Naredite testno mizo Arduino po meri z uporabo žičnega zavijanja: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ta Instructable vam bo pokazal enostaven način za priključitev Arduino Nano na različne odklopne plošče PCB. Ta projekt je nastal med mojim iskanjem učinkovitega, a nedestruktivnega načina za povezovanje več modulov.

Imel sem pet modulov, ki sem jih želel povezati:

• Arduino
• 5-palčni grafični LCD zaslon na dotik velikosti 800x480 iz Haoyu elektronike
• Bralnik kartic SD
• Enota ure DS1302 v realnem času
• Oddajnik MAX485 RS-485/RS-422

Plošča na dotik in moduli ure v realnem času so bili prej uporabljeni v mojih projektih Dali Clock in Rainbow Synthesizer, vendar so bili ti prototipi narejeni na plošči in so bili razstavljeni, da so ustvarili prostor za nove projekte.

Postalo mi je jasno, da bi mi vsi ti moduli skupaj v stalni opremi omogočili, da porabim več časa za pisanje programske opreme in manj časa za ožičenje stvari na plošči. Hkrati pa nisem želel ničesar trajno spajati skupaj, da bi lahko module ohranil za prihodnjo uporabo.

Ta Instructable prikazuje, kako sem vse skupaj sestavil z zavijanjem žice.

1. korak: Načrtovanje medsebojnih povezav

Moj prvi korak je bil preslikati, kako vse module povezati z razpoložljivimi zatiči na Arduino Nano. Zaslon in kartica SD sta modula SPI. SPI je vodilo, zato je mogoče linije CLK, MISO in MOSI vezati na module, ki jih potrebujejo, skupaj z napajanjem. Vsak pa bi potreboval svoj lasten pin (Chip Select).

Odločil sem se, da bom modul RTC namestil na lastne zatiče, ker so mi prejšnji poskusi pokazali, da ni povsem združljiv s SPI. Oddajniški moduli so potrebovali tudi lastne zatiče.

Ko sem vse preslikal, sem ugotovil, da izgleda takole:

• Arduino Pin GND -> LCD GND -> SD kartica GND -> Oddajnik GND -> RTC 5V
• Arduino Pin 5V -> LCD 5V -> SD kartica 5V -> Oddajnik VCC -> RTC VCC
• Arduino Pin 13 -> LCD CLK -> SD kartica CLK
• Arduino Pin 12 -> LCD MISO -> SD kartica MISO
• Arduino Pin 11 -> LCD MOSI -> SD kartica MOSI
• Arduino Pin 10 -> LCD CS
• Arduino Pin 9 -> LCD PD
• Arduino Pin 2 -> LCD INT
• Arduino Pin 8 -> RTC CLK
• Arduino Pin 7 -> RTC DAT
• Arduino Pin 6 -> RTC RST
• Arduino Pin 4 -> SD kartica CS
• Arduino Pin 14 -> Oddajnik DI
• Arduino Pin 15 -> Oddajnik DE
• Arduino Pin 16 -> Oddajnik RE
• Arduino Pin 17 -> Oddajnik RO

Zatiča 0 in 1 uporablja vmesnik USB, zato nista bila omejena. Digitalni zatiči 3, 5, 18 in 19 so ostali prosti, prav tako tudi analogni vhodi od A4 do A7, kar omogoča prihodnjo širitev.

2. korak: Težava s premostitvenimi žicami in ovitkom kot rešitev

Sprva sem poskušal vse povezati s kratkimi, po meri stisnjenimi Y kabli. Vendar pa so stiskalnice in priključki zasnovani tako, da sprejmejo samo eno žico naenkrat. Stiskanje več žic v eno ohišje je bilo težko in je privedlo do krhkih spojev, ki niso trajali dolgo. Ne samo, da je bil postopek stiskanja dolgotrajen, saj so se konektorji ob uporabi verjetno odtrgali od zatičev, kar je povzročilo dodatno izgubo časa pri odkrivanju občasnih napak.

Vedno sem si želel preizkusiti ovijanje z žico, zato sem mislil, da je to dobra priložnost. Po nekaj raziskavah sem na eBayu kupil orodje WSU-30 M, nekaj ekstra dolgih 19 mm dolgih enojnih glav in 30 AWG žico za zavijanje žice.

