Viskas viename mikrokontrolerio plokštė: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Šios „viskas viename“mikrovaldiklio plokštės dizaino tikslas yra būti funkcionalesnis nei „Arduino“, po maždaug 100 valandų projektavimo nusprendžiau pasidalinti ja su bendruomene, tikiuosi, kad įvertinsite pastangas ir palaikysite (bet kokie klausimai ar informacija bus laukiama).

1 žingsnis: Tikslai

bet kuriam projektui yra skirtingi poreikiai: jutikliai, pavaros ir skaičiavimas, ekonomiškiausias būdas yra naudojant mikrovaldiklį, kaip ir bet kuris „Arduino“, šiuo atveju aš naudoju vieną iš „PIC16F“mikrovaldiklių, nes esu geriau pažįstamas.

PIC16F1829 informacija:

Ekonomiškas;)

Vidinis 32 MHz

UART arba USB sąsaja (ch340)

SPI arba I2C x2

Laikmačiai (8/16 bitų) x4 x1

10 bitų ADC x12

I / O x18

ir daug kitų dalykų (informacija duomenų lape)

Yra įvairių pakuočių, tačiau gaminant ne rankų darbo PCB, mažiausias yra ir pigiausias

2 veiksmas: MCU naujovinimas

mikrovaldikliui reikia kondensatoriaus ir aparatinės įrangos konfigūracijos, kad būtų galima nustatyti atstatymo kaištį, tačiau to nepakanka

- Maitinimo grandinė

- Techninės įrangos atnaujinimai

- Bootloader

- Žmogaus sąsaja

- Smeigtukų konfigūracija

3 žingsnis: maitinimo grandinė

- maitinimo šaltinio apsauga nuo poliškumo (MOSFET-P)

Aš naudojuosi vidiniu „Mosfet“diodu, kad galėčiau važiuoti, ir kai tai atsitiks, vartų įtampos pakanka, kad būtų labai mažas RDSon link_info

-Įtampos reguliatorius (VCO) tipiškas reguliatorius, kurį naudoju LD1117AG ir pakuotės TO-252-2 (DPAK) tas pats kaip lm7805, bet pigiau ir LDO

- tipiniai talpiniai filtrai (100n)

- USB maitinimo saugiklis

kad būtų išvengta daugiau nei 1A

- Ferito filtras, skirtas USB maitinimui

bandomas

4 žingsnis: aparatinės įrangos atnaujinimas

bendram tikslui nusprendžiu pridėti:

- „Soft-Start Reset“, jei valdomi kiti dalykai, vėluojant pradiniam atstatymui, jis nepaleidžia mikrovaldiklio, po maitinimo ir stabilumo įtampa yra saugi valdyti kitus dalykus

iš naujo nustatomas kaištis, tai iš naujo nustato MCU, kai jis yra 0 V, RC grandinė (kondensatoriaus varža) pailgina impulsą, o diodas išleidžia kondensatorių, kai VCC yra 0 V

- „N-Channel Mosfet AO3400A“

nes standartinis mikrovaldiklis negali duoti daugiau nei 20 mA arba 3 mA vienam kaiščiui plius galia riboja bendrą suvartojimą iki 800 mA, o „mosfets“gali naudoti 5V - 3,3 V konversijos ryšį.

- OP-AMP LMV358A

sustiprinti labai silpnus signalus, mažo pasipriešinimo išėjimus ir prietaisus srovei nustatyti ir tt …

5 žingsnis: įkrovos įkėlimo programa

įkrovos įkėlimo programa leidžia parašyti nurodymą, tačiau apibendrinant jos funkcija yra įkelti programą. Pavyzdžiui, „Arduino One“yra kitas mikrovaldiklis su vietiniu USB palaikymu, visų PIC atveju įkrovos įkroviklis yra PICKIT3, net jei turime CH340C (tai nebus įkrovos įkroviklis, tai bus USB į nuoseklųjį mikrokontrolerį, vadinamą UART).

PICKIT3 -> įkrovos įkroviklis per ICSP (serijinis programavimas grandinėje)

CH340C -> Serijinis USB ryšys

viskas kuriama, bet įkrovos tvarkyklė veikia.

6 žingsnis: žmogaus sąsaja

- USB palaikymas

CH340C yra įterptas USB į serijos keitiklis

Standartinė serijos konfigūracija esant 9600bauds, 8 bitų, 1 sustojimo bitas, nėra pariteto, mažiausiai išsiųstas bitas pirmiausia siunčiamas ir ne apverstas

- Perkrovimo mygtukas

įdiegta „Soft-Start Reset“grandinėje, kad būtų galima iš naujo nustatyti mikrovaldiklį, tačiau vyrauja ICSP RST

-Vartotojo mygtukas

paprastai 10 tūkst., kad ištrauktumėte išvesties kaiščius

- 3 mm mėlynos šviesos diodai x8 5V - 2,7 Vled = 2,3 Vres

2.3 Vres / 1500 Rres = 1.5 mA (galite gauti daugiau ryškumo)

2.3 Vres * 1.5 mA => 4 mW (mažiau nei 1/8W)

7 žingsnis: kaiščio konfigūracija

Sprendimas, turintis mažai vietos, yra nurodyti kaiščio sluoksnį ir lydyti lygiagrečiai plokštei, dvigubos eilės kaiščius ir atitinkamą plokštės storį, panašų į pci express jungtį

bet tipiškas centrinis kaištis prie kaiščio yra 100mils = 2,55 mm

atstumas yra maždaug 2 mm = 2,55 - 0,6 (kaištis)

taip pat tipiškas plokštės storis yra 1,6, tai gerai

tai pavyzdys su 2 lentomis po 1 mm

8 žingsnis: pabaiga

Kiekviena mano integruota dalis buvo išbandyta atskirai su kitais komponentais (TH) ir prototipo versija, suprojektavau ją su „easyEDA“platforma ir užsakiau JLC ir LCSC (kad užsakymas būtų sudarytas pirmiausia, turite užsisakyti JLC ir užsisakyti) tą pačią sesiją perkate LCSC ir pridėjote)

Gaila, kad neturiu jokios nuotraukos ir man nepavyko jos kartu įrodyti, kol reikia užsakymo Kinijai ir sutvarkyti visus dokumentus, tačiau tai yra toliau nurodyti nurodymai, nes jie apima bendrą dizainą čia, bet kokius klausimus galite palikti komentaruose.

Štai ir viskas, kai ateis užsakymas, aš jį lituosiu, išbandysiu kartu, pranešiu apie problemas, atnaujinimus, dokumentus, programą ir tikriausiai padarysiu vaizdo įrašą.

ačiū, atsisveikiname ir palaikome!

nuoroda: „easyEDA“, „YouTube“, akivaizdžiai „Instructables“