Arduino združljiva plošča: 13 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Ali prevladujete nad tehnologijo Arduino? Če ne prevladujete, je to verjetno zato, ker dominira nad vami.

Poznavanje Arduina je vaš prvi korak pri ustvarjanju različnih vrst tehnologij, zato morate najprej obvladati polno delovanje plošče Arduino.

V tem navodilu se boste korak za korakom naučili obvladati celotno vezje združljive plošče Arduino.

Zato je naš cilj naučiti, kako lahko s projektom z združljivo ploščo JLCPCB Arduino v vrednosti 2 USD izdelate svojo lastno združljivo ploščo Arduino z enako velikostjo in dimenzijami Arduino UNO.

V nadaljevanju vam bomo ponudili vse materiale in razložili, kako deluje vezje, ter s programsko opremo EasyEDA izdelali našo ploščo, združljivo z PCB -jem Arduino.

Zaloge

• 01 x kristal 16 MHz
• 02 x 22pF keramični kondenzator
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x Eletrolitični kondenzator 0,1 uF
• 02 x Eletrolitični kondenzator 0,33 uF
• 01 x priključek 2,1 mm
• 01 x keramični kondenzator 100nF
• 04 x upor 1kR
• 01 x upor 10kR
• 04 x LED 3 mm
• 01 x Glava zatiča 2x3 - 2,54 mm
• 01 x dioda 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x Glava zatiča 1x5 - 2,54 mm
• 01 x Stikalo 6x6x5 mm

Korak: Prevladujte nad elektronsko shemo Arduino UNO

Prvi korak pri prevladovanju tehnologije Arduino je poznavanje elektronske sheme Arduino. Iz tega elektronskega vezja bomo izvedeli, kako deluje plošča Arduino in kako sestaviti tudi lastno združljivo ploščo Arduino.

V nadaljevanju bomo predstavili celoten projekt združljive plošče Arduino.

V elektronskem vezju Arduino obstaja več pomembnih vezij, ki so predstavljena spodaj:

• Napajanje;
• Ponastavi vezje;
• Vezje za programiranje;
• Oscilatorno vezje;
• Vezje mikrokontrolerja ATMEGA328P;
• Signalizator vezja na LED;
• Priključek za nožice Atmega328P.

Na podlagi vezij bomo izdelali združljivo ploščo Arduino.

Korak: Elektronska shema združljive plošče Arduino

Elektronsko vezje združljive plošče Arduino je predstavljeno spodaj. To vezje ima naslednje dele:

• Napajanje;
• Ponastavi vezje;
• Vezje za programiranje;
• Oscilatorno vezje;
• Vezje mikrokontrolerja ATMEGA328P;
• Signalizator vezja na LED;
• Priključek za nožice Atmega328P.

V nadaljevanju bomo predstavili, kako deluje vsak del tega vezja.

3. korak: Vezje napajanja

Napajalno vezje se uporablja za napajanje celotnega vezja, združljivega z Arduino. To vezje ponuja 3 različne napetosti: vhodno napetost, 5V in 3.3V na priključkih priključkov združljive kartice Arduino.

To vezje je mogoče napajati z napetostjo od 7V do 12V, vendar priporočamo, da napajate največ 9V.

Po napajanju vezja s priključkom 2,1 mm vhodna napetost gre skozi 2 vezja regulatorja napetosti.

Napetost regulira AMS1117 5V IC in AMS1117 3.3V IC. AMS1117 5V IC se uporablja za zagotavljanje regulirane napetosti 5V za napajanje mikrokontrolerja ATMEGA328P. Medtem ko se AMS1117 CHIP uporablja za zagotavljanje napetosti 3,3 V na priključku plošče, bo napajal nekatere module in senzorje, ki uporabljajo to vrednost napetosti za delo.

4. korak: Reset in oscilatorno vezje

Ponastavitveno vezje je sestavljeno iz gumba in upora, ki je priključen na pin 1 mikrokontrolerja ATMEGA328P. Ko pritisnete gumb, pin za ponastavitev prejme napetost 0V. Na ta način se mikrokontroler ročno ponastavi s tipko.

Zdaj je oscilatorno vezje sestavljeno iz kristala in dveh keramičnih kondenzatorjev, kot je prikazano na predstavljeni elektronski shemi.

5. korak: elektronska shema ATMEGA328P

Vezje ATMEGA328P je prikazano na zgornji sliki. Za delovanje mikrokontrolerja ATMEGA32P so potrebne tri stvari:

• Ponastavi vezje
• 16MHz vezje kristalnega oscilatorja;
• Močnostni tokokrog 5V.

