All in One Microcontroler Board: 8 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Az all-in-one mikrokontroller kártya ezen kialakításának célja, hogy funkcionálisabb legyen, mint az Arduino, körülbelül 100 óra tervezés után úgy döntöttem, hogy megosztom a közösséggel, remélem, értékeli az erőfeszítéseket és támogatja őket (Bármilyen kérdés vagy információt szívesen fogadunk).

1. lépés: Célok

minden projektnek különböző igényei vannak: érzékelők, állítóművek és számítások, a leggazdaságosabb módszer egy olyan mikrokontroller, mint bármelyik Arduino, ebben az esetben a PIC16F sorozatú mikrokontrollerek egyikét használom, mivel jobban ismerem.

A PIC16F1829 információ:

Gazdaságos;)

Belső 32 MHz

UART vagy USB interfész (ch340)

SPI vagy I2C x2

Időzítők (8/16 bites) x4 x1

10 bites ADC x12

I / O x18

és még sok más (információ az adatlapon)

Különböző csomagok léteznek, de ha nem kézzel készített PCB-t gyártanak, a legkisebb is a legolcsóbb

2. lépés: Az MCU frissítései

a mikrovezérlőnek szüksége van egy kondenzátorra és egy hardverkonfigurációra a visszaállító csaphoz, de ez nem elegendő

- Tápegység áramkör

- Hardver frissítések

- Bootloader

- Emberi felület

- Pin konfiguráció

3. lépés: Tápegység áramkör

- a tápegység polaritás elleni védelme (MOSFET-P)

Kihasználom a mosfet belső diódáját a vezetéshez, és amikor ez megtörténik, a kapufeszültség elég ahhoz, hogy nagyon alacsony legyen az RDSon link_info

-Feszültségszabályozó (VCO) tipikus szabályozó, LD1117AG-t használok, és a TO-252-2 (DPAK) csomagolást ugyanaz, mint az lm7805, de olcsóbb és LDO

- tipikus kapacitív szűrők (100n)

- Biztosíték USB tápellátáshoz

1A -nál nagyobb feszültség megelőzésére

- Ferrit szűrő az USB tápellátáshoz

teszt alatt

4. lépés: Hardverfrissítések

általános célra úgy döntök, hogy hozzáadom:

- Soft-Start Reset, ha más dolgokat vezérelnek, A kezdeti visszaállítás késleltetésével nem indítja el a mikrokontrollert, a tápellátás és a stabilitás után a feszültség biztonságos más dolgok vezérléséhez

a visszaállító csapot megtagadják, ez visszaállítja az MCU -t, ha 0V, az RC áramkör (kondenzátor ellenállás) meghosszabbítja az impulzust, és a dióda lemeríti a kondenzátort, ha a VCC 0V

- N-csatorna Mosfet AO3400A

mert egy szabványos mikrokontroller nem adhat ki 20 mA -nél vagy 3 mA -nél többet pin -enként, plusz a teljesítmény korlátozza a teljes fogyasztást 800 mA -re, a mosfets pedig 5V -3.3V konverziós kommunikációt használhat.

- OP-AMP LMV358A

nagyon gyenge jelek, alacsony ellenállású kimenetek és az áram érzékeléséhez szükséges műszerek erősítésére stb.

5. lépés: Bootloader

a rendszerbetöltő utasításokat ad, de összefoglalva az a feladata, hogy betöltse a programot. Az Arduino One -ban például van egy másik mikrovezérlő natív USB támogatással, minden PIC esetén a rendszerbetöltő a PICKIT3, még akkor is, ha CH340C (nem bootloader lesz, hanem USB -soros mikrokontroll, UART néven).

PICKIT3 -> rendszerbetöltő ICSP -n keresztül (áramkörön belüli soros programozás)

CH340C -> Soros USB kommunikáció

minden fejlesztés alatt áll, de a rendszerbetöltő működik.

6. lépés: Emberi felület

- USB támogatás

a CH340C egy beágyazott USB -soros átalakító

Szabványos soros konfiguráció 9600baudon, 8 bit, 1 stop bit, nincs paritás, a legkevésbé szignifikáns bit először elküldve és nem invertálva

- Reset gomb

Soft-Start Reset áramkörben a mikrokontroller alaphelyzetbe állítása, de az ICSP RST érvényesül

-Felhasználó gomb

tipikus 10k lehúzni a kimeneti csapokat

- 3 mm -es kék LED -ek x8 5V - 2,7 Vled = 2,3 Vres

2,3 Vres / 1500 Rres = 1,5 mA (nagyobb fényerőt kaphat)

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

7. lépés: Pin konfigurálása

A kis helyigényű megoldás a tűréteg feltüntetése és párhuzamos forrasztása a táblával, kétsoros csapok és a lemez megfelelő vastagsága, hasonlóan a pci expressz csatlakozóhoz

de a tipikus középső csap a csaphoz 100mils = 2,55 mm

a távolság kb. 2 mm = 2,55 - 0,6 (csap)

a tábla tipikus vastagsága 1,6, ez rendben van

ez egy példa 2 db 1 mm -es táblával

8. lépés: A vége

Minden egyes alkatrészt, amelyet integráltam, külön teszteltük más komponensekkel (TH) és prototípus verzióval, az easyEDA platformmal terveztem, és JLC -ben és LCSC -ben rendeltem meg (így a megrendelés először összeáll, amit JLC -ben kell megrendelnie, és ha egyszer megrendelte) ugyanazzal a munkamenettel, amikor a vásárlást az LCSC -ben végzi, és hozzáadja)

Kár, hogy nincs fényképem, és nem tudtam együtt bizonyítani, amíg a megrendelés eljut Kínába és elkészíti az összes dokumentációt, de ez a következő útmutatókra vonatkozik, mivel kiterjed az általános tervre itt, bármilyen kérdése van, megjegyzésekben hagyhatja.

És ez az, amikor megérkezik a rendelés, forrasztom, együtt kipróbálom, jelentem a problémákat, frissítést, dokumentációt, programot, és valószínűleg videót is készítek.

köszönöm, búcsú és támogatás!

link: easyEDA, YouTube, nyilván Instructables