„Arduino Learner Kit“(atviro kodo): 7 žingsniai (su paveikslėliais)

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

Jei esate „Arduino World“pradedantysis ir ketinate išmokti „Arduino“, turėdami praktinės patirties, šis instrukcijos ir šis rinkinys yra skirti jums. Šis rinkinys taip pat yra geras pasirinkimas mokytojams, kurie mėgsta lengvai mokyti „Arduino“savo mokinius.

Jei norite išmokti „Arduino“, turėtumėte įtraukti šias temas:

Skaitmeninė išvestis:

• Kelių šviesos diodų valdymas naudojant „Arduino“
• Tono generavimas naudojant „Buzzer“

Skaitmeninis įėjimas:

• Sąsajos mygtuko jungiklis naudojant „Arduino“
• Sąsajos DHT11 jutiklis naudojant „Arduino“

Analoginė įvestis:

• Analoginių duomenų skaitymas iš potenciometro
• Sąsaja su LM35 temperatūros jutikliu naudojant „Arduino“

Analoginė išvestis (naudojant PWM):

Kelių spalvų generavimas naudojant RGB šviesos diodą

SPI komunikacija:

• Sąsaja su 74HC595 pamainų registru su „Arduino“
• Sąsaja „MAX7219CNG“su „Arduino“, skirta DOT matricos ekranui valdyti arba kelių septynių segmentų ekranui, naudojant tik 3 „Arduino“kaiščius.

„I2C“komunikacija:

Datos ir laiko nuskaitymas iš DS1307 realaus laiko laikrodžio

UART komunikacija:

„GROVE GPS“ir „Bluetooth“modulio sąsaja su „Arduino“

Ekrano sąsaja:

Važiavimas 16 X 2 simbolių LCD ekranas naudojant „Arduino“

Sudėtinis:

Vairuoti kelių septynių segmentų ekraną naudojant minimalų „Arduino“kaiščių skaičių

Jums bus įdomu žinoti, kad rinkinys skirtas eksperimentuoti su visomis aukščiau paminėtomis temomis. Taigi, tai gali būti idealus besimokančiųjų rinkinys mokantis „Arduino“programavimo

[Į komplektą įeina 6 žalios spalvos šviesos diodai, 1 RGB šviesos diodas, 1 potenciometras, 1 LM35 jutiklis, 1 DHT11 jutiklis, 4 mygtukų jungiklis, 4 septynių segmentų ekranas, 1 8X8 taškų matricos ekranas, 1 MAX7219CNG IC, 1 74HC595 poslinkių registras, 1 garsinis signalas, 1 16X2 LCD ekranas, 1 DS1307 RTC, 3 Grove universali jungtis.]

Nebereikia atskiro skydo ar modulio, nebėra bjaurių laidų mokantis „Arduino“

Žiūrėkite demonstracinį vaizdo įrašą:

1 veiksmas: medžiagų sąrašas (BOM)

Rinkinio gamybai reikės šių komponentų:

Sl. Ne	Komponento pavadinimas	Kiekis	Kur nusipirkti
1.	Arduino Nano	1	gearbest.com
2.	16 X 2 simbolių LCD	1	gearbest.com
3.	32 mm 8 X 8 vienspalvis taškinis matricos ekranas	1	gearbest.com
4.	0,56 colio 4 skaitmenų septynių segmentų ekranas (CC)	1	aliexpress.com
5.	DHT11 temperatūros ir drėgmės jutiklis	1	gearbest.com
7.	LM35 temperatūros jutiklis	1	aliexpress.com
8.	5 mm šviesos diodas	6
9.	10K potenciometras	1	aliexpress.com
10.	5K apipjaustymo puodas	1
11.	MAX7219 LED tvarkyklės IC	1	aliexpress.com
12.	74HC595 pamainų registro IC	1	aliexpress.com
13.	DS1307 RTC IC	1	aliexpress.com
14.	BC547 bendrosios paskirties NPN tranzistorius	4
15.	LM7805 5V linijinis reguliatorius IC	1
16.	6 mm lytėjimo mygtuko jungiklis	4
17.	RGB šviesos diodas (Piranha), bendras anodas	1
18.	5 V pjezo garsinis signalas	1
19.	CR2032 monetų elementų baterija	1
20.	4 Susisiekite su DIP jungikliu	1
21.	16 kontaktų IC pagrindas	1
22.	8 kontaktų IC pagrindas	1
23.	24 kontaktų IC pagrindas	1
24.	Universal Grove jungtis	3
25.	CR2032 akumuliatoriaus laikiklis	3
26.	Moteriško kaiščio antraštė	4
27.	Vyriško kaiščio antraštė	1
28.	220 omų rezistorius	20
29.	4.7K rezistorius	6
30.	100 omų rezistorius	1
31.	10K omų rezistorius	5
32.	4,5 x 5 colių dvipusė vario plakiruota lenta	1	gearbest.com

