UDuino: Razvojna plošča, združljiva z Arduinom, zelo poceni: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Arduino plošče so odlične za izdelavo prototipov. Vendar pa postanejo precej dragi, če imate več sočasnih projektov ali potrebujete veliko krmilnih plošč za večji projekt. Obstaja nekaj odličnih in cenejših alternativ (Boarduino, Freeduino), vendar se stroški še vedno povečajo, ko jih potrebujete veliko. vložek dodatnega časa za vsakega. Upoštevajte, da je bila osnovna ideja tukaj (Arduino na plošči) narejena že kar nekaj časa (npr. Navodila ITP Arduino Breadboard); navodila za izdelavo in uporabo kabelskega adapterja pa pomagajo popolnoma zmanjšati število delov za vsako jedro. Ta projekt zahteva poznavanje spajkanja in osnovne elektronike, zato bi morali imeti vsaj nekaj izkušenj že z razvojem Arduina. Tega ne predlagam kot prvi projekt elektronike. Opomba: uDuino izgovarjam "moo DWEE noh" Dodano 02.05.2008: (za precej napredne ljudi) Eno od orodij, ki sem jih izdelal s tem, je orodje za zajem logike- nekakšen osnovni logični analizator. To sem razvil za odpravljanje težav s komunikacijskimi povezavami. Potrebuje vmesnik gui, vendar dvomim, da se bom kmalu obrnil nanj. Še vedno koristno v pravih rokah. Dodano 23.06.2009: Rad bi opozoril na RBBB iz Modern Device za vsakogar, ki želi nekaj s spajkanjem, a tudi zelo poceni-še posebej, če dobite gole deske in kupite deli v razsutem stanju. Tudi njihov USB-BUB je cenejša alternativa kablu FT232.

1. korak: Zberite dele za kabelski adapter

Predlagam, da dele nabavite iz mešanice Mouser, Radio Shack in Ada Fruit Industries; za vire delov glejte zadnji korak. Vseeno lahko zamenjate dele iz svoje neželene škatle in z uporom/kondenzatorji lahko odstopate od vrednosti in še vedno dobro delujejo (upor bi predlagal med približno 3,3 k in 20 k; kondenzatorjev na splošno ne bi pojdite na manjše vrednosti, vendar večje do približno.47uF bi moralo biti v redu).

Za kabelski adapter potrebujete: - majhen del PC -plošče (8 lukenj z dvema luknjama) -.1uf kondenzator - 1 x 8, 1 "razmikalna glava, ravna - 1 x 8, 1" razmikalna glava, desni kot - nekaj priključkov žica

Korak: Naredite kabel za programiranje

Večinoma mora programski vmesnik za programiranje samo usmerjati signale iz kabla USB FTDI do desnih nožic na čipih ATmega168; vendar je kondenzator dodan na en niz nožic, da programska oprema Arduino ponastavi čipe (kondenzator omogoča prehod kratkega impulza na ponastavitev čipa, ko programska oprema Arduino obrne pin RTS).

