmetalis visiems vartotojams.

Kitus 2 SMD komponentus labai lengva lituoti ant PCB paviršiaus.

Tokiu būdu galite naudoti šią PCB, kad mokytumėte mokinius, kaip sukurti savo „Arduino“suderinamą plokštę ir atlikti kitą veiklą.

Galiausiai, mes sukonstruosime savo dėžę lazeriu, kad uždarytume „Arduino“suderinamą plokštę.

11 veiksmas: „Arduino“suderinamos plokštės korpuso dėžutė

Lazeriu supjaustyta dėžutė skirta saugoti „Arduino“grandinę ir ją apsaugoti. Ši dėžutė gali būti pagaminta iš vidutinio tankio medienos plaušų plokštės arba akrilo medžiagos ir turi būti pagaminta iš vienos medžiagos.

Korpuso dėžutės gamybai naudojame internetinę programinės įrangos kūrimo dėklą. Todėl per šią programinę įrangą galima įterpti tokius parametrus kaip plotis, aukštis ir gylis.

Galiausiai, korpuse turime spausdintinę plokštę.

12 veiksmas: atsisiųskite „Arduino“suderinamos plokštės failus

Jei jums reikia atsisiųsti PCB failus, kad galėtumėte gaminti savo PCB, failus galite atsisiųsti naudodami šią nuorodą:

Atsisiųskite PCB failų projektus

13 žingsnis: Padėkos

Dėkojame JLCPCB, kad šis straipsnis pasiūlė PCB „Arduino“suderinamos plokštės atvirojo kodo projektą.