Sukurkite savo „Arduino“: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:51

„Arduino“nustatymas ant duonos lentos tapo procesu, kurį aš pamėgau.

Per kelias minutes galite turėti visiškai veikiančią „Arduino“platformą, su kuria galėsite dirbti, kaip matysite šioje pamokoje. Buvau keletą kartų, kai buvau mokykloje ir greitai surinkau vieną iš jų, kad išbandyčiau kai kurias projekto idėjas. Be to, tai atrodo taip tvarkingai, kad visi komponentai yra išdėstyti ant duonos lentos. Kai kurie mano „Arduino“projektai Kas yra „Arduino“?

„Arduino“yra atvirojo kodo elektronikos prototipų kūrimo platforma, pagrįsta lanksčia, paprasta naudoti aparatine ir programine įranga. Jis skirtas menininkams, dizaineriams, mėgėjams ir visiems, norintiems kurti interaktyvius objektus ar aplinką.

„Arduino“gali jausti aplinką, gaudamas įvestį iš įvairių jutiklių, ir gali paveikti jo aplinką, valdydamas šviesas, variklius ir kitas pavaras. Lentos mikrovaldiklis užprogramuotas naudojant „Arduino“programavimo kalbą (pagrįstą „Wiring“) ir „Arduino“kūrimo aplinką (pagrįstą „Processing“). „Arduino“projektai gali būti savarankiški arba gali bendrauti su kompiuteryje veikiančia programine įranga (pvz., „Flash“, „Processing“, „MaxMSP“). [1] www.arduino.cc

1 žingsnis: komponentai

Turėdami keletą nebrangių dalių ir be litavimo duonos lentą, galite greitai ir lengvai sukurti savo „Arduino“. Ši koncepcija puikiai tinka, kai norite sukurti naujos dizaino idėjos prototipą arba nenorite išardyti savo dizaino kiekvieną kartą, kai jums reikia „Arduino“. Žemiau pateiktame pavyzdyje parodyta, kaip prijungti duonos lentos komponentus. Šio projekto metu mes išsamiau aptarsime. 1-1 paveikslas: „Arduino“duonos lenta su USB programavimo galimybe. Prieš pradėdami, įsitikinkite, kad komponentų sąrašo lauke yra visi reikalingi elementai. Jei jums reikia įsigyti dalių, tai galite padaryti mano svetainėje adresu www. ArduinoFun.com arba kitose internetinėse parduotuvėse.* Prieš pirkdami žr. Pastabą apie kabelį TTL-232R. 10% nuolaida visam užsakymui „ArduinoFun.com“, išsiregistruodami naudokite kupono kodą: INSTRUCTABLES. Komponentus galite nusipirkti www. ArduinoFun.com arba www. SparkFun.com arba www. CuriousInventor.com arba www. FunGizmos.com arba www. Adafruit.com, norėdami paminėti kelias vietas. Pradinė pamoka:

2 veiksmas: maitinimo nustatymas

Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra nustatyti maitinimą. Su jūsų duonos lenta ir komponentais priešais jus … pradėkime! Atlikdami šį veiksmą, nustatysite „Arduino“duonos lentą pastoviai +5 voltų galiai, naudodami 7805 įtampos reguliatorių. 1-2 pav. Maitinimo nustatymas su LED indikatoriumi. Kad įtampos reguliatorius veiktų, turite tiekti daugiau nei 5 V galią. Tam puikiai tiks įprasta 9 V baterija su jungtimi. Galia ateis į duonos lentą, kurioje matysite raudonus ir juodus + ir - kvadratus. Tada pridėkite vieną iš 10uF kondensatorių. Ilgesnė koja yra anodas (teigiamas), o trumpesnė - katodas (neigiamas). Dauguma kondensatorių taip pat pažymėti juostele žemyn neigiama puse. Per tuščią duonos lentos vietą (kanalą) turėsite įdėti du prijungimo laidus, kad teigiamas (raudonas) ir įžemintas (juodas) perjungtų energiją iš vienos duonos lentos pusės į kitą. Dabar pridėkite 7805 įtampos reguliatorių. 7805 turi tris kojas. Jei žiūrite į jį iš priekio, kairė koja skirta įtampai (Vin), vidurinė - žemei (GND), o trečioji - įtampai (Vout). Įsitikinkite, kad kairioji koja yra sulyginta su jūsų teigiama galia, o antrasis kaištis yra įžemintas. Išėję iš įtampos reguliatoriaus ir eidami į maitinimo bėgelį, esantį duonos lentos šone, prie įžeminimo bėgelio turite pridėti GND laidą, o po to - „Vout“laidą (3^rd įtampos reguliatoriaus koją) prie teigiamo bėgio. Prie maitinimo bėgio pridėkite antrąjį 10uF kondensatorių. Atkreipkite dėmesį į teigiamas ir neigiamas puses. Patartina įtraukti LED būsenos indikatorių, kurį galima naudoti trikčių šalinimui. Norėdami tai padaryti, turite prijungti dešinįjį maitinimo bėgelį prie kairiojo maitinimo bėgelio. Duonos lentos apačioje pridėkite teigiamą prie teigiamo ir neigiamą prie neigiamo laido. 1-3 pav. Kairiojo ir dešiniojo maitinimo bėgių jungtys. Maitinimas kairiajame ir dešiniajame maitinimo bėgiuose taip pat padės išlaikyti jūsų duonos lentą tiekiant maitinimą įvairiems komponentams. 1-4 paveikslas. Norėdami įjungti šviesos diodo būsenos indikatorių, prijunkite 220 ir rezistorių (spalvotą kaip: raudona, raudona, ruda) iš maitinimo šaltinio prie šviesos diodo anodo (teigiama pusė, ilgesnė kojelė), o po to GND laidą prie katodo pusės. Sveikiname, dabar jūsų duonos lenta yra nustatyta +5 V maitinimui. Galite pereiti prie kito grandinės projektavimo žingsnio.

