ARDUINO TRENING PLATFORMA: 7 korakov

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

Hej, kaj se dogaja, spet je nova vadnica in nov poseben projekt, tokrat pa sem izbral resnično potreben projekt za vse izdelovalce elektronike, današnji projekt je, kako ustvariti svojo lastno platformo za usposabljanje Arduino, ta korak za korakom Vadnica bo najboljši vodnik za vas, da preizkusite ta projekt in zagotovo obstaja nekaj osnovnega elektronskega znanja, vendar ne razmišljajte dvakrat, da bi ga preizkusili, ker je neverjetno.

Že kar nekaj časa skrbim za skupino Arduino na Facebooku in velikokrat sem videl, da se ljudje sprašujejo, kaj je najboljši komplet Arduino za vadbo in od kod dobiti najboljšo ponudbo za zagon elektronike, pogosto pa je vprašanje na srečo distributerjev kompletov Arduino v nekaterih državah, zato očitno obstaja težava, ki zahteva našo posredovanje, zato sem se kot izdelovalec odločil, da začnem to vadnico o tem, kako ustvariti svojo lastno platformo za usposabljanje Arduino, ker se mi bo ta projekt izognil zapravljen čas, ki ga porabim za ožičenje komponent na mizo vsakič, ko poskušam preizkusiti svoje kode, vendar bo življenje lažje, če bom imel to platformo pripravljeno za uporabo.

Ta projekt je tako priročen za izdelavo posebej po pridobitvi prilagojenega tiskanega vezja, ki smo ga naročili pri JLCPCB, da bi izboljšali videz naše platforme, v tem priročniku pa je dovolj dokumentov in kod, ki vam omogočajo enostavno ustvarjanje lastne mize za usposabljanje.

Ta projekt smo naredili v samo 5 dneh, le dva dni za dokončanje zasnove strojne opreme za izdelavo tiskanih vezij in tri dni za dokončanje montaže platforme in njeno testiranje.

Kaj se boste naučili iz te vadnice:

1. Izbira pravih komponent glede na vašo platformo
2. Ustvarjanje vezja za povezavo vseh izbranih komponent
3. Sestavite vse dele projekta
4. Začnite svojo prvo kodo s to platformo

1. korak: Podrobnosti o klopi za usposabljanje

Ideja je tako preprosta; Izberem nekaj osnovnih elektronskih komponent, kot so zasloni, LED, senzorji, krmilniki in različne vrste aktuatorjev ter jih povežem prek tiskanega vezja in ga ves čas sestavljam in pripravljam na akcijo, nekakšno metodo plug and play.

Značilnosti naše platforme

Arduino MEGA2560

Glavna komponenta te platforme bo Arduino mega2560, ki bo srce naše klopi za usposabljanje, saj povezuje vse uporabljene komponente in vodi signale vse od senzorjev in krmilnikov do indikatorjev in aktuatorjev. Ta razvojna plošča je zaradi svojega mikrokrmilnika AVR tako priročna za uporabo in zmogljiva elektronska plošča, na tej povezavi lahko dobite več podrobnosti o tem mikrokrmilniku.

Zasloni

Za prikaz nekaterih sporočil in prilagajanje prikazanih znakov na tem zaslonu sem uporabil nekatere zaslone, kot je LCD -zaslon velikosti 20x4, ki temelji na komunikacijskem protokolu I²C, poleg tega pa vstavljamo 7 -segmentni 4 -mestni zaslon, saj je za začetnike resnično potreben kako ta zaslon deluje.

Nadzor

Kar zadeva vnose naše platforme, imamo 8 stikalno vrstico, tako da lahko s temi stikali nadzorujemo nekatere kazalnike, ne da bi pozabili na dve dvoosni krmilni palici, ki imata nadzor dveh osi in gumb, s pomočjo teh krmilnih palic lahko na primer nadzorujemo hitrost in smer motorja, saj ima analogni izhodni signal, ki se spreminja glede na položaj osi krmilne palice.

Kazalniki

Ko govorimo o indikatorjih, sem vključil 8 rdečih LED in dve RGB LED diodi, poleg tega pa imamo tudi zvočni signal, zaradi katerega je igranje s to platformo smešnejše.

