Arduino kompatibilis tábla: 13 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Ön uralja az Arduino technológiát? Ha nem uralkodsz, valószínűleg azért, mert uralkodik rajtad.

Az Arduino ismerete az első lépés a különböző típusú technológiák létrehozásához, így az első lépés az, hogy elsajátítsa az Arduino tábla teljes működését.

Ebben az utasításban lépésről lépésre megtanulja elsajátítani az Arduino -kompatibilis tábla teljes áramkörét.

Ezért a célunk az, hogy megtanítsuk, hogyan készíthet saját Arduino -kompatibilis táblát azonos méretű és méretű Arduino UNO -val a projekten keresztül a JLCPCB Arduino Compatible Board -val, melynek ára 2 USD.

Ezt követően minden anyagot felajánlunk, és elmagyarázzuk, hogyan működik az áramkör, és hogyan építjük fel az Arduino PCB -kompatibilis kártyát az EasyEDA szoftver segítségével.

Kellékek

• 01 x kristály 16 MHz
• 02 x 22pF kerámia kondenzátor
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x elektrolitikus kondenzátor 0,1 uF
• 02 x 0,33 uF elektrolitikus kondenzátor
• 01 x jack csatlakozó 2,1 mm
• 01 x 100nF kerámia kondenzátor
• 04 x 1 kR ellenállás
• 01 x 10 kR ellenállás
• 04 x LED 3 mm
• 01 x csapfejfej 2x3 - 2,54 mm
• 01 x dióda 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x csapfej 1x5 - 2,54 mm
• 01 x kapcsológomb 6x6x5 mm

1. lépés: Az Arduino UNO elektronikus vázlatának uralása

Az Arduino technológia uralásának első lépése az Arduino Electronic Schematic ismerete. Ebből az elektronikus áramkörből megtudhatjuk, hogyan működik az Arduino kártya, és hogyan építhetjük fel saját Arduino -kompatibilis táblát is.

A továbbiakban bemutatjuk az Arduino Compatible Board teljes projektjét.

Az Arduino elektronikus áramkörben számos fontos áramkör található, amelyeket az alábbiakban ismertetünk:

• Tápegység;
• Áramkör visszaállítása;
• Programozási áramkör;
• Oszcillátor áramkör;
• Az ATMEGA328P mikrokontroller áramköre;
• LED-es áramkör jelző;
• Csatlakozó az Atmega328P csapokhoz.

Az áramkörök alapján elkészítjük az Arduino kompatibilis táblát.

2. lépés: Az Arduino kompatibilis tábla elektronikus vázlata

Az Arduino kompatibilis tábla elektronikus áramköre alább látható. Ennek az áramkörnek a következő részei vannak:

• Tápegység;
• Áramkör visszaállítása;
• Programozási áramkör;
• Oszcillátor áramkör;
• Az ATMEGA328P mikrokontroller áramköre;
• LED-es áramkör jelző;
• Csatlakozó az Atmega328P csapokhoz.

A továbbiakban bemutatjuk az áramkör egyes részeinek működését.

3. lépés: A tápegység áramköre

A tápáramkör a teljes Arduino -kompatibilis áramköri lapot táplálja. Ez az áramkör 3 különböző feszültséget kínál: Bemeneti feszültség, 5 V és 3,3 V az Arduino -kompatibilis kártya csatlakozócsapjain.

Ez az áramkör 7–12 V feszültséggel táplálható, azonban javasoljuk, hogy legfeljebb 9 V feszültséget kapjon.

Az áramkör 2.1 mm -es jack csatlakozóval történő táplálása után a bemeneti feszültség 2 feszültségszabályozó áramkörön megy keresztül.

A feszültséget az AMS1117 5V IC és az AMS1117 3.3V IC szabályozza. Az AMS1117 5V IC -t 5V szabályozott feszültség biztosítására használják az ATMEGA328P mikrokontroller táplálására. Míg az AMS1117 CHIP -et 3,3 V feszültség biztosítására használják a kártya csatlakozóján, egyes modulok és érzékelők táplálják, amelyek ezt a feszültségértéket használják.

4. lépés: Állítsa vissza és oszcillátor áramkört

A visszaállítási áramkör egy gombból és egy ellenállásból áll, amely az ATMEGA328P mikrokontroller 1. tűjéhez van csatlakoztatva. Amikor megnyomja a gombot, a nullázó csap 0V feszültséget kap. Ily módon a mikrokontrollert manuálisan visszaállítja a gomb.

Most az oszcillátor áramkör kristályból és két kerámia kondenzátorból áll, amint az az elektronikus sematikus ábrán látható.

5. lépés: ATMEGA328P elektronikus séma

Az ATMEGA328P áramkört a fenti ábra mutatja. Az ATMEGA32P mikrokontroller működéséhez három dolog szükséges:

• Áramkör visszaállítása
• 16 MHz -es kristály oszcillátor áramkör;
• 5 V -os áramkör.

