DIY Arduino építése NYÁK -on és néhány tipp kezdőknek: 17 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ez útmutatásul szolgál mindenkinek, aki forrasztja saját Arduino -ját egy készletből, amely megvásárolható az A2D Electronics -től. Sok tippet és trükköt tartalmaz a sikeres építéshez. Azt is megtudhatja, hogy a különböző összetevők mit csinálnak.

Olvassa el és tanulja meg, mi kell a saját Arduino felépítéséhez!

Ezt a projektet a honlapomon is megtekintheti itt.

1. lépés: Mini USB csatlakozó

A forrasztás első része a mini USB csatlakozó. Ez áramot biztosít az arduino -nak, ha elkészült, de programozásához szükség van egy RS232 / USB -soros adapterre. A mini USB aljzat megy be először, hogy behelyezhesse, fordítsa meg a táblát úgy, hogy a csapok felfelé nézzen, majd tegye le az asztalra. Mielőtt behelyezi, hajlítsa kissé a 2 tűs mini készletet a tábla eleje felé, hogy szépen illeszkedjen a NYÁK -on található lyukakba. A NYÁK súlya a helyén tartja a csatlakozót, és ott forraszthatja.

2. lépés: Rögzítse a fejléceket

A tűfejlécek a következő darabok, amelyekbe be kell lépni. 6 tű x2, 8 tű x2 és 10 tű x1 méretű női fejlécekkel kell rendelkeznie. Az ICSP (In Circuit Serial Programming) fejléchez 3 × 2 méretű férfi fejléc is szükséges. Ezek mind körbejárják a tábla külsejét, és tökéletesen illeszkednek a megfelelő helyükre. Forrasztja be őket ugyanazzal a módszerrel, mint az USB -aljzatot, egyszerre egy fejlécet végezve. A fejléceknek tökéletesen merőlegesnek kell lenniük a NYÁK -ra. Ennek eléréséhez forgassa a fejlécnek csak az egyik csapját, majd miközben a fejét a kezével tartja, olvassza fel újra a forrasztót, és helyezze vissza a fejet merőleges helyzetébe. Győződjön meg arról, hogy az egész hosszában egy síkban van a táblával. Tartsa a helyén, amíg a forraszanyag megszilárdul, majd folytassa a többi csap forrasztását.

3. lépés: IC aljzat

Gyors tipp a többi alkatrész forrasztásához: Az összes alkatrészvezetéket először át lehet helyezni a táblán, majd oldalra kell hajlítani, hogy az alkatrészek megmaradjanak a táblában, amikor megfordítják. Ez sokkal könnyebbé teszi a forrasztást, mivel az alkatrészek a helyükön maradnak.

Kezdje a 28 tűs IC aljzat elhelyezésével. Ügyeljen arra, hogy az egyik végén a divotot illessze a NYÁK -ra. Ez lehetővé teszi az AtMega328P mikrokontroller behelyezésének módját. Annak ellenére, hogy az aljzat csapjai rövidebbek, mint az ellenállások vagy a kondenzátorok, még mindig meg lehet hajlítani, hogy az alkatrész a helyén maradjon, miközben forrasztja.

4. lépés: Ellenállások

A 3 ellenállás mehet tovább. Nem mindegy, hogy hogyan helyezkednek el - az ellenállások nem polarizáltak. 2 db 1K ohmos ellenállás van áramkorlátozó ellenállásként a LED-eknél, és 10K ohmos ellenállás felhúzó ellenállásként a visszaállítási vonalon. 1K ohmos ellenállásokat választottak a LED -hez a közös 220 ohmos ellenállások helyett, így a LED -ek alacsonyabb áramerősségűek lesznek, így inkább mutatóként működnek, mint zseblámpaként.

5. lépés: LED -ek

2 LED van, az egyik energiajelző, a másik az Arduino 13. érintkezőjén. A LED -ek hosszabb lába a pozitív oldalt jelzi (anód). Ügyeljen arra, hogy a hosszabb lábat a NYÁK + jelű oldalára tegye. A LED negatív vezetéke szintén lapos, és így megfejtheti a pozitív (anód) és a negatív (katód) vezetékeket, ha elvágták őket.

