ARDUINO TRÉNING PLATFORM: 7 lépés

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

Hé, mi van itt, srácok, ismét egy új oktatóanyag és egy új különleges projekt, és ezúttal egy valóban szükséges projektet vettem fel minden elektronikai gyártó számára, a mai projekt arról szól, hogyan hozhat létre saját Arduino képzési platformot, ezt lépésről lépésre az oktatóanyag lesz a legjobb útmutató a srácoknak, hogy kipróbálják ezt a projektet, és biztosan vannak alapvető elektronikus ismeretek, de ne gondold át kétszer, hogy kipróbáld, mert ez egy csodálatos.

Régóta adminisztrálok egy Arduino Facebook csoportot, és sokszor láttam, hogy az emberek azt kérdezték, hogy mi a legjobb Arduino készlet a gyakorláshoz, és honnan szerezzem be a legjobb ajánlatot az elektronika elindításához, és gyakori kérdés az, hogy az Arduino készletek forgalmazóinak szerencséje egyes országokban, így nyilvánvalóan van egy probléma, amely beavatkozást igényel, és mint gyártó elhatároztam, hogy elkezdem ezt az oktatóanyagot arról, hogyan lehet saját Arduino képzési platformot létrehozni, mert ez a projekt segít elkerülni az elvesztegetett idő, amit az alkatrészek kábeltévéhez való csatlakoztatásával töltök, valahányszor megpróbálom tesztelni a kódjaimat, de ehelyett a készen álló platform révén az élet könnyebb lesz.

Ezt a projektet olyan praktikus elkészíteni, miután elkészítettük a JLCPCB -től megrendelt testreszabott PCB -t, hogy javítsuk platformunk megjelenését, és ebben az útmutatóban elegendő dokumentum és kód található ahhoz, hogy könnyedén elkészíthesse saját edzőpadját.

Ezt a projektet mindössze 5 nap alatt készítettük el, mindössze két nap alatt befejeztük a NYÁK -gyártás hardvertervezését, és három nap alatt befejeztük a platform összeszerelését és tesztelését is.

Mit fog tanulni ebből az oktatóanyagból:

1. A megfelelő alkatrészek kiválasztása a platformtól függően
2. Az áramkör létrehozása az összes kiválasztott alkatrész csatlakoztatásához
3. Szerelje össze a projekt összes részét
4. Indítsa el első kódját ezzel a platformmal

1. lépés: Részletek az edzőpadról

Az ötlet ilyen egyszerű; Kiválasztok néhány alapvető elektronikai alkatrészt, például kijelzőket, LED -eket, érzékelőket, vezérlőket és különböző működtetőket, és összekapcsolom őket egy NYÁK -on keresztül, és folyamatosan összeszerelve és készen állok a cselekvésre, egyfajta plug and play módszer.

Platformunk jellemzői

Arduino MEGA2560

Ennek a platformnak a fő alkotóeleme egy Arduino mega2560 lesz, amely az edzőpadunk szíve lesz, mivel az összes használt alkatrész összekötője, és folyamatosan tartja a jeleket az érzékelőktől és vezérlőktől az indikátorokig és a hajtóművekig. Ez a fejlesztőpanel nagyon praktikus és hatékony elektronikus kártya az AVR mikrovezérlőjének köszönhetően, ezen a linken keresztül további részleteket kaphat erről a mikrovezérlőről.

Kijelzők

Néhány kijelzőt, például egy 20x4 -es LCD -kijelzőt használtam, amely az I²C kommunikációs protokollon alapul, hogy megjelenítsen néhány üzenetet és beállítsa a megjelenített karaktereket ezen a képernyőn, és beillesztünk egy 7 szegmenses, 4 számjegyből álló kijelzőt, mivel ez valóban szükséges a kezdő tanuláshoz. hogyan működik ez a kijelző.

Vezérlők

A platformunk bemeneteiről van egy 8 kapcsoló sáv, így ezekkel a kapcsolókkal vezérelhetünk egyes mutatókat anélkül, hogy megfeledkeznénk a két kettős tengelyű joystick -ről, amelyek kettős tengelyvezérléssel és nyomógombbal rendelkeznek, ezekkel a botkormányokkal például szabályozhatjuk a sebességet és az irányt a motornak, mivel analóg kimeneti jele van, amely változik a joystick tengelyeinek helyzetéhez képest.

Mutatók

Ha az indikátorokról beszélünk, akkor 8 piros LED -et és két RGB LED -et vettem fel, és van egy hangjelzőnk, ami viccesebbé teszi a játékot ezzel a platformmal.