Reikės šių įrankių:

Sl. Ne	Įrankių pavadinimas	Kiekis	Kur nusipirkti
1.	Litavimo stotis	1	gearbest.com
2.	Skaitmeninis multimetras	1	gearbest.com
3.	PCB Claw	1	gearbest.com
4.	Vielos pjaustytuvas	1	gearbest.com
5.	Lydymosi siurblys	1	gearbest.com

2 žingsnis: schemos kūrimas

Tai yra svarbiausias žingsnis kuriant rinkinį. Visas grandinės ir plokštės išdėstymas buvo sukurtas naudojant „Eagle cad“. Aš kuriu scheminę dalį, kad ji būtų lengvai suprantama ir galėtumėte lengvai ją pakeisti pagal savo reikalavimus.

Šiame skyriuje kiekvieną porciją paaiškinsiu atskirai.

LCD jungtis

Šiame skyriuje paaiškinsiu, kaip prijungti LCD (skystųjų kristalų ekraną) prie „Arduino“plokštės. Tokie LCD yra labai populiarūs ir plačiai naudojami elektronikos projektuose, nes jie yra tinkami rodyti informaciją, pvz., Jutiklių duomenis iš jūsų projekto, be to, jie yra labai pigūs.

Jame yra 16 kaiščių, o pirmasis iš kairės į dešinę yra įžeminimo kaištis. Antrasis kaištis yra VCC, prie kurio prijungiame 5 voltų kaištį „Arduino“lentoje. Kitas yra Vo kaištis, ant kurio galime pritvirtinti potenciometrą, skirtą ekrano kontrastui valdyti.

Tada RS kaištis arba registro pasirinkimo kaištis naudojamas pasirenkant, ar mes siunčiame komandas ar duomenis į LCD. Pavyzdžiui, jei RS kaištis nustatytas žemos būsenos arba nulis voltų, mes siunčiame komandas į LCD, pavyzdžiui: nustatykite žymeklį į tam tikrą vietą, išvalykite ekraną, išjunkite ekraną ir pan. Ir kai RS kaištis nustatytas į aukštą būseną arba 5 voltai, mes siunčiame duomenis ar simbolius į LCD.

Tada ateina R / W kaištis, kuris pasirenka režimą, ar mes skaitome, ar rašome LCD. Čia rašymo režimas yra akivaizdus ir naudojamas komandoms ir duomenims rašyti ar siųsti į LCD. Skaitymo režimą naudoja pats LCD, vykdydamas programą, kurios mums nereikia aptarti šioje pamokoje.

Kitas yra E kaištis, leidžiantis įrašyti į registrus, arba kiti 8 duomenų kaiščiai nuo D0 iki D7. Taigi per šiuos kaiščius mes siunčiame 8 bitų duomenis, kai rašome į registrus, arba, pavyzdžiui, jei norime ekrane matyti pastarąją didžiąją raidę A, mes išsiųsime 0100 0001 registrams pagal ASCII lentelę.

O paskutiniai du kaiščiai A ir K arba anodas ir katodas yra skirti LED foniniam apšvietimui. Galų gale mums nereikia daug jaudintis dėl LCD veikimo, nes skystųjų kristalų biblioteka rūpinasi beveik viskuo. Oficialioje „Arduino“svetainėje galite rasti ir pamatyti bibliotekos funkcijas, kurios leidžia lengvai naudotis LCD ekranu. Biblioteką galime naudoti 4 arba 8 bitų režimu. Šiame rinkinyje mes naudosime jį 4 bitų režimu arba tiesiog naudosime 4 iš 8 duomenų kaiščių.

Taigi, iš aukščiau pateikto paaiškinimo, grandinės jungtis yra akivaizdi. Etiketės skystųjų kristalų ekranas buvo iš įjungimo jungiklio, per kurį LCD galima įjungti arba išjungti. Anodo kaištis yra prijungtas per 220 omų rezistorių, kad apsaugotų apšvietimo lemputę nuo degimo. Kintama įtampa tiekiama į LCD VO kaištį per 10K potenciometrą. R/W kaištis prijungtas prie „Ground“, nes rašome tik į LCD. Norėdami rodyti duomenis iš „Arduino“, turime prijungti RS, E, DB4-DB7 kaiščius prie „Arduino“, todėl šie kaiščiai yra prijungti prie 6 kontaktų jungties.

