Plošča mikrokontrolerja vse v enem: 8 korakov

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

V tej zasnovi mikrokrmilne plošče vse v enem je namen biti bolj funkcionalen kot Arduino, po približno 100 urah oblikovanja sem se odločil, da ga delim s skupnostjo, upam, da cenite trud in ga podpirate (Vsa vprašanja oz. informacije bodo dobrodošle).

1. korak: Cilji

za vsak projekt obstajajo različne potrebe: senzorji, aktuatorji in izračun, najbolj ekonomičen način je z mikrokrmilnikom, kakršen je vsak Arduino, v tem primeru uporabljam enega od mikrokontrolerjev serije PIC16F, saj sem bolje seznanjen.

Informacije o PIC16F1829:

Ekonomsko;)

Notranji 32 MHz

UART ali USB vmesnik (ch340)

SPI ali I2C x2

Časovniki (8/16-bitni) x4 x1

10-bitni ADC x12

V / I x18

in še veliko več (podatki v podatkovnem listu)

Obstajajo različni paketi, toda če izdelate ročno izdelano PCB, je najmanjši tudi najcenejši

2. korak: Nadgradnje za MCU

mikrokrmilnik potrebuje kondenzator in konfiguracijo strojne opreme za ponastavitev, vendar to ni dovolj

- Napajalni tokokrog

- Nadgradnje strojne opreme

- zagonski nalagalnik

- Človeški vmesnik

- Konfiguracija pin

3. korak: Napajalno vezje

- zaščita pred napajanjem napajanja (MOSFET-P)

Za vožnjo izkoristim notranjo diodo MOSFET -a in ko se to zgodi, je napetost na vratih dovolj za zelo nizek RDSon link_info

-regulator napetosti (VCO) tipičen regulator uporabljam LD1117AG in pakiranje TO-252-2 (DPAK) enako kot lm7805 vendar ceneje in LDO

- tipični kapacitivni filtri (100n)

- Varovalka za napajanje USB

preprečiti več kot 1A

- Feritni filter za napajanje USB

pod testom

4. korak: Nadgradnja strojne opreme

za splošne namene se odločim dodati:

- Soft-Start Resetif Druge stvari so nadzorovane. Z zamudo pri začetni ponastavitvi se mikrokontroler ne zažene, po vklopu in stabilnosti je napetost varna za nadzor drugih stvari

pin za ponastavitev je zavrnjen, to ponastavi MCU, ko je 0V, vezje RC (upor kondenzatorja) podaljša impulz in dioda izprazni kondenzator, ko je VCC 0V

- N-kanalni Mosfet AO3400A

ker standardni mikrokrmilnik ne more dati več kot 20 mA ali 3 mA na pin in moč omeji skupno porabo na 800 mA, mosfeti pa lahko uporabljajo pretvorbeno komunikacijo 5V do 3.3V.

- OP-AMP LMV358A

za ojačanje zelo šibkih signalov, izhodov z nizkim uporom in instrumentacijo za zaznavanje toka itd.

5. korak: zagonski nalagalnik

zagonski nalagalnik omogoča pisanje navodil, vendar na kratko njegova funkcija je, da naloži program. v Arduino One je na primer še en mikrokrmilnik z domačo podporo USB, v primeru vseh PIC je zagonski nalagalnik PICKIT3, tudi če imamo CH340C (ne bo zagonski nalagalnik, to bo USB na serijski mikrokrmilnik, imenovan UART).

PICKIT3 -> zagonski nalagalnik prek ICSP (In -Circuit Serial Programming)

CH340C -> Serijska komunikacija USB

vse je v razvoju, vendar zagonski nalagalnik deluje.

6. korak: Človeški vmesnik

- USB podpora

CH340C je vgrajen pretvornik USB v serijski

Standardna konfiguracija zaporedja pri 9600baudih, 8 bitov, 1 zaustavitveni bit, brez parnosti, najprej poslan najmanj pomemben bit in neobrnjen

- Gumb za ponastavitev

izvedeno v vezju za ponastavitev mehkega zagona za ponastavitev mikrokrmilnika, vendar prevladuje ICSP RST

-Gumb uporabnika

tipičnih 10k za izvlečenje izhodnih zatičev

- 3 mm modre LED diode x8 5V - 2.7 Vled = 2.3 Vres

2,3 Vres / 1500 Rres = 1,5 mA (lahko dobite več svetlosti)

2,3 Vres * 1,5 mA => 4 mW (manj kot 1/8W)

7. korak: Konfiguracija pin

Rešitev z malo prostora je prikazati plast zatičev in jih spajkati vzporedno s ploščo, dvovrstnimi zatiči in ustrezno debelino plošče, podobno kot priključek pci express

vendar je tipičen sredinski zatič za pin 100mils = 2,55 mm

razdalja je približno 2 mm = 2,55 - 0,6 (pin)

tudi tipična debelina plošče je 1,6, kar je v redu

to je primer z 2 ploščami po 1 mm

8. korak: Konec

Vsak del, ki sem ga integriral, je bil preizkušen ločeno z drugimi komponentami (TH) in prototipno različico, oblikoval sem ga s platformo easyEDA in naročil v JLC in LCSC (tako da naročilo najprej pride skupaj, ga morate naročiti v JLC in enkrat naročiti z isto sejo opravite nakup v LCSC in dodate)

Škoda, da nimam nobene fotografije in je nisem mogel skupaj dokazati, toliko časa, kolikor traja naročilo za porcelan in izdelavo vse dokumentacije, vendar je za naslednja navodila, ker zajema splošno zasnovo tukaj, vsa vprašanja lahko pustite v komentarjih.

In to je to, ko bo naročilo prispelo, ga bom spajkal, preizkusil skupaj, poročal o težavah, posodobil, dokumentacijo, program in verjetno posnel video.

hvala, adijo in podpora!

povezava: easyEDA, YouTube, očitno Instructables