Érzékelők

Kezdő képzési platformot nem tudunk készíteni a kódoláshoz bizonyos érzékelők bevonása nélkül, ezért választottam néhány gyakran használt érzékelőt, például a DHT-11 érzékelőt a hőmérséklethez és a páratartalomhoz, valamint az MQ-2 gázérzékelőt, amely analóg kimeneti jel a mért gázintenzitáshoz.

Állítóművek

A hajtóműveknél úgy döntöttem, hogy minden típusú motort behelyezek, ezért helyeztem el egy Nema17 léptetőmotort, és biztos vagyok benne, hogy mindannyiótoknak szüksége van ilyen motorokra a pontosságuk és a nagy nyomatékuk miatt. szervomotor és két egyenáramú motor használatával.

Kapcsolódás

Platformunk csatlakoztathatóságához mellékeltem egy HC-06 Bluetooth modult arra az esetre, ha tesztelni szeretne egy okostelefonba telepített androidos alkalmazást, így így sokkal könnyebb lesz.

IC -k és illesztőprogramok

Bizonyára szükség van néhány integrált áramkör-meghajtóra ezeknek az alkatrészeknek a vezérlésére, mint például az MCP23017, hogy vezérelje a LED-eket, és az L293D H-híddal az egyenáramú motorok fordulatszámának és irányának szabályozására, valamint az A4988 léptetőmotor-meghajtót használom.

2. lépés: A projekt vázlata

Minden elektronikus projekthez kapcsolási rajzra van szükség, hogy érthető kapcsolatot biztosítson minden halmaza között, ezért mindig nagyon fontosnak tartjuk ezt a részt, mert ez az egész projekt fő dokumentuma.

Amint a fenti képen látható, minden alkatrésznek megfelelő csatlakozást és linkeket adunk az alaplaphoz, amely az Arduino MEGA2560, ezért nagyon fontos tudni, hogy milyen kapcsolatot kell létrehozni az érzékelőkről a táblára és a tábláról az alaplapra. hajtómű. a kapcsolási rajz azonosíthatja a képzési platformunk bemeneteinek és kimeneteinek listáját is, így a kezdő könnyebben kezdhet el programozni anélkül, hogy sok időt vesztegetne annak keresésére, hogy mi legyen bemenet és mi legyen kimenet.

A kapcsolási rajz PDF verzióját is letöltheti az alábbi fájlból.

3. lépés: A NYÁK -készítés (a JLCPCB terméke)

Az összes említett alkatrész összeszereléséhez szükségünk van egy NYÁK -ra, hogy létrehozzuk a megfelelő kapcsolatot az Arduino táblától a mutatókkal és érzékelőkkel. Így létrehoztam ezt az áramköri diagramot, és miután minden egyes komponenshez csatlakoztattam a megfelelő kapcsolást, átalakítottam ezt a vázlatot NYÁK -tervezéssé annak előállításához

A JLCPCB -ről

A JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) a legnagyobb NYÁK-prototípus-vállalkozás Kínában, és egy high-tech gyártó, amely a gyors PCB-prototípusokra és a kis tételű PCB-gyártásra szakosodott. Több mint 10 éves tapasztalattal rendelkezik a NYÁK -gyártásban, a JLCPCB -nek több mint 200 000 vásárlója van itthon és külföldön, több mint 8 000 online megrendelés PCB prototípus -készítéssel és kis mennyiségű PCB -gyártással naponta. Az éves termelési kapacitás 200 000 négyzetméter. különböző 1-rétegű, 2-rétegű vagy többrétegű PCB-khez. A JLC egy professzionális NYÁK -gyártó, nagyméretű, jól felszerelt berendezésekkel, szigorú kezeléssel és kiváló minőséggel.

Vissza a projektünkhöz

A megfelelő NYÁK előállításához sok PCB -gyártó árát hasonlítottam össze, és a JLCPCB -t választom a legjobb NYÁK -szállítónak és a legolcsóbb NYÁK -szolgáltatónak az áramkör megrendeléséhez. Csak néhány egyszerű kattintást kell tennem a gerber fájl feltöltéséhez és néhány paraméter beállításához, például a NYÁK vastagságának színéhez és mennyiségéhez, akkor mindössze 2 dollárt fizettem, hogy csak öt nap múlva kapjam meg a PCB -m.