6. lépés: oszcillátor

Következzen a kristályoszcillátor és a 2 22pF kerámia kondenzátor. Nem mindegy, hogy ezek közül melyik módon kerülnek be - a kerámia kondenzátorok és a kristályoszcillátorok nem polarizáltak. Ezek az összetevők 16 MHz -es külső órajelet adnak az Arduino -nak. Az arduino 8 MHz -es belső órát tud előállítani, ezért ezek az összetevők nem feltétlenül szükségesek, de hagyja, hogy teljes sebességgel működjön.

7. lépés: Állítsa vissza a kapcsolót

A reset kapcsoló a következő lépés lehet. A kapcsoló lábait nem kell meghajlítani, a résen kell tartani magát.

8. lépés: Kerámia kondenzátorok

4 100nF (nano Farad) kerámia kondenzátor mehet tovább. A C3 és a C9 kisimítja a kis feszültségcsúcsokat a 3,3 V -os és 5 V -os vonalakon, így tiszta energiát biztosít az Arduino számára. A C7 sorozatban van a külső visszaállítási vonallal, hogy lehetővé tegye egy külső eszköz (USB -soros átalakító) az Arduino alaphelyzetbe állítását a megfelelő időben annak programozása érdekében. A C4 az Arduino AREF (analóg referencia) érintkezőjén és a GND -n van annak biztosítása érdekében, hogy az Arduino pontos analóg értékeket mérjen analóg bemenetein. C4 nélkül az AREF „lebegőnek” minősül (nem csatlakozik a hálózathoz vagy a földhöz), és pontatlanságokat okoz az analóg leolvasásokban, mivel az úszócsap felveszi a körülötte lévő feszültséget, beleértve a testben lévő kis AC jeleket is a körülötted lévő vezetékektől. Ismétlem, a kerámia kondenzátorok nem polarizáltak, így nem mindegy, hogy milyen módon helyezzük be őket.

9. lépés: PTC biztosíték

Most telepítheti a PTC (pozitív hőmérsékleti együttható) biztosítékot. A PTC biztosíték nem polarizált, így bármelyik módon elhelyezhető. Ez közvetlenül az USB -csatlakozó mögött található. Ha az áramkör 500 mA -nél nagyobb áramot próbál felvenni, ez a PTC biztosíték felmelegszik és növeli az ellenállást. Ez az ellenállásnövekedés csökkenti az áramot és védi az USB -portot. Ez a védelem csak az áramkörben van, amikor az Arduino USB -ről táplálkozik, ezért amikor az Arduino -t DC -aljzaton vagy külső tápellátáson keresztül táplálja, győződjön meg arról, hogy az áramkör megfelelő. Ügyeljen arra, hogy a lábakat teljesen húzza át a lyukakon, még a kanyarok mellett is. Itt egy fogó segíthet.

10. lépés: Elektrolit kondenzátorok

A következő 3 47uF (microFarad) elektrolit kondenzátor behelyezhető. Ezeken a hosszabb láb a pozitív láb, de a leggyakoribb azonosítás a burkolat színe a negatív láb oldalán. Győződjön meg arról, hogy amikor beteszi őket, a pozitív láb a táblán lévő + jel felé megy. Ezek a kondenzátorok kisimítják a bemeneti feszültség nagyobb szabálytalanságait, valamint az 5 V és 3,3 V vezetékeket, így az Arduino állandó 5 V/3,3 V feszültséget kap az ingadozó feszültség helyett.

11. lépés: DC Jack

A következő a DC bemeneti csatlakozó. Ugyanaz az üzlet, mint az összes többi alkatrésznél, tegye be, és fordítsa rá a táblát, hogy a helyén maradjon, amíg forrasztja. A lábak hajlítása kissé nehézkes lehet, mivel vastagok, így ezt mindig a helyén tarthatja, mint a korábban forrasztott mini USB -csatlakozót. Ez csak egy módon megy - az emelővel a tábla külseje felé.