Senzorji

Ne moremo narediti platforme za usposabljanje začetnikov za kodiranje brez vključitve nekaterih senzorjev, zato sem izbral nekaj pogosto uporabljenih senzorjev, kot je senzor DHT-11 za temperaturo in vlažnost ter senzor za zaznavanje plina MQ-2, ki ima tudi analogni izhodni signal, povezan z izmerjeno intenzivnostjo plina.

Pogon

Za aktuatorje sem se odločil, da vstavim vse vrste motorjev, zato sem postavil koračni motor Nema17 in prepričan sem, da vsi potrebujete tovrstne motorje zaradi natančnosti in velikega navora. z uporabo servo motorja in dveh enosmernih motorjev.

Povezljivost

Za povezljivost naše platforme sem vključil modul Bluetooth HC-06, če želite preizkusiti aplikacijo Android, nameščeno v vašem pametnem telefonu, tako da vam bo na ta način veliko lažje.

IC in gonilniki

Za zagon teh komponent je potrebno nekaj gonilnikov integriranega vezja, kot je MCP23017 za pogon LED in L293D H-most za nadzor hitrosti in smeri enosmernih motorjev, uporabljam tudi gonilnik koračnega motorja A4988.

2. korak: Shema projekta

Vsi elektronski projekti potrebujejo shemo vezja za razumljivo povezavo med vsemi njenimi sklopi, zato je ta del vedno pomemben, saj je to glavni dokument celotnega projekta, ki ga izvajamo.

Kot je prikazano na zgornji sliki, damo vsakim komponentam ustrezno povezavo in povezave do glavne plošče, ki je Arduino MEGA2560, zato je zelo pomembno vedeti, kakšno povezavo je treba vzpostaviti od senzorjev do plošče in od plošče do pogon. diagram vezja bi lahko identificiral tudi seznam vhodnih in izhodnih podatkov naše platforme za usposabljanje, tako bo začetnik lažje začel programirati, ne da bi zapravljal dolgo časa, da bi poiskal, kaj bi moral biti vhod in kaj izhod.

Iz spodnje datoteke lahko prenesete tudi različico tega vezja v PDF.

3. korak: Izdelava tiskanih vezij (proizvajalec JLCPCB)

Za sestavljanje vseh omenjenih delov skupaj potrebujemo tiskano vezje za vzpostavitev prave povezave od plošče Arduino do indikatorjev in senzorjev. Tako sem ustvaril to vezje in po vzpostavitvi ustrezne povezave za vsako komponento sem to shemo preoblikoval v zasnovo tiskanega vezja za njeno izdelavo

O JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), je največje podjetje za izdelavo prototipov PCB na Kitajskem in visokotehnološki proizvajalec, specializiran za hitro izdelavo prototipov PCB in proizvodnjo majhnih PCB. Z več kot 10 -letnimi izkušnjami v proizvodnji PCB ima JLCPCB več kot 200.000 strank doma in v tujini, z več kot 8.000 spletnimi naročili izdelave prototipov PCB in proizvodnjo majhnih količin PCB na dan. Letna proizvodna zmogljivost je 200 000 kvadratnih metrov. za različne 1-slojne, 2-slojne ali večplastne PCB-je. JLC je profesionalni proizvajalec PCB -jev, ki ga odlikuje obsežna oprema za vrtine, strogo upravljanje in vrhunska kakovost.

Nazaj na naš projekt

Za izdelavo ustreznega tiskanega vezja sem primerjal ceno številnih proizvajalcev tiskanih vezij in izbral JLCPCB najboljše dobavitelje PCB in najcenejše ponudnike tiskanih vezij, ki so naročili to vezje. Vse, kar moram storiti, je nekaj preprostih klikov, da naložim datoteko gerber in nastavim nekatere parametre, na primer barvo in količino debeline tiskanega vezja, potem sem plačal le 2 dolarja, da dobim tiskano vezje šele po petih dneh.