Septynių segmentų ekrano jungtis

Septynių segmentų ekranas (SSD) arba septynių segmentų indikatorius yra elektroninio rodymo įtaiso, skirto dešimtainiams skaitmenims rodyti, forma, kuri yra alternatyva sudėtingesniems taškinių matricų ekranams. Septynių segmentų ekranai plačiai naudojami skaitmeniniuose laikrodžiuose, elektroniniuose skaitikliuose, pagrindiniuose skaičiuotuvuose ir kituose elektroniniuose prietaisuose, rodančiuose skaitmeninę informaciją.

Šiame rinkinyje naudojau 4 skaitmenų 7 segmentų ekraną, o ekranui valdyti naudojama multipleksavimo technika. 4 skaitmenų 7 segmentų LED ekranas turi 12 kaiščių. 8 iš kaiščių yra skirti 8 šviesos diodams kiekviename iš 7 segmentų ekranų, įskaitant A-G ir DP (dešimtainis taškas). Kiti 4 kaiščiai žymi kiekvieną iš 4 skaitmenų iš D1-D4.

Kiekvienas ekrano modulio segmentas yra multipleksuotas, tai reiškia, kad jis turi tuos pačius anodo prijungimo taškus. Ir kiekvienas iš keturių modulio skaitmenų turi savo bendrą katodo prijungimo tašką. Tai leidžia kiekvieną skaitmenį įjungti arba išjungti atskirai. Be to, ši multipleksavimo technika didžiulį mikrovaldiklio kaiščių kiekį, reikalingą ekranui valdyti, paverčia vos vienuolika ar dvylika (vietoje trisdešimt dviejų)!

Multipleksavimas yra paprastas - rodykite po vieną skaitmenį ekrane ir labai greitai perjunkite ekranus. Dėl nuolatinio regėjimo žmogaus akis negali atskirti, kuris ekranas įjungtas/išjungtas. Žmogaus akis tik vizualizuoja, kad visi 4 ekranai būtų įjungti visą laiką. Tarkime, turime parodyti 1234. Pirmiausia įjungiame segmentus, susijusius su „1“, ir įjungiame 1 -ąjį ekrano bloką. Tada siunčiame signalus, kad būtų rodomas „2“, išjungiame pirmąjį ekraną ir įjungiame antrąjį. Mes kartojame šį procesą kitiems dviem skaičiams, o perjungimas tarp ekranų turėtų būti atliekamas labai greitai (maždaug per vieną sekundę). Kadangi mūsų akys per vieną sekundę negali atsiriboti nuo pasikartojančių objekto pokyčių, matome, kad ekrane vienu metu pasirodo 1234.

Taigi, prijungę prie žemės įprastus skaitmeninius katodus, mes kontroliuojame, kuris skaitmuo turi būti įjungtas. Kiekvienas „Arduino“kaištis gali išleisti (priimti) maksimalią 40 mA srovę. Jei įjungti visi vieno skaitmens segmentai, turime 20 × 8 = 160 mA, tai yra daug, todėl negalime tiesiogiai prijungti įprastų katodų prie „Arduino“prievadų. Todėl kaip jungiklius naudojau BC547 NPN tranzistorius. Tranzistorius įjungtas, kai prie pagrindo įvedama teigiama įtampa. Norėdami apriboti srovę, aš naudoju 4.7K rezistorių prie tranzistoriaus pagrindo.

DS1307 RTC jungtis

Kaip rodo jo pavadinimas, realaus laiko laikrodis naudojamas įrašyti laiką ir rodyti laiką. Jis naudojamas daugelyje skaitmeninių elektroninių prietaisų, tokių kaip kompiuteriai, elektroniniai laikrodžiai, datų registratoriai ir situacijos, kai reikia sekti laiką. vienas didžiausių realaus laiko laikrodžio privalumų yra tas, kad jis taip pat saugo laiką, net jei nėra maitinimo šaltinio. Dabar kyla klausimas, kaip toks elektronikos prietaisas, kaip realaus laiko laikrodis, gali veikti nenaudojant maitinimo šaltinio. Kadangi jo viduje yra mažas, maždaug 3-5 voltų galios elementas, kuris gali veikti daugelį metų. Kadangi realaus laiko laikrodis sunaudoja minimalų energijos kiekį. Rinkoje yra daug specialių integrinių grandynų, kurios naudojamos realaus laiko laikrodžiui gaminti, pridedant reikalingus elektroninius komponentus. Tačiau rinkinyje aš naudoju DS1307 realaus laiko laikrodžio IC.