A visszaállítási áramkört és az oszcillátort korábban bemutattuk. Végül az 5V -os tápellátást az AMS1117 5V -os feszültségszabályozó kimeneti feszültségéből kapjuk. Ő felelős a feszültség szabályozásáért és az ATMEGA328P mikrokontroller bekapcsolásáért.

Most bemutatjuk az ATMEGA328P CHIP programozási áramkört és az áramköri jelző LED-et.

6. lépés: ATMEGA328P CHIP programozási áramkör és az áramkörön belüli jelző LED

Ebben az Arduino kompatibilis kártyában nincs USB -port. Ily módon az USB-TTL átalakító modult fogjuk használni.

Az ATMEGA328P programozására használt modul az FT232RL. Ezt a modult azért használják, mert rendelkezik DTR tűvel. Ezen a modulon keresztül csatlakoztassuk egy fejléc dugójába, és programozzuk be az ATMEGA328P -t 5 tűn keresztül.

A programozásra használt csapok: VCC (+5V), GND, RX, TX és DTR.

Ezen az áramkörön kívül van egy áramkörön belüli jelző LED is. Ez a LED jelzi, ha az arduino -kompatibilis tábla be van kapcsolva.

Amikor az áramköri lap feszültség alatt van, az AMS1117 5V feszültségszabályozó feszültsége eléri ezt a LED -et, és feszültség alá kerül.

Végül megvannak az Arduino kompatibilis táblacsatlakozók.

7. lépés: Csatlakozó és Arduino UNO alak

Ahhoz, hogy jó felhasználói élményt nyújtsunk az Arduino kompatibilis táblával, az Arduino UNO táblához hasonló alakzatot használtunk.

Mint látható, a mikrokontroller összes csapja Arduino UNO alakban van csatlakoztatva. Ily módon nyomtatott áramköri lapunk az Arduino UNO alakja lesz, amint azt fentebb említettük.

Az alak révén a felhasználónak jó tapasztalata lesz az Arduino UNO -hoz hasonlóan.

Ezért ezzel az elektronikus sematikával létrehoztuk a nyomtatott áramköri lap tervét.

8. lépés: Nyomtatott áramköri lap projekt

Az Arduino kompatibilis tábla létrehozásához ezt a projektet az EasyEDA PCB Project Enviroment segítségével fejlesztették ki.

Ily módon minden komponens rendezett és utólag, a nyomok létrejönnek. Ezért a fentiekben bemutatott NYÁK -t az Arduino UNO -hoz hasonló alakban hozták létre, amint azt az előzőekben idéztük.

A fenti ábrákon az áramköri lap 2D és 3D sematikus modelljében látható.

Végül, miután az áramköri lapot elkészítették, a Gerber -fájlokat előállították és szállították a gyártáshoz a JLCPCB Electronic Circuit Board cégnél.

9. lépés: Arduino -kompatibilis nyomtatott áramkör

Fentebb az Arduino -kompatibilis nyomtatott áramköri lap eredményei láthatók. Mint látható, a nyomtatott áramkör jó minőségű, és a prototípus gond nélkül működik.

A nyomtatott áramkör összes áramkörének értékelése után összeszereljük a nyomtatott áramköri lap alkatrészeit a NYÁK -ban.

10. lépés: Nyomtatott áramköri lap összeállítása

Az Arduino kompatibilis tábla nagyon egyszerűen összeszereli az alkatrészeket. Mint látható a szerkezetében, 29 összetevőt kell forrasztani a szerkezetben. Ily módon csak 27 alkatrész kerül összeszerelésre a Pin Through Hole segítségével. Ezért az ezen a táblán használt összetevők 93,1% -a forrasztható bárki számára.

A másik 2 SMD alkatrész nagyon könnyen forrasztható a NYÁK felületén.

Ily módon a PCB segítségével megtaníthatja a diákokat a saját Arduino -kompatibilis tábla létrehozására és egyéb tevékenységek előállítására.

Végül lézervágással megépítjük dobozunkat az Arduino -kompatibilis tábla bekerítéséhez.

11. lépés: Házdoboz az Arduino -kompatibilis tábla számára

A lézervágott dobozt az Arduino áramkör tárolására és védelmére tervezték. Ez a doboz készülhet közepes sűrűségű farostlemezből vagy akril anyagból, és egy anyagból kell készülnie.

A doboz gyártásához az online Maker Case szoftvert használjuk. Ezért ezen a szoftveren keresztül be lehet illeszteni olyan paramétereket, mint a szélesség, magasság és mélység.

Végül van nyomtatott áramköri lapunk a házban.

12. lépés: Töltse le az Arduino kompatibilis tábla fájljait

Ha le kell töltenie a PCB fájlokat a PCB előállításához, akkor a fájlokat az alábbi linkről töltheti le:

PCB fájlprojektek letöltése

13. lépés: Köszönetnyilvánítás

Köszönjük a JLCPCB -nek, hogy felajánlotta a PCB Arduino kompatibilis tábla nyílt forráskódú projektjét a cikk elkészítéséhez.