Ker prikazuje sliko sorodne sheme, sem za nadzor celotnega sistema uporabil Arduino MEGA2560, oblikoval sem tudi logotipe in postavitev komponent na plošči, da bi olajšali spajkanje vsakemu začetniku pri izdelavi elektronike. Kot lahko vidite na zgornjih slikah, je tiskano vezje zelo dobro izdelano in imam enako zasnovo tiskanega vezja, ki smo ga izdelali, in vse nalepke in logotipi so tu, da me vodijo med koraki spajkanja. Datoteko Gerber za to vezje lahko prenesete tudi iz spodnje datoteke, če želite oddati naročilo za isto zasnovo vezja.

4. korak: Oblikovanje platforme (CAD)

Preden začnem spajkati elektronske komponente, vam bom pokazal to škatlo, ki sem jo oblikoval s programsko opremo solidworks, ki mi omogoča ustvarjanje datotek DXF, da jih naložim v CNC stroj za lasersko rezanje, da izdelam oblikovano škatlo; za izdelavo te škatle smo uporabili 5 mm leseni material MDF, ki bo našemu projektu dodal boljši videz, še posebej z nalepkami in naslovi, zato bomo to platformo za usposabljanje lažje vzeli s seboj povsod.

Datoteke DXF za ta projekt lahko prenesete iz spodaj navedenih datotek

5. korak: popolne sestavine

Zdaj pa preglejmo potrebne komponente, ki jih potrebujemo za ta projekt, zato kot sem rekel, uporabljam Arduino MEGA2560 za zagon celotnega sistema.

Za ustvarjanje tovrstnih projektov bomo potrebovali:

• PCB, ki smo ga naročili pri JLCPCB:
• En Arduino Mega2560
• Koračni motor NEMA17
• Dva enosmerna motorja
• En servo motor
• En LCD zaslon
• En 7 -segmentni zaslon
• Osem rdečih LED diod
• Dve LED diodi RGB
• En zvočni signal
• Osem stikalnih trakov
• Dva senzorja DHT-11 senzor
• Senzor za plin
• Modul Bluetooth
• Integrirano vezje MCP23017
• A4988 gonilnik koraka
• Gonilnik motorja L293D
• Nekaj priključkov glave SIL
• Nekaj priključkov glave vijaka
• Varovalka
• Nekateri upori in kondenzatorji
• Škatla platforme za usposabljanje
• Nekaj vijaka za montažo

6. korak: Spajkanje in montaža

Zdaj preidemo na elektronski sklop in vse komponente spajkamo na tiskano vezje. na zgornji svileni plasti boste našli nalepko vsake komponente, ki označuje njeno namestitev na ploščo, in tako boste 100% prepričani, da ne boste naredili nobenih napak pri spajkanju.

Zdaj se premaknemo neposredno na montažo škatle, saj je tako preprosto, saj smo v zasnovi ustvarili postavitev vijakov, vse, kar moramo storiti, je, da v prvem koraku montaže privijemo tiskano vezje na spodnjo stran škatle.

Nato vsak motor privijemo na njegovo mesto na zgornji strani škatle. Ne nazadnje motorje povežemo z glavo vijakov na tiskanem vezju. In končno privijemo druge strani škatle.

7. korak: Preizkusi (uspelo): D

Zdaj imamo vse pripravljeno za začetek igranja s to platformo, zato sem se odločil preizkusiti nekatere kode, kot je povečanje vrednosti 7 -segmentnega prikaza in obračanje koračnega motorja, tudi LCD deluje dobro, tako da lahko prikazano sporočilo vidite tudi na LCD zaslonu.

Kot vidite, so fantje, ki delajo ta neverjeten projekt, tako priročni in če sledite korakom tega navodila, lahko vsak od vas preprosto preizkusi.

V naslednjih navodilih vam bom pokazal programski del za vsako komponento in kako nadzirati vse te komponente z uporabo plošče Arduino.

Kot običajno lahko zapišete svoje predloge, če imate še kakšno idejo za izboljšanje tega projekta in z nami delite svoje platforme za usposabljanje.

Še zadnja stvar: poskrbite, da boste vsak dan delali elektroniko

Naslednjič je bila čebelja MB iz MEGA DAS -a