Arduino ühilduv plaat: 13 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Kas domineerite Arduino tehnoloogias? Kui te ei domineeri, on see tõenäoliselt sellepärast, et see domineerib teie üle.

Arduino tundmine on teie esimene samm erinevat tüüpi tehnoloogiate loomiseks, nii et esimene samm on teil Arduino tahvli täielik toimimine.

Selles juhendis saate õppida samm -sammult Arduino ühilduva plaadi täielikku vooluringi.

Seetõttu on meie eesmärk õpetada, kuidas saate toota oma Arduino ühilduva tahvli sama suuruse ja mõõtmetega Arduino UNO -ga projekti kaudu koos JLCPCB Arduino ühilduva plaadiga 2 dollarit.

Edaspidi pakume kõiki materjale ja selgitame, kuidas töötab vooluring ja konstrueerime EasyEDA tarkvara abil meie Arduino PCB ühilduva plaadi.

Tarvikud

• 01 x kristall 16 MHz
• 02 x 22pF keraamiline kondensaator
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x elektrolüütkondensaator 0,1 uF
• 02 x elektrolüütiline kondensaator 0,33 uF
• 01 x pistikupesa 2,1 mm
• 01 x keraamiline kondensaator 100nF
• 04 x takisti 1kR
• 01 x takisti 10kR
• 04 x LED 3 mm
• 01 x tihvtipea 2x3 - 2,54 mm
• 01 x diood 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x tihvtipea 1x5 - 2,54 mm
• 01 x lülitusnupp 6x6x5 mm

Samm: domineerige Arduino UNO elektroonilises skeemis

Arduino tehnoloogia domineerimise esimene samm on Arduino elektroonilise skeemi tundmine. Sellest elektroonilisest vooluringist õpime, kuidas Arduino plaat töötab ja kuidas ka oma Arduino ühilduvat plaati ehitada.

Edaspidi tutvustame Arduino ühilduva juhatuse täielikku projekti.

Arduino elektroonilises vooluringis on mitu olulist vooluahelat, mis on esitatud allpool:

• Toiteallikas;
• Lähtesta ahel;
• Programmeerimisahel;
• Ostsillaatori ahel;
• ATMEGA328P mikrokontrolleri ahel;
• LED-toitega vooluahela signaalija;
• Pistik Atmega328P tihvtide jaoks.

Vooluahelate põhjal ehitame Arduino ühilduva plaadi.

Samm: Arduino ühilduva plaadi elektrooniline skeem

Allpool on esitatud Arduino ühilduva juhatuse elektrooniline vooluahel. Sellel skeemil on järgmised osad:

• Toiteallikas;
• Lähtesta ahel;
• Programmeerimisahel;
• Ostsillaatori ahel;
• ATMEGA328P mikrokontrolleri ahel;
• LED-toitega vooluahela signaalija;
• Pistik Atmega328P tihvtide jaoks.

Järgnevalt tutvustame selle vooluringi iga osa toimimist.

3. samm: toiteahel

Toiteahelat kasutatakse kogu Arduino ühilduva trükkplaadi toiteks. See vooluahel pakub 3 erinevat pinget: sisendpinge, 5 V ja 3,3 V Arduino ühilduva kaardi pistikupesades.

Seda vooluahelat saab toita pingega 7V kuni 12V, kuid soovitame toita maksimaalselt 9V.

Pärast vooluahela toitmist 2,1 mm pistikupesaga läbib sisendpinge 2 pingeregulaatori ahelat.

Pinget reguleerivad AMS1117 5V IC ja AMS1117 3.3V IC. AMS1117 5V IC -d kasutatakse ATMEGA328P mikrokontrolleri toiteks reguleeritud 5 V pinge tagamiseks. Kuigi AMS1117 CHIP -i kasutatakse 3,3 V pinge tagamiseks plaadi pistikus, toidab see mõningaid mooduleid ja andureid, mis kasutavad seda pinge väärtust.

Samm: lähtestage ja ostsillaatori ahel

Lähtestusahel koosneb nupust ja takistist, mis on ühendatud ATMEGA328P mikrokontrolleri kontaktiga 1. Nupu vajutamisel saab lähtestusnõel pinge 0V. Nii lähtestatakse mikrokontroller nupuga käsitsi.

Nüüd koosneb ostsillaatoriahel kristallist ja kahest keraamilisest kondensaatorist, nagu on näidatud elektroonilisel skeemil.

Samm: elektrooniline skeem ATMEGA328P

ATMEGA328P vooluahel on näidatud ülaltoodud joonisel. ATMEGA32P mikrokontrolleri toimimiseks on vaja kolme asja:

• Lähtestage ahel
• 16MHz kristallostsillaatori ahel;
• 5V toiteahel.