Amint az a kapcsolódó séma képét mutatja, egy Arduino MEGA2560 -at használtam az egész rendszer vezérlésére, valamint a logókat és az alkatrészek elhelyezését a táblán, hogy megkönnyítsem a forrasztást minden kezdő számára az elektronikai gyártásban. Amint a fenti képeken látható, a NYÁK nagyon jól gyártott, és ugyanazt a NYÁK -tervezést kaptam, mint amit készítettünk, és minden címke és logó ott van, hogy segítsen a forrasztási lépések során. Az áramkörhöz tartozó Gerber -fájlt is letöltheti az alábbi fájlból abban az esetben, ha ugyanazt az áramköri konstrukciót szeretné megrendelni.

4. lépés: Platformdoboz -tervezés (CAD)

Mielőtt elkezdené forrasztani az elektronikus alkatrészeket, megmutatom Önnek ezt a dobozt, amelyet solidworks szoftverrel készítettem, amely lehetővé teszi számomra, hogy DXF fájlokat hozzon létre, és töltse fel őket egy CNC lézervágó gépbe a tervezett doboz elkészítése érdekében; egy 5 mm -es MDF faanyagot használtunk ennek a doboznak az elkészítéséhez, amely jobb megjelenést kölcsönöz a projektünknek, különösen címkéivel és címeivel, és könnyebb lesz magunkkal vinni ezt a képzési platformot bárhová is megyünk.

A projekthez tartozó DXF fájlokat az alábbi fájlokból töltheti le

5. lépés: Komplett összetevők

Most tekintsük át a szükséges alkatrészeket, amelyekre szükségünk van ehhez a projekthez, így ahogy már mondtam, egy Arduino MEGA2560 -at használok a teljes rendszer futtatásához.

Az ilyen típusú projektek létrehozásához szükségünk lesz:

• A JLCPCB -től rendelt NYÁK:
• Egy Arduino Mega2560
• NEMA17 léptetőmotor
• Két egyenáramú motor
• Egy szervomotor
• Egy LCD kijelző
• Egy 7 szegmenses kijelző
• Nyolc piros LED
• Két RGB LED
• Egy zümmögő
• Nyolc kapcsolósáv
• Két joystick DHT-11 érzékelő
• Gázérzékelő
• Bluetooth modul
• MCP23017 integrált áramkör
• A4988 léptető
• L293D motor meghajtó
• Néhány SIL fejléc csatlakozó
• Néhány csavaros fejcsatlakozó
• Biztosíték
• Néhány ellenállás és kondenzátor
• A képzési platform doboza
• Néhány csavar a szereléshez

6. lépés: Forrasztás és összeszerelés

Most áttérünk az elektronikus szerelvényre, és az összes alkatrészt forrasztjuk a NYÁK -ra. a felső selyemrétegen megtalálható az egyes alkatrészek címkéje, amely jelzi a táblán való elhelyezését, és így 100% -ig biztos lesz abban, hogy nem követ el forrasztási hibákat.

Most közvetlenül a doboz összeszereléséhez térünk át, ez olyan egyszerű, mivel a tervezés során a csavarok elhelyezését hoztuk létre, mindössze annyit kell tennünk, hogy az összeszerelés első lépésében a PCB -t a doboz alsó oldalához csavarjuk.

Ezután csavarjuk a motorokat a doboz felső oldalán lévő helyükre. Végül, de nem utolsósorban csatlakoztassuk hozzájuk a motorokat a csavaros fejrészekhez a NYÁK -on. És végül befejezzük a doboz másik oldalának csavarozását.

7. lépés: Teszt (működött): D

Most már minden készen áll a játék elindítására ezzel a platformmal, és úgy döntöttem, hogy kipróbálok néhány kódot, például a 7 szegmenses kijelzőérték növelését és a léptetőmotor elforgatását. Az LCD is jól működik, így az LCD -képernyőn is láthatja a megjelenő üzenetet.

Amint látja, a srácok olyan praktikusak, hogy elkészítik ezt a csodálatos projektet, és ennek az utasításnak a lépéseit követve bármelyikőtök könnyedén kipróbálhatja.

A következő oktatóanyagokban megmutatom az egyes komponensek programozási részét és azt, hogyan lehet ezeket az összetevőket az Arduino táblával vezérelni.

Szokás szerint leírhatja javaslatait, ha bármilyen más ötlete van a projekt fejlesztésére, és megoszthatja velünk saját képzési platformjait.

Egy utolsó dolog, győződjön meg arról, hogy mindennap elektronikázik

BEE MB volt a MEGA DAS -tól, lásd legközelebb