Za začetek izrežite kos PC plošče z 9 luknjami za 2 luknji. Nato odlomite komplet 8 zatičev z glavnega traku z ravnimi zatiči in 8 zatičev za desni kotni trak glave (ob predpostavki, da ste kupili daljše trakove). Oglejte si sliko delov, da vidite, kakšni bi morali biti na koncu. V naslednjih korakih si oglejte priložene fotografije in diagrame za povezovanje nožic. Diagrami veliko bolje prikazujejo, kje morajo biti povezave, vendar fotografije pomagajo razjasniti usmerjenost plošče itd. Če imate vprašanja, mi pišite in poskušal bom razjasniti vse, kar ni smiselno. Obrnite tiskano vezje na glavo, da vidite baker okoli lukenj z eno od dolgih stranic proti sebi. Če ste, tako kot jaz, uporabili kos PC plošče z roba izvirnika, predlagam, da stran z dodatnim materialom plošče postavite k sebi. Spodnji del (kratko stran) ravne glave potisnite skozi luknje, ki so najbolj oddaljene od vas, pri čemer pustite eno luknjo prazno na vaši levi in spajdite zatiče na svoje mesto (glejte sliko). Nato potisnite spodnji del (stran z ovinkom) pravokotne glave skozi luknje, ki so vam najbližje, luknjo na levi strani znova pustite prazno in zataknite zatiče na mestu. Kabla kondenzatorja.1uf potisnite skozi prazne luknje na levi strani in spajkajte kondenzator. Odrežite žice. Nato spajkajte vsaka od dveh vodnikov do najbližjega zatiča glave; eden se bo priključil na skrajni levi zatič ravne glave, drugi na skrajni levi zatič desne kotne glave. Najlažje je verjetno samo ustvariti spajkalni most (stopiti dovolj spajkanja, da teče med zatičem kondenzatorja in zatičem poleg njega, kot je na sliki). Po potrebi lahko uporabite kratko žico in jo spajkate na vsak od stikov. Ustvarite drug spajkalni most ali povezavo med 6. in 7. najbližjim zatičem (tretji in četrti z desne). To je za povezavo "CTS" kabla kabla z maso. In ustvarite še en spajkalni most/povezavo med dvema glavoma na drugem zatiču na desni (priključite najbližji zatič na tistega, ki je bolj oddaljen, le en zatič od desne). S tem povežemo napajalnik USB VCC USB z vtičem VCC čipa. Ta napajalna povezava bo aktivna le, če je nameščen mostiček. S kratko žico priključite desni najbližji pin do vas na peti pin, ki vam je najbližji (peti je, če štejete z desne ali leve strani). To bo povezalo +5 voltov iz kabla USB z drugim zatičem mostičnega priključka. Zdaj povežite drugo kratko žico med skrajnim desnim zatičem v vrsti, ki je najbolj oddaljena od vas, na tretjo od desnega zatiča v vrstici, ki vam je najbližja. S tem se ozemljitev kabla poveže z ozemljitvijo čipa. Dodati je treba še dve kratki žici: eno od drugega levega zatiča na desni kotni glavi do tretjega levega zatiča na ravni glavi (opomba: ker ima skrajne leve luknje vgrajen kondenzator, to bo tretja od leve luknje, ki vam je najbližja, do četrte od leve luknje v vrsti, ki je najbolj oddaljena od vas). Druga kratka žica bo prečkala desno čez prvo: od tretjega z levega zatiča na desni kotni glavi do drugega levega zatiča na ravni glavi (četrta od leve luknje do tretje -iz leve luknje). Te žice povezujejo zatiče TX in RX kabla s čipi. Na žalost je naročilo na kablu nasprotno od čipa, zato moramo imeti prečkane žice. Zdaj morate samo priključiti kabel FTDI FT232RL, pri čemer je zelena žica priključena na zatič skrajno levo (črna žica se bo priključila na tretji zatič na desni). Preostala dva zatiča na desni sta za skakalca; če je mostiček nameščen, se plošča napaja iz kabla USB, kar odpravlja potrebo po baterijah ali napajanju. Tega mostička NE SMETE priključiti, če je na ploščo priključeno drugo napajanje ali če je mogoče kaj poškodovati (plošča, kabel, računalnik). To je to! Pripravljeni ste narediti nekaj jeder uDuino za programiranje s kablom. (Ko uporabljate programski vmesnik, se zatič poleg kondenzatorja poveže z zatičem 1 čipa)

3. korak: Odločite se, ali boste izdelali popolnoma minimalne plošče ali plošče na osnovi zunanjih oscilatorjev

Odločitev, ali zgraditi oscilatorno ploščo, temelji na nekaj stvareh. Prvič, ali imate dostop do programerja AVR in čas za programiranje posebnega zagonskega nalagalnika na svoje čipe ATmega168? dva, ali lahko brez natančne serijske komunikacije s čipom? tri, ali je vaša aplikacija dovolj majhna, da lahko plošča deluje pol hitreje in bo vseeno delovalo v redu?