Lähtestusahel ja ostsillaator on varem esitatud. Lõpuks saadakse 5V toide AMS1117 5V pingeregulaatori pingeväljundist. Ta vastutab ATMEGA328P mikrokontrolleri pinge reguleerimise ja pingestamise eest.

Nüüd tutvustame ATMEGA328P CHIP programmeerimisahelat ja sisselülitatud signaali LED-i.

Samm 6: ATMEGA328P CHIP programmeerimisahel ja ahelasisene signaali LED

Sellel Arduino ühilduval plaadil pole USB -porti. Sel viisil kasutame USB-TTL muunduri moodulit.

ATMEGA328P programmeerimiseks kasutatav moodul on FT232RL. Seda moodulit kasutatakse, kuna sellel on DTR -tihvt. Selle mooduli kaudu ühendame selle päise isast nööpnõelaga ja programmeerime ATMEGA328P läbi 5 kontakti.

Programmeerimiseks kasutatavad tihvtid on VCC (+5V), GND, RX, TX ja DTR.

Lisaks sellele vooluringile on olemas ka ahelasisene signaali LED. Seda LED -i kasutatakse signaalimiseks, kui teie arduino -ühilduv plaat on sisse lülitatud.

Kui trükkplaat on pingestatud, jõuab AMS1117 5V pingeregulaatori pinge selle valgusdioodini ja see on pingestatud.

Lõpuks on meil Arduinoga ühilduvad plaadi pistikud.

Samm: pistik ja Arduino UNO kuju

Arduino ühilduva plaadiga hea kasutuskogemuse loomiseks kasutasime Arduino UNO plaadiga sarnast kuju.

Nagu näha, on kõik mikrokontrolleri tihvtid ühendatud Arduino UNO kujuga. Sel viisil on meie trükkplaat Arduino UNO kuju, nagu eespool märgitud.

Kuju kaudu saab kasutaja hea kogemuse, mis sarnaneb Arduino UNO -ga.

Seetõttu lõime selle elektroonilise skeemi abil trükkplaadi projekti.

8. samm: trükkplaadi projekt

Arduino ühilduva plaadi loomiseks töötati see projekt välja EasyEDA PCB projekti keskkonna kaudu.

Sel viisil on kõik komponendid korraldatud ja tagantpoolt, jäljed luuakse. Seetõttu loodi ülaltoodud trükkplaat kujuga, mis sarnaneb eespool viidatud Arduino UNO -ga.

Ülaltoodud joonistel on trükkplaat esitatud selle 2D ja 3D skemaatilises mudelis.

Lõpuks, pärast trükkplaadi valmistamist genereeriti Gerberi failid ja saadeti tootmiseks JLCPCB elektroonilise vooluahela ettevõttes.

Samm: Arduinoga ühilduv trükkplaat

Eespool on esitatud Arduino ühilduva trükkplaadi tulemus. Nagu näha, on trükkplaadil hea kvaliteet ja prototüüp töötab probleemideta.

Pärast kogu trükkplaadi vooluahela hindamist monteerime trükkplaadi komponendid PCB -sse.

10. samm: trükiplaadi kokkupanek

Arduino ühilduvat plaati on komponentide kokkupanek väga lihtne. Nagu on võimalik näha selle struktuurist, on sellel teie struktuuris jootmiseks 29 komponenti. Sel viisil pannakse läbi tihvti kaudu läbi ainult 27 komponenti. Seetõttu saab 93,1% sellel plaadil kasutatavatest komponentidest jootma iga kasutaja jaoks.

Ülejäänud 2 SMD komponenti on trükkplaadi pinnal väga lihtne joota.

Sel moel on võimalik selle PCB abil õpetada õpilastele oma Arduino ühilduva tahvli loomist ja muude tegevuste loomist.

Lõpuks ehitame oma kasti läbi laserlõike, et ümbritseda meie Arduino ühilduv plaat.

Samm 11: Arduino ühilduva plaadi ümbriskarp

Laserlõigatud karp on mõeldud Arduino vooluringi säilitamiseks ja selle kaitsmiseks. See karp võib olla valmistatud keskmise tihedusega puitkiudplaadist või akrüülmaterjalist ja see peab olema valmistatud ühest materjalist.

Korpuse kasti tootmiseks kasutame veebipõhist tarkvara Maker Case. Seetõttu on selle tarkvara kaudu võimalik sisestada selliseid parameetreid nagu laius, kõrgus ja sügavus.

Lõpuks on meil trükiplaat korpuses.

Samm: laadige alla Arduino ühilduva plaadi failid

Kui teil on vaja PCB -failid PCB tootmiseks alla laadida, saate need alla laadida järgmiselt lingilt:

Laadige alla PCB failiprojektid

13. samm: tänusõnad

Täname JLCPCB -d, et pakkus selle artikli koostamiseks PCB Arduino ühilduva plaadi avatud lähtekoodiga projekti.