Kot tehnologija ima zavijanje žice dolgo zgodovino. To je bil priljubljen način izdelave digitalnih računalnikov v 60., 70. in 80. letih prejšnjega stoletja in se je pogosto uporabljal v telefonskih centralnih pisarnah. Čeprav so bile zastarele zaradi množično izdelanih tiskanih vezij, ima ovijanje žice naslednje prednosti za ljubitelje:

• Je poceni in hitro
• Je enostaven za nanašanje in ga je mogoče čisto odstraniti
• Deluje z zatiči, ki so spajkani na številne odbojne plošče
• Tvori dolgotrajno in zanesljivo povezavo
• Omogoča več povezav do in od vsake točke (pri uporabi dolgih glav)

3. korak: Priprava Arduino Nano

Naslednji korak je bila priprava mojega Arduino Nano. Imel sem Arduino Nano brez glav, kar se je izkazalo za priročno, saj sem želel zelo dolge zatiče glave spajkati na zgornjo stran, da sem lahko videl nalepke med zavijanjem žice.

Na drobno odmično ploščo, ki je priložena moji plošči zaslona, sem spajkala tudi nekaj zelo dolgih glav.

Na modulu oddajnika so bile vijačne sponke na nasprotni strani glav, zato sem jih razpakiral in premaknil na isto stran kot glave.

Druge plošče so imele kratke glave že spajkane na pravilni strani, zato sem jih ohranil takšne, kot so.

4. korak: Oblikovanje pladnja

Hotel sem vgraditi vso elektroniko na zadnji strani stojala LCD, ki sem ga ustvaril za poučevanje moje Dali Clock, zato sem nekaj modeliral v OpenSCAD -u. Naredil sem izreze za različne deske, ki sem jih želel namestiti.

Ko sem natisnil pladenj, sem vroče zlepil vse module.

5. korak: Postopek previjanja žice

Postopek ovijanja žice je sestavljen iz štirih korakov: merjenje, rezanje, odstranjevanje in zavijanje.

Izmerim dovolj žice za raztezanje dveh točk, ki jih želim povezati, in dodaten centimeter na vsakem koncu za zavijanje. Nato z vsakega konca slečem 1 cm izolacije in z orodjem ovijem žico na steber.

Spodaj je natančna tehnika, ki jo uporabljam, ki si jo lahko ogledate v mojem predstavitvenem videu:

• Merim razpon med dvema točkama, ki jih želim povezati
• S prsti označim želeno dolžino, nato pa z ravnilom dodam dva centimetra
• Prerezal sem žico po dolžini
• Izmerim 1 in 1/4 palca od konca
• Nato vstavim konec v luknjo na orodju za zavijanje
• Potegnem žico navzdol v režo na rezalnem listu
• Potegnem žico z drugega konca in odtrgam en centimeter žice
• Postopek ponovim za drugo stran žice

Z odstranjeno žico na obeh koncih vstavim goli konec žice v cev orodja za zavijanje žice, tako da odtrgan del izstopi iz zareze na strani. Nato konico potisnem navzdol po stebričku in jo nekaj zavojev držim, ohlapno držim orodje, da se lahko dvigne, ko se vije.

Dobra povezava bo pustila približno 7 zavojev žice na stebričku. Če so zavoji zloženi drug na drugega, orodja ne pritiskajte tako močno!

UPDATE: Več vas je povedalo, da bi se izolacija morala oviti okoli stebra za lajšanje napetosti. Priložil sem dve fotografiji, ki dokazujejo razliko.

Korak 6: Zavijanje celotne plošče z žico

To prikazuje ploščo, potem ko sem ožičil vse povezave. Na poti sem naredil nekaj napak, ki pa so jih zlahka razveljavili tako, da smo odrezali žice in s pinceto odvili konce s stebrov.

Predlagam, da to naredite del po del in svoje delo preverite z večmetrom ali pa vklopite in preizkusite vsako komponento. Veliko težje ga je popraviti, ko obstaja več plasti žic.

Moj končni izdelek je videti nekoliko neurejen, če pa želite, ste lahko nekoliko bolj previdni pri usmerjanju ali uporabite različne barve, da bodo stvari jasne.

Tudi če ne izgleda lepo, je veliko bolj robustno kot plošča! Toda velik bonus je, da če ga želite kadar koli razstaviti, lahko to storite enostavno, ne da bi pri tem poškodovali Arduino Nano ali glave zatičev na posameznih ploščah!

7. korak: Združljivi projekti

Izpolnjena tabla vam bo omogočila izvajanje teh projektov:

• 80 -letna digitalna ura, ki se tali
• Osvetljen mavrični klavir z Arduinom (zahteva zunanje komponente)