Čipi ATmega168 imajo vgrajen notranji oscilator; deluje pri približno 8 mHz, kar je polovica hitrejše od večine plošč Arduino (z izjemo Lilypadov). Zagotovljeno je, da je notranji oscilator umerjen na 10% (kar ni dovolj tesno odstopanje za zagotovljeno dobro serijsko komunikacijo). Po mojih izkušnjah je bila tovarniška kalibracija pri 5v vedno dobra za nalaganje programov, vendar YMMV. Ne bi pa uporabil notranjega oscilatorja za pomembne stvari, ki jih je treba govoriti serijsko. Za bliskavice pa bi moralo biti v redu. Arduino čipi s prednaloženim zagonskim nalagalnikom, za katere sem ugotovil, da vedno delujejo pri 16 mHz, ti pa bodo potrebovali zunanji oscilator. Če nimate dostopa do programerja AVR, boste verjetno želeli kupiti vnaprej naložen čip Arduino. Zelo priporočam Ada Fruit Industries kot vir. Upoštevajte, da oscilatorji res niso tako dragi (na splošno od 0,50 do 75 USD pri Mouserju); so le še en del, ki pogosto ni potreben, in postavitev zatičev je zanič za resnično čiste Arduino postavitve.

4. korak: Zgradba plošče, ki temelji na zunanjem oscilatorju

Zberite dele, ki jih potrebujete:- Ogledna plošča (to lahko seveda sestavite tudi neposredno na vnaprej navrtani PC plošči)- Čip ATmega168 s prednaloženim zagonskim nalagalnikom-.1uf kondenzator (ni pomembno, keramika, poliester itd.) veliko; vrednost.047uf-.47uf mora biti v redu)- 10K upor (vrednosti ~ 3.3k-20k bi morale delovati dobro)- 16mHz 3-polni keramični oscilator (po možnosti z dolgimi, npr. 1/2 palca, vodi)- kratke dolžine žico ATmega168 vstavite v ploščo, ki se razteza po sredini. Za vsako od naslednjih povezav uporabite luknjo na vsakem zatiču ATmega168, ki je najbližje odprtemu čipu; to bo pustilo zadnjo luknjo v vsaki od vrstic 1-8 odprto za vklop programskega kabla. Povežite nožici 7 in 20 z dolžino žice (VCC v AVCC) Povežite nožici 8 in 22 z dolžino žice (GND na AGND) Priključite 10K upor s pina 1 na pin 7 (RES na VCC) Kondenzator.1uf povežite s pina 7 na pin 8 Priključite zunanje zatiče oscilatorja na nožici 9 (XTAL1) in 10 (XTAL2) ATmega168. Ni važno, kateri od zatičev se poveže s katerim ATmega zatičem. Priključite osrednji zatič oscilatorja na zatič 8 (GND) Če imate na svoji plošči vodnike napajalnega vodila, predlagam, da + tirnico (rdečo) priključite na zatič 20 in - tirnica (modra) na pin 22. To je nekoliko slaba oblika (povezovanje na analogno stran za napajalne povezave za druge stvari), če pa je vaša plošča enake velikosti kot moja, ste že zapolnili vse razpoložljive luknje za nožico 7. Če nameravate uporabiti napajanje USB, lahko zdaj samo priključite programski kabel in na ploščo naložite skice (obvezno priključite izbirnike za napajanje na adapterju za kabel s skakalcem za napajanje čipa iz V nasprotnem primeru boste morali uporabiti baterijo/regulator napetosti itd. za napajanje z električno energijo.