DS1307 yra realaus laiko laikrodžio IC, naudojamas bet kokiems metams skaičiuoti sekundes, minutes, valandas, dienas, mėnesius. „Arduino“nuskaitė laiko ir datos vertes iš DS1307, naudodamas I2C ryšio protokolą. Jis taip pat turi funkciją įrašyti tikslų laiką dingus elektrai. Tai 8 bitų IC. Jis naudojamas realaus laiko laikrodžiui gaminti naudojant kai kuriuos kitus elektroninius komponentus. DS1307 kaiščio konfigūracija pateikta žemiau:

Pirmasis ir antrasis kaiščiai (X1, X2) naudojami kristalų osciliatoriui. Paprastai su DS1307 naudojama kristalų osciliatoriaus reikšmė yra 32,768k Hz. Trečiasis kaištis naudojamas atsarginei baterijai. Jo vertė turėtų būti tarp 3-5 voltų. Jei įtampa didesnė nei 5 voltai, DS1307 gali degti visam laikui. Paprastai monetų elementų baterija naudojama sekti laiką, kai nutrūksta maitinimas pagal DS1307. Įjungus maitinimą, DS1307 rodo teisingą laiką dėl atsarginės baterijos. 4 ir 8 kaiščiai skirti maitinti. 5 ir 6 kaiščiai naudojami bendrauti su kitais įrenginiais naudojant I2C ryšio protokolą. 5 kaištis yra serijinis duomenų kaištis (SDA), o 6 - nuoseklusis laikrodis (SCL). Abu kaiščiai yra atviro išleidimo angos ir jiems reikalingas išorinis traukiamasis rezistorius. Jei nežinote apie I2C komunikaciją, rekomenduoju jums apie tai sužinoti. PIN 7 SWQ/OUT Square Wave/Output Driver. Įjungus, SQWE bitas nustatytas į 1, SQW/OUT kaištis išleidžia vieną iš keturių kvadratinių bangų dažnių (1 Hz, 4 kHz, 8 kHz, 32 kHz). SQW/OUT kaištis yra atviras nutekėjimas ir jam reikalingas išorinis traukimo rezistorius. SQW/OUT veikia naudojant VCC arba VBAT. Šviesos diodas ir 220 omų rezistorius, susieti su VCC, sukels 1 HZ mirksėjimą. Tai geras būdas sužinoti, ar laikrodžio lustas veikia.

74HC595 pamainų registro jungtis

74HC595 yra naudingas, jei manote, kad jums reikia daugiau išėjimų, nei turite savo mikrovaldiklyje; Atėjo laikas pagalvoti apie serijinio poslinkio registro, tokio kaip šis lustas, naudojimą.

Naudodami keletą esamų mikrovaldiklių išėjimų, galite pridėti kelis 595, kad padidintumėte išvestis 8 kartotiniais; 8 išėjimai iš 595. Kai pridedate daugiau 595 sekundžių, nebeišnaudojate esamų mikrovaldiklio išvesties kaiščių.

74HC595 yra nuoseklaus ir lygiagretaus poslinkio registras arba SIPO (Serial In Parallel Out) įrenginys, skirtas padidinti jūsų mikrovaldiklio išėjimų skaičių. Tai tiesiog atminties įrenginys, kuris nuosekliai saugo kiekvieną jam perduotą duomenų bitą. Jūs siunčiate jiems duomenis pateikdami duomenų bitą duomenų įvestyje ir pateikdami laikrodžio signalą į laikrodžio įvestį. Kiekvienam laikrodžio signalui duomenys perduodami išilgai d tipo grandinės-kiekvieno d tipo išvestis patenka į kito įvestį.

Norėdami pradėti nuo 74HC595, 16 (VCC) ir 10 (SRCLR) kaiščiai turi būti prijungti prie 5 V, o 8 (GND) ir 13 (OE) - prie žemės. Tai turėtų išlaikyti IC įprastą darbo režimą. 11, 12 ir 14 kaiščiai turėtų būti prijungti prie trijų skaitmeninių „Arduino“kaiščių, kad būtų galima perkelti duomenis į IC iš „Arduino“.

Dot Matrix ir MAX7219CNG jungtis

Taškinė matrica yra dvimatis raštuotas LED matrica, naudojama simboliams, simboliams ir vaizdams atvaizduoti. Beveik visos šiuolaikinės ekrano technologijos naudoja taškines matricas, įskaitant mobiliuosius telefonus, televizorių ir pan.

Įprastame 8x8 taškų matricos įrenginyje yra 64 šviesos diodai, išdėstyti plokštumoje. Galite susipažinti su dviejų tipų taškinėmis matricomis. Viena matrica, turinti 16 matmenų, skirtų masyvo eilutėms ir stulpeliams valdyti. Tai naudotų daug laidų ir viskas gali būti daug netvarkingiau.