Ponastavitveno vezje in oscilator sta bila že predstavljena. Odgovoren je za uravnavanje napetosti in napajanje mikrokrmilnika ATMEGA328P.

Zdaj bomo predstavili programsko vezje ATMEGA328P CHIP in signalno LED na tokokrogu.

Korak 6: Programsko vezje ATMEGA328P CHIP in LED za signalizacijo v vezju

V tej združljivi plošči Arduino nimajo vrat USB. Na ta način bomo uporabili pretvorniški modul USB-TTL.

Modul za programiranje ATMEGA328P je FT232RL. Ta modul se uporablja, ker ima pin DTR. S tem modulom ga bomo povezali v moški zatič glave in ATMEGA328P programirali na 5 nožic.

Za programiranje so uporabljeni zatiči VCC (+5V), GND, RX, TX in DTR.

Poleg tega vezja je vgrajena signalna LED dioda. Ta LED se uporablja za signalizacijo, ko je vklopljena plošča, združljiva z arduinom.

Ko je tiskalno vezje pod napetostjo, napetost regulatorja napetosti 5 V AMS1117 doseže to LED in je pod napetostjo.

Končno imamo priključke za plošče, združljive z Arduinom.

Korak 7: Priključek in Arduino UNO oblika

Za ustvarjanje dobre uporabniške izkušnje z združljivo ploščo Arduino smo uporabili obliko, podobno plošči Arduino UNO.

Kot je mogoče videti, so vsi zatiči mikrokrmilnika povezani v obliki Arduino UNO. Tako bo naše tiskano vezje v obliki Arduino UNO, kot je navedeno zgoraj.

Skozi obliko bo imel uporabnik dobre izkušnje, podobne Arduino UNO.

Zato smo s to elektronsko shemo ustvarili projekt tiskanega vezja.

8. korak: Projekt tiskanega vezja

Za ustvarjanje združljive plošče Arduino je bil ta projekt razvit v okolju EasyEDA PCB Project Enviroment.

Na ta način so vse komponente organizirane in zadaj nastanejo sledi. Zato je bil zgoraj predstavljeni PCB oblikovan z obliko, podobno Arduino UNO, kot je navedeno spredaj.

Na zgornjih slikah je vezje predstavljeno v njegovem 2D in 3D shematskem modelu.

Nazadnje, po izdelavi tiskanega vezja so bile datoteke Gerber ustvarjene in poslane v proizvodnjo v podjetje JLCPCB Electronic Circuit Board.

9. korak: Arduino združljivo tiskano vezje

Zgoraj so predstavljeni rezultati tiskanega vezja, združljivega z Arduinom. Kot je mogoče videti, je tiskano vezje dobre kakovosti in prototip deluje brez težav.

Po oceni celotnega vezja tiskanega vezja sestavimo komponente tiskanega vezja v tiskanem vezju.

10. korak: Sestavite tiskano vezje

Arduino združljiva plošča je zelo enostavna za sestavljanje komponent. Kot je mogoče videti v svoji strukturi, ima v svoji strukturi 29 komponent za spajkanje. Na ta način je skozi Pin Pin Hole sestavljenih le 27 komponent. Zato je 93,1% komponent, uporabljenih na tej plošči, lahko spajkano za vsakega uporabnika.

Drugi dve komponenti SMD se zelo enostavno spajkata na površino tiskanega vezja.

Na ta način je mogoče uporabiti to PCB za poučevanje študentov o tem, kako sestaviti svojo Arduino združljivo ploščo in izvajati druge dejavnosti.

Končno bomo z laserskim rezanjem izdelali našo škatlo, da bomo zaprli našo Arduino združljivo ploščo.

Korak: Ohišje ohišja za Arduino združljivo ploščo

Lasersko rezana škatla je zasnovana za shranjevanje vezja Arduino in njegovo zaščito. Ta škatla je lahko izdelana iz vlaknene plošče srednje gostote ali akrila in mora biti izdelana iz enega materiala.

Za izdelavo omarice uporabljamo spletno programsko opremo Maker Case. Zato je s to programsko opremo mogoče vstaviti parametre, kot so širina, višina in globina.

Končno imamo tisto vezje v ohišju.

Korak: Prenesite datoteke združljive plošče Arduino

Če morate za izdelavo tiskanega vezja prenesti datoteke PCB, jih lahko prenesete na naslednji povezavi:

Prenesite datotečne projekte PCB

13. korak: Zahvala

Hvala JLCPCB, ki je za izdelavo tega članka ponudil odprtokodni projekt PCB Arduino Compatible Board Open Source.