3 žingsnis: „Arduino“kaiščių atvaizdavimas

Dabar norime paruošti lustą ATmega168 arba 328. Prieš pradėdami, pažvelkime, ką kiekvienas lusto kaištis veikia atsižvelgiant į „Arduino“funkcijas. PASTABA: „ATmega328“veikia beveik tuo pačiu greičiu, su tuo pačiu „pinout“, tačiau turi daugiau nei dvigubai daugiau „flash“atminties (30k vs 14k) ir dvigubai daugiau EEPROM (1Kb vs 512b). 1-5 pav. Arduino kaiščių atvaizdavimas ATmega168 mikroschemą sukūrė Atmel. Jei pažvelgsite į duomenų lapą, nerasite, kad aukščiau pateiktos nuorodos yra tos pačios. Taip yra todėl, kad „Arduino“turi savo funkcijas šiems kaiščiams, ir aš juos pateikiau tik šioje iliustracijoje. Jei norite palyginti ar norite sužinoti faktines lusto nuorodas, galite atsisiųsti duomenų lapo kopiją iš www.atmel.com. Dabar, kai žinote kaiščių išdėstymą, galime pradėti prijungti likusius komponentus.

4 žingsnis: komponento prijungimas

Norėdami pradėti, mes sukursime vienos mikroschemos pusės atraminę grandinę, o tada pereisime į kitą pusę. Daugumos žetonų smeigtukas turi identifikatorių. Žvelgdami į „ATmega168“ar „328“, viršuje pastebėsite u formos įpjovą ir mažą tašką. Mažas taškas rodo, kad tai yra 1 kaištis. 1-6 pav. Atraminės grandinės kaiščiai 15-28 Iš GND maitinimo magistralės prie 22 kaiščio pridėkite jungiamąjį laidą. Toliau iš teigiamos galios magistralės prijunkite trumpiklius prie 20 kaiščio (AVCC - maitinimo įtampa ADC keitikliui. Reikia prijungti prie maitinimo, jei ADC nenaudojamas, ir prie maitinimo per žemo dažnio filtrą, jei jis yra (žemo dažnio filtras yra grandinė, kuri valo triukšmą iš maitinimo šaltinio Tada mes nenaudojame vieno) Tada pridėkite jungiamąjį laidą iš teigiamos magistralės prie 21 kaiščio (analoginis ADC atskaitos kaištis). „Arduino“13 kaištis yra LED kaištis. Atminkite, kad tikrojo lusto kaištis yra 19. Įkeldami eskizo kodą ir visuose projektuose vis tiek nurodysite tai kaip kaištį 13. Norėdami prijungti šviesos diodą, prie šviesos diodo katodo pridėkite 220 ir rezistorių iš GND. Tada iš šviesos diodo anodo pridėkite jungiamąjį laidą prie 19 smeigtukas. Dabar galime pereiti į kitą lusto pusę. Jūs beveik baigėte! 1-7 pav. Palaikančios grandinės kaiščiai 1-14 Virš ATmega168 lusto šalia 1 kaiščio identifikatorių, uždėkite mažą taktinį jungiklį. Šis jungiklis naudojamas iš naujo nustatyti „Arduino“. Prieš įkeliant naują eskizą į lustą, vieną kartą norėsite jį paspausti. Dabar pridėkite mažą trumpiklį nuo 1 kaiščio iki apatinės jungiklio kojelės, tada pridėkite 10K rezistorių nuo maitinimo prie 1 kaiščio eilutės. Galiausiai pridėkite GND jungiamąjį laidą prie viršutinės jungiklio kojos. Pridėkite maitinimo ir GND trumpiklius prie 7 kaiščio (VCC) ir 8 kaiščio (GND). Pridėkite 16MHz laikrodžio kristalą prie 9 ir 10 kaiščių, o po to du 0,22pF kondensatorius nuo 9 ir 10 kaiščių iki GND. (Alternatyvų metodą rasite pastaboje žemiau). Jūsų pagrindinė duonos lenta „arduino“dabar baigta. Galite sustoti čia, jei norite, ir pakeisti jau suprogramuotą lustą iš savo „Arduino“plokštės į duonos lentą, tačiau kadangi atėjote taip toli, galite baigti pridėję keletą programavimo kaiščių. Tai leis programuoti mikroschemą iš duonos lentos. PASTABA: vietoj 16MHz laikrodžio kristalo galite naudoti 16 MHz keraminį rezonatorių su įmontuotais kondensatoriais, trijų gnybtų SIP paketą. Turėsite šiek tiek kitaip išdėstyti savo duonos lentą, rezonatorius turi tris kojas. Vidurinė koja nusileis ant žemės, o kitos dvi kojos - prie ATmega168 lusto 9 ir 10 kaiščių. Remdamiesi 1-7 pav., Suraskite vietą, kurioje duonos lentelėje yra 6 stulpeliai, kurie neliečia nieko kito. Čia įdėkite šešių kaiščių antgalių eilę. Kai duonos plokštė atsukta į jus, jungtys yra tokios: GND, NC, 5V, TX, RX, NC, aš taip pat vadinu šiuos kaiščius 1, 2, 3, 4, 5, 6. Iš maitinimo magistralės pridėkite GND laidas prie 1 kaiščio ir laidas iš maitinimo 3 kaiščiui. NC reiškia, kad neprijungtas, bet jei norite, galite juos prijungti prie GND. Nuo 2 kištuko ant „ATmega168“lusto, kuris yra „Arduino RX“kaištis, prijungsite laidą prie 4 programavimo antraščių kaiščio (TX). „ATmega168“luste 3 kaištis „Arduino TX“prijungiamas prie 5 kaiščio (RX) antraštės kaiščių. Ryšys atrodo taip: ATmega168 RX į antraštės kaištį TX ir ATmega168 TX į antraštės kaištį RX. Dabar galite užprogramuoti savo duonos lentą „Arduino“.