Siekiant supaprastinti šiuos dalykus, jis taip pat yra integruotas su „MAX7219 Driver“, turinčiu 24 kaiščius. Pabaigoje turite 5 kaiščius, skirtus prijungti prie įvesties/išvesties, o tai labai palengvina jūsų darbą. Yra 16 išėjimo linijų iš 7219, valdančių 64 atskirus šviesos diodus. Regėjimo patvarumas išnaudojamas tam, kad šviesos diodai visą laiką degtų, nors iš tikrųjų jų nėra. Taip pat galite valdyti šviesos diodų ryškumą naudodami kodą.

Šis mažas IC yra 16 bitų nuoseklaus poslinkio registras. Pirmieji 8 bitai nurodo komandą, o likę 8 bitai naudojami nurodant komandos duomenis. Trumpai tariant, MAX7219 veikimą galima apibendrinti taip: Mes žinome, kad mūsų akys prisimena blykstę apie 20 ms. Taigi vairuotojas mirksi šviesos diodais didesniu nei 20 ms dažniu, todėl galime jausti, kad šviesa niekada neužges. Tokiu būdu 16 kontaktų valdo 64 šviesos diodus.

Modulio VCC ir GND eina į „Arduino“5V ir GND kaiščius, o trys kiti kaiščiai - DIN, CLK ir CS - į bet kurį „Arduino“plokštės skaitmeninį kaištį. Jei norime prijungti daugiau nei vieną modulį, mes tiesiog prijungiame ankstesnės pertraukos plokštės išvesties kaiščius prie naujojo modulio įvesties kaiščių. Tiesą sakant, šie kaiščiai yra vienodi, išskyrus tai, kad ankstesnės plokštės DOUT kaištis eina į naujos plokštės DIN kaištį.

3 žingsnis: plokštės išdėstymo (PCB) projektavimas

Jei norite, kad jūsų dizainas taptų patrauklesnis, kitas žingsnis yra PCB. Naudodami PCB galime išvengti bendrų problemų, tokių kaip triukšmas, iškraipymai, netobulas kontaktas ir pan. Be to, jei norite savo dizainą parduoti, turite naudoti tinkamą plokštę.

Tačiau daugeliui žmonių, ypač pradedantiesiems, bus sunku suprojektuoti plokštes, nes jie tai laiko varginančiu darbu ir reikalauja ypatingų žinių apie plokštės dizainą. Suprojektuoti spausdintines plokštes iš tikrųjų yra paprasta (taip, tam reikia tam tikros praktikos ir pastangų).

Atminkite, kad schemos užduotis yra tik apibrėžti dalis ir ryšius tarp jų. Tik lentos išdėstymas neturi reikšmės, kur dalys fiziškai eina. Schemoje dalys išdėstytos ten, kur jos turi elektrinę prasmę, lentose - ten, kur jos turi fizinę prasmę, todėl rezistorius, esantis visai šalia schemos dalies, gali atsidurti kuo toliau nuo tos dalies valdyboje.

Paprastai, išdėstydami plokštę, pirmiausia įdedate dalis, kuriose yra nustatytos vietos, pvz., Jungtis. Tada sujunkite visas dalis, kurios logiškai turi prasmę, ir perkelkite šias grupes taip, kad jos sudarytų mažiausią kirstų nenubrėžtų linijų kiekį. Nuo to momento išplėskite šias grupes, perkelkite visas dalis pakankamai toli viena nuo kitos, kad jos nepažeistų jokių projektavimo taisyklių ir turėtų minimalų kryžminių pėdsakų kirtimą.

Vienas dalykas su spausdintinėmis plokštėmis yra tas, kad jos turi dvi puses. Tačiau paprastai mokate už naudojamą sluoksnį, o jei gaminate šią lentą namuose, galite patikimai pagaminti tik vienpuses lentas. Dėl litavimo per skylutes dalių logistikos tai reiškia, kad norime naudoti PCB apačią. Naudokite komandą „Mirror“ir spustelėkite ant paviršiaus montuojamas dalis, kad perjungtumėte jas į apatinį sluoksnį. Jums gali tekti naudoti komandą Pasukti arba Perkelti, kad ištaisytumėte dalių orientaciją. Išdėstę visas dalis, paleiskite komandą „Ratsnest“. „Ratsnest“perskaičiuoja trumpiausią kelią visiems neišvedžiotiems laidams (laidams), o tai turėtų nuvalyti netvarką ekrane.

Sukūrę PCB, turite atspausdinti dizainą. Nors internete yra daug vadovėlių, geros kokybės PCB gamyba rankomis yra didelis iššūkis. Šiame projekte naudojama PCB yra atspausdinta iš JLCPCB. Spausdinimo kokybė labai gera. Gavau 12 lentų, visos gražiai uždarytos vakuume ir apvyniotos burbuliuku. viskas atrodo gerai, tikslūs litavimo kaukės nuokrypiai, aiškus charakteris šilkografijoje. Pridėjau „Graber“failą ir galite tiesiogiai nusiųsti jį į JLCPCB, kad gautumėte geros kokybės spausdintą PCB.