5. korak: ALI Zgradba plošče z notranjim oscilatorjem

Zberite dele, ki jih potrebujete:- Ohišje- ATmega168 čip-.1uf kondenzator (keramika, poliester itd. Ni tako pomemben; vrednost.047uf-.47uf bi morala biti v redu)- 10K upor (vrednosti ~ 3.3k- 20k bi moralo delovati v redu)- Kratke dolžine žice Programirajte zagonski nalagalnik s programerjem AVR: Uporabiti boste morali zagonski nalagalnik lilypad (vključen v izdajo Arduino-0010, v strojni opremi/zagonskih nalagalnikih/lilypadu). S programerjem AVR utripajte zagonski nalagalnik. Na primer v mojem sistemu OSX: cd/Applications/Arduino-0010/hardware/bootloaders/lilypadPATH = $ {PATH}:/Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/binavrdude -C/Applications/Arduino-0010/ strojna oprema/orodja/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Ulock: w: 0x3f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf - c usbtiny -pm168 -Pusb -Uflash: w: LilyPadBOOT_168.hex -Ulock: w: 0x0f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Uefuse: w: 0x00: m -Uhfuse: w: 0xdd: m -Ulfuse: w: 0xf2: mNastavite mizo: ATmega168 postavite v mizo, ki se razteza po sredini. Za vsako od naslednjih povezav uporabite luknja na vsakem zatiču ATmega168, ki je najbližje odprtemu čipu; to bo pustilo zadnjo luknjo v vsaki od vrstic 1-8 odprto za vklop programskega kabla. Povežite nožici 7 in 20 z dolžino žice (VCC v AVCC) Povežite nožici 8 in 22 z dolžino žice (GND na AGND) Priključite 10K upor s pina 1 na pin 7 (RES na VCC) *Priključite kondenzator.1uf s pina 7 na pin 8 Če imate na svoji plošči vodila napajalnega vodila, predlagam, da + tirnico (rdečo) priključite na pin 20 in - tirnica (modra) na pin 22. To je nekoliko slaba oblika (povezovanje na analogno stran za priključitev napajanja za druge stvari), če pa je vaša plošča enake velikosti kot moja, ste že zapolnili vse luknje na voljo za pin 7. Če nameravate uporabiti napajanje USB, lahko zdaj samo priključite programski kabel in na ploščo naložite skice (za priključitev čipa za napajanje na kabelskem adapterju priključite mostiček za napajanje čipa) V nasprotnem primeru boste morali uporabiti baterijo/regulator napetosti itd. za napajanje z električno energijo. Upoštevajte, da boste za programiranje prek programske opreme Arduino želeli vedno uporabljati 5V; druge napetosti bodo povzročile, da se bo hitrost ure znatno spremenila in bodo verjetno povzročile neuspeh komunikacije (in s tem programiranja). Ko boste v ta slog plošče, ki uporablja notranji oscilator, naložili skice, izberite »Lilypad Arduino« v orodju/plošči meni.

2008 10-02 POPRAVLJENO-v izvirniku je bil napačno vstavljen kot pin 1 na pin 10

6. korak: Povezave za razvoj Arduina

Upoštevajte, da se zatiči na ATmega168 očitno ne ujemajo z imeni Arduino.

atmega168 Arduino 2 Digital 0 3 Digital 1 4 Digital 2 5 Digital 3 6 Digital 4 11 Digital 5 12 Digital 6 13 Digital 7 14 Digital 8 15 Digital 9 16 Digital 10 17 Digital 11 18 Digital 12 19 Digital 13 23 Analog 0 24 Analog 1 25 Analog 2 26 Analog 3 27 Analog 4 28 Analog 5

7. korak: Nekateri viri delov

Upoštevajte, da v tem navodilu nisem uporabil posebnih kondenzatorjev in glav, navedenih spodaj, zato se lahko njihov videz nekoliko razlikuje od navodil tukaj. Če imate kakršne koli težave, mi to sporočite.- USB-kabel FT232RL- Mouser:.1 "razmikalne glave, 36-polni, naravnost- odlomite 8 zatičev za adapter kabla in uporabite počitek za druge projekte- Mouser:.1" razmik glave, 36 pinov, pod pravim kotom- prekinite 8 zatičev za kabelski adapter- PC plošča za kabelski adapter- Mouser: 10K uporov- Mouser:.1uF Kondenzatorji- deske Pololu ali Ada Fruit- ATmega168 čipi Mouser: ne programiran ali Ada Sadje: vnaprej programirano - Mouser: 16Mhz oscilatorji