5 žingsnis: programavimo parinktys

Pirmasis variantas yra įsigyti TTL-232R 3.3V USB-TTL lygio nuoseklųjį kabelį. Juos galima įsigyti adresu www.adafruit.com arba www.ftdichip.com Kiti du variantai, kurie man labiau patinka, yra pirkti vieną iš dviejų pertraukimo plokščių iš www. SparkFun.com. Jie yra:

• FT232RL USB į serijinę pertraukimo plokštę, SKU: BOB-00718 (ši parinktis užima daugiau vietos jūsų duonos lentoje)
• „FTDI Basic Breakout“- 3.3 V SKU: DEV -08772 (Ši parinktis ir naudojant stačias kampines antraštes geriausiai veikia iš visų trijų, nes yra geriau pritvirtinta prie duonos lentos)

Dar kartą patikrinkite savo jungtis, įsitikinkite, kad jūsų 9 V baterija nėra prijungta, ir prijunkite savo programavimo parinktį. Atidarykite „Arduino IDE“ir eskizų failų pavyzdžių skiltyje „Skaitmeninis“įkelkite „Blink“eskizą. Failo parinktyje Serijinis prievadas pasirinkite COM prievadą, kurį naudojate naudodami USB kabelį. y. COM1, COM9 ir tt Failo parinktyje Įrankiai/lenta pasirinkite vieną iš šių parinkčių:

• „Arduino Duemilanove“su ATmega328
• Arduino Decimila, Duemilanove arba Nano su ATmega128

(priklausomai nuo to, kokią mikroschemą naudojate su „Arduino“duonos lenta) Dabar paspauskite įkėlimo piktogramą ir paspauskite duonos lentos atstatymo mygtuką. Jei naudojate vieną iš „SparkFun“išjungimo plokščių, pamatysite, kad RX ir TX lemputės mirksi. Tai leidžia jums žinoti, kad duomenys siunčiami. Kartais paspaudus įkėlimo mygtuką reikia palaukti kelias sekundes, kol paspausite atstatymo jungiklį. Jei turite problemų, tiesiog šiek tiek paeksperimentuokite, kaip greitai judate tarp dviejų. Šis eskizas, jei tinkamai įkeliamas, mirksės 13 kaiščio šviesos diodą vieną sekundę, išjungs vieną sekundę, įsijungs vieną sekundę … kol neįkelsite naujo eskizo arba išjungsite maitinimą. Įkėlę kodą, galite atjungti programavimo plokštę ir naudoti 9 V bateriją. Problemų sprendimas

• Nėra maitinimo - įsitikinkite, kad jūsų maitinimo šaltinis yra didesnis nei 5 V.
• Maitinimas, bet niekas neveikia - dar kartą patikrinkite visus prijungimo taškus.
• Įkėlimo klaida - apsilankykite www.arduino.cc ir atlikite konkretaus gauto klaidos pranešimo paiešką. Taip pat patikrinkite forumus, nes ten yra daug puikios pagalbos.

6 žingsnis: PCB failai

Jei kas nors nori išgraviruoti savo PCB (spausdintinę plokštę), aš įtraukiau komponentų ir litavimo šoninių PCB failus. Pridėjau ZIP failą, kuriame yra 300 dpi-j.webp