JLCPCB gamina 5 vnt PCB, kurių didžiausias dydis yra 10 x 10 cm, tik 2 doleriais. Tai pigiausia kaina, kokią mes kada nors matėme. Siuntimo mokestis taip pat yra mažas, palyginti su kitomis įmonėmis.

Norėdami užsisakyti, apsilankykite JLCPCB svetainėje. Pagrindiniame puslapyje rodoma kainų skaičiuoklė, nukreipianti jus į užsakymo puslapį. Kainų skaičiuoklėje tiesiog įveskite PCB dydį, kiekį, sluoksnius ir storį.

Citatų puslapyje yra puikus numatytasis nustatymas pradedantiesiems, kurie nesupranta visų PCB gamybos sąlygų ir standartų. Pavyzdžiui, tokios sąvokos kaip „Surface Finish“, „Gold Fingers“, „Material details“ir pan. Numatytasis nustatymas yra geras. Jei norite sužinoti šių terminų reikšmę ir išsiaiškinti, kokia jų reikšmė jūsų PCB, galite tiesiog spustelėti klaustuką tiesiai virš terminų.

Pavyzdžiui, JLCPCB gerai paaiškino terminą „Auksiniai pirštai“, „Medžiagos detalės“ir pan. Jei esate pradedantysis, jums tereikia nustatyti PCB matmenis, sluoksnius, spalvą, storį ir kiekį, kurio jums reikia. Kiti numatytieji nustatymai gali būti palikti tokie, kokie yra.

Iš šios instrukcijos galite sužinoti daugiau.

4 žingsnis: litavimas (rezistorius, kaiščio antraštė ir IC pagrindas)

Litavimas yra vienas iš pagrindinių įgūdžių, reikalingų elektronikos pasaulyje. Abi eina kartu kaip žirniai ir morkos. Ir nors galima sužinoti apie elektroniką ir ją kurti nereikia pakelti lituoklio, netrukus sužinosite, kad su šiuo vienu paprastu įgūdžiu atsiveria visiškai naujas pasaulis. Litavimas yra vienintelis nuolatinis būdas „pritvirtinti“komponentus prie grandinės. Ir pagrindinis litavimas yra lengvas. Viskas, ko jums reikia, yra lituoklis ir šiek tiek lituoklio. Kai mano tėtis mane mokė paauglystėje, prisimenu, kad jį gana greitai pasiėmiau.

Prieš pradėdami lituoti, turite šiek tiek paruošti gerą litavimą.

Kai lygintuvas įkaista, pradėkite valyti antgalį, kad iš jo pašalintumėte seną lydmetalį. Galite naudoti šlapią kempinę, vario šveitimo pagalvėlę ar kažką panašaus.

Prieš pradėdami lituoti, lituoklio galiuką reikia skardinti. Dėl to antgalis greičiau perduoda šilumą ir taip palengvina ir pagreitina litavimą. Jei ant galiuko pateko alavo lašelių, naudokite kempinę, vario šveitimo pagalvėlę arba tiesiog ją nuplaukite.

Švarus paviršius yra labai svarbus, jei norite stipraus, mažo atsparumo lydmetalio jungties. Visi lituoti paviršiai turi būti gerai išvalyti. „3M Scotch Brite“pagalvėlės, įsigytos iš namų tobulinimo, pramonės reikmenų parduotuvės ar automobilių kėbulų parduotuvės, yra geras pasirinkimas, nes jos greitai pašalins paviršiaus blizgesį, bet nesubraižys PCB medžiagos. Atkreipkite dėmesį, kad norėsite pramoninių įklotų, o ne virtuvės valymo pagalvėlių, įmirkytų valikliu/muilu. Jei ant jūsų lentos yra ypač kietų nuosėdų, priimtina naudoti ploną plieninę vatą, tačiau būkite labai atsargūs, kai plokštės yra griežtos, nes smulkios plieno drožlės gali įstrigti tarp trinkelių ir skylių. Išvalę plokštę iki blizgančio vario, galite naudoti tirpiklį, pvz., Acetoną, kad išvalytumėte likusias valymo pagalvėlės dalis ir pašalintumėte cheminį užteršimą nuo plokštės paviršiaus. Metilo hidratas yra dar vienas geras tirpiklis ir šiek tiek mažiau dvokiantis nei acetonas. Atminkite, kad abu šie tirpikliai gali pašalinti rašalą, todėl, jei jūsų plokštė yra šilkografija, prieš išmesdami visą plokštę, pirmiausia išbandykite chemines medžiagas.

Tikiuosi, kad atlikote visus aukščiau išvardintus formalumus ir esate pasiruošęs sudėti komponentus ant PCB. Komplektas yra skirtas skylių komponentams ir skylių komponentams PCB pradžioje įdedant dalį į skylę.

Išvalę komponentą ir plokštę, esate pasiruošę sudėti komponentus ant plokštės. Jei jūsų grandinė nėra paprasta ir jame yra tik keli komponentai, greičiausiai visų komponentų nedėsite ant plokštės ir lituojate iš karto. Labiausiai tikėtina, kad lituosite kelis komponentus vienu metu, prieš apversdami lentą ir įdėdami daugiau. Apskritai geriausia pradėti nuo mažiausių ir plokščiausių komponentų (rezistoriai, IC, signaliniai diodai ir kt.), O po to, kai bus padarytos mažos dalys, pereikite prie didesnių komponentų (kondensatorių, galios tranzistorių, transformatorių). Tai palaiko plokštę palyginti plokščią, todėl litavimo metu ji tampa stabilesnė. Taip pat geriausia iki galo išsaugoti jautrius komponentus (MOSFET, be kištukinių lizdų), kad sumažėtų tikimybė juos sugadinti surinkus likusią grandinės dalį. Jei reikia, sulenkite laidus ir įkiškite komponentą per tinkamas plokštės skyles. Norėdami, kad litavimo metu dalis liktų vietoje, galite sulenkti lentos apačioje esančius laidus 45 laipsnių kampu. Tai gerai tinka dalims su ilgais laidais, tokioms kaip rezistoriai. Komponentai su trumpais laidais, pvz., IC lizdai, gali būti laikomi vietoje su trupučiu maskavimo juostos arba galite sulenkti laidus žemyn, kad prispaustumėte prie kompiuterio plokštės pagalvėlių.

Geležies galiuką užtepkite labai nedideliu kiekiu lydmetalio. Tai padeda nukreipti šilumą į komponentą ir plokštę, tačiau jungtis nebus lydmetalis. Norėdami sušildyti jungtį, lygintuvo galiuką padėsite taip, kad jis atsiremtų tiek į komponento laidą, tiek į plokštę. Labai svarbu pašildyti šviną ir plokštę, nes kitaip lydmetalis tiesiog susikaups ir atsisakys prilipti prie nešildomo elemento. Nedidelis kiekis lydmetalio, kurį užtepėte antgalio prieš šildant jungtį, padės užmegzti ryšį tarp plokštės ir laido. Paprastai užtrunka sekundę ar dvi, kad jungtis būtų pakankamai karšta, kad lituotųsi, tačiau didesni komponentai ir storesnės pagalvėlės/pėdsakai sugeria daugiau šilumos ir gali šį laiką padidėti. Jei matote, kad sritis po trinkelėmis pradeda burbuliuoti, nustokite šildyti ir pašalinkite lituoklis, nes jūs perkaitinate trinkelę ir kyla pavojus ją pakelti. Leiskite jam atvėsti, tada atsargiai vėl šildykite daug trumpesnį laiką.

Visada įsitikinkite, kad naudojate pakankamai šilumos, kitaip galite susidaryti „šaltojo litavimo jungtį“. Toks litavimo jungtis gali atrodyti gerai, iš tikrųjų nesuteikiant norimo ryšio. Tai gali sukelti rimtą nusivylimą, kai jūsų grandinė neveikia, ir jūs bandote išsiaiškinti, kodėl;) Kai iš arti pažvelgsite į šalto litavimo jungtį, pamatysite, kad tarp lydmetalio ir smeigtukas.

Jei esate patenkintas litavimu, nupjaukite komponentų laidą iš viršaus.

Litavimo metu aš laikiausi visų aukščiau pateiktų patarimų. Pirmiausia uždėjau visus rezistorius ant plokštės ir lituojau. Tada aš įdėjau IC pagrindą visam IC ir atsargiai lituojau. Lituoti IC, protinga naudoti IC lizdą. Kai kurie IC sulaužys, jei lituoklio šiluma bus per karšta. Tada litavau akumuliatoriaus dėklą, „Grove“jungtis ir kaiščių antgalius.

Norėdami sužinoti daugiau apie PCB komponento įdėjimą ir litavimą, galite perskaityti šią gražią instrukciją:

5 žingsnis: litavimas (LED ir jungiklis)

Lituodami visus rezistorius, kaiščių antraštes ir IC pagrindą, tinkamas laikas lituoti šviesos diodus ir jungiklius. Rinkinyje yra šeši 5 mm šviesos diodai ir visi yra sudėti į vieną eilutę. Tada aš įdėjau 4 lytėjimo mygtuko jungiklį.

Pirmiausia lituokite mažas dalis. Prieš lituodami didesnes dalis, pvz., Kondensatorius ir tranzistorius, lituokite rezistorius, jungiamuosius laidus, diodus ir visas kitas smulkias dalis. Tai labai palengvina surinkimą. Įdiekite jautrius komponentus paskutinį kartą. Sumontuokite CMOS IC, MOSFET ir kitus statiškai jautrius komponentus, kad nesugadintumėte jų surinkdami kitas dalis.

Nors litavimas paprastai nėra pavojinga veikla, reikia nepamiršti kelių dalykų. Pirmasis ir akivaizdžiausias yra tai, kad jis susijęs su aukšta temperatūra. Lituokliai bus 350 F ar aukštesni ir labai greitai nudegins. Būtinai naudokite stovą, kad palaikytumėte lygintuvą, ir laikykite laidą toliau nuo intensyvaus eismo zonų. Lydmetalis gali lašėti, todėl prasminga vengti lituoti per atviras kūno dalis. Visada dirbkite gerai apšviestoje vietoje, kur yra vietos dalims išdėstyti ir judėti. Venkite litavimo veidu tiesiai virš sąnario, nes srautas ir kitos dangos garai dirgins jūsų kvėpavimo takus ir akis. Daugelyje lydmetalių yra švino, todėl dirbdami su lydmetaliu turėtumėte vengti liesti veidą ir prieš valgydami visada nusiplaukite rankas.

6 žingsnis: litavimas (septynių segmentų, LCD ir taškų matrica)

Tai paskutinis litavimo etapas. Šiame etape lituosime tris didelius komponentus (septynių segmentų ekranas, taškinės matricos ekranas ir LCD ekranas). Pirma, prie plokštės lituodavau septynių segmentų ekraną, nes jis yra mažiausio dydžio ir mažiau jautrus. Tada įdėjau taškų matricos ekraną. Lituodamas taškinį matricos ekraną įdėjau paskutinį komponentą, LCD ekraną prie plokštės. Prieš įdėdamas skystųjų kristalų ekraną prie plokštės, aš pirmiausia lituojau kištukinę antgalį prie skystųjų kristalų ekrano, o tada įdėjau į pagrindinę PCB plokštę. Litavimo darbas atliekamas lituojant LCD.

Atlikę visas litavimo siūles, gera praktika yra išvalyti visas plokštės srauto perteklių. Kai kurie srautai yra hidroskopiniai (jie sugeria vandenį) ir gali lėtai sugerti pakankamai vandens, kad taptų šiek tiek laidūs. Tai gali būti svarbi problema priešiškoje aplinkoje, pvz., Automobilių programoje. Dauguma srautų lengvai valomi naudojant metilo hidratą ir skudurą, tačiau kai kuriems reikės stipresnio tirpiklio. Naudokite tinkamą tirpiklį, kad pašalintumėte srautą, tada išdžiovinkite plokštę suslėgtu oru.

7 žingsnis: visas komplektas

Tikiuosi, kad atlikote visus aukščiau nurodytus veiksmus. Sveikinu! Jūs sukūrėte savo „Arduino Nano Learner Kit“rinkinį. Dabar galite labai lengvai tyrinėti Arduino pasaulį. Norėdami išmokti programuoti „Arduino“, jums nereikia pirkti kito skydo ar modulio. Į komplektą įeina visi pagrindiniai dalykai, kurių reikia besimokančiajam.

Naudodami rinkinį galite labai lengvai sukurti šiuos projektus. Nereikia jokių papildomų įrenginių ar komponentų. Net prie plokštės reikia labai nedaug paprastų jungčių.

1. Termometrą galite pasidaryti naudodami LM35 ir septynių segmentų ekraną
2. Temperatūros ir drėgmės matuoklį galite pasidaryti naudodami DHT11 ir LCD ekraną
3. Galite pasigaminti paprastą fortepijoną naudodami mygtukus ir garso signalą
4. Galite sukurti skaitmeninį laikrodį naudodami RTC ir LCD/septynių segmentų. Taip pat galite pridėti signalą naudodami „Buzzer“. Laiko reguliavimui ir konfigūravimui galima naudoti keturis mygtukus.
5. Analoginį laikrodį galite sukurti naudodami RTC ir taškų matricos ekraną
6. Žaidimą galite sukurti naudodami mygtukus ir taškų matricos ekraną.
7. Galite prijungti bet kurį „Grove“modulį, pvz., „Grove Bluetooth“, skirtingą „Grove Sensor“ir kt.

Aš paminėjau tik keletą galimų variantų. Naudodami rinkinį galite sukurti daug daugiau dalykų. Kitame žingsnyje parodysiu keletą pavyzdžių naudojant rinkinį su „Arduino“eskizu.