12. lépés: Feszültségszabályozók

Most a két feszültségszabályozó. Ügyeljen arra, hogy a megfelelő helyekre tegye őket. Mindkettő fel van címkézve, ezért csak illessze össze a táblán lévő írást a szabályozókon lévő írással. A 3,3 V-os szabályozó egy LM1117T-3.3, az 5 V-os pedig az LM7805. Mindkettő lineáris feszültségszabályozó, vagyis a bemeneti és a kimeneti áram ugyanaz lesz. Tegyük fel, hogy a bemeneti feszültség 9 V, a kimeneti feszültség pedig 5 V, mindkettő 100 mA áramerősség mellett. A bemeneti és kimeneti feszültségek különbségét a szabályozó hőként fogja eloszlatni. Ebben a helyzetben (9V-4V) x 0,1A = 0,4W hő, amelyet a szabályozónak el kell vezetnie. Ha azt tapasztalja, hogy a szabályozó használat közben felforrósodik, ez normális, de ha nagy áramot vesz fel, és nagy a feszültségkülönbség, akkor szükség lehet a szabályozó hűtőbordájára. Most, hogy a táblára forraszthassuk őket, az egyik oldalon lévő fém fülnek a tábla azon oldala felé kell mennie, amely kettős vonallal rendelkezik. A forrasztásig történő rögzítéshez hajlítsa egyik lábát az egyik, a másik kettőt a másik irányba. Ha a helyére forrasztották, hajlítsa az 5 V -os szabályozót a tábla külseje felé, és a 3,3 V -os szabályozót a tábla belseje felé.

13. lépés: Az AtMega328P IC behelyezése

Az utolsó rész a mikrovezérlő behelyezése az aljzatba. Állítsa sorba a foglalatot a foglalatban és az IC -n, majd illessze be az összes csapot. Ha a helyén van, lenyomhatja. Kicsit több erőre lesz szüksége, mint gondolná, ezért ügyeljen arra, hogy egyenletesen nyomjon, nehogy meghajlítsa a csapokat.

14. lépés: Néhány figyelmeztetés az Arduino -val

• SOHA ne csatlakoztassa az USB -t és a külső áramot az Arduino -hoz egyszerre. Bár mindkettő 5 V névleges feszültségű, gyakran nem pontosan 5 V feszültségű. A két áramforrás közötti kis feszültségkülönbség rövidzárlatot okoz az alaplapon.
• SOHA ne merítsen 20 mA-nél nagyobb áramot semmilyen kimeneti csapból (D0-D13, A0-A5). Ezzel megsütjük a mikrokontrollert.
• SOHA ne merítsen 800 mA -nél nagyobb feszültséget a 3,3 V -os szabályozóból, vagy 1A -nál többet az 5 V -os szabályozóból. Ha több energiára van szüksége, használjon külső tápegységet (az USB tápegység jól működik 5 V -nál). A legtöbb Arduino 3,3 V -os energiáját a fedélzeti USB -ről a soros chipre állítja elő. Ezek csak 200 mA -es kimenetre képesek, ezért ha másik Arduino -t használ, győződjön meg arról, hogy nem húz 200 mA -nél többet a 3,3 V -os tűből.
• SOHA ne tegyen 16 V -nál többet a DC aljzatba. Az alkalmazott elektrolit kondenzátorok névleges feszültsége csak 16V.

15. lépés: Néhány tipp / érdekes tény

• Ha úgy találja, hogy a projektnek sok tűre van szüksége, akkor az analóg bemeneti csapok digitális kimeneti csapként is használhatók. A0 = D14, legfeljebb A5 = D19.
• Az analogWrite () parancs valójában PWM jel, nem analóg feszültség. A PWM jelek a 3., 5., 6., 9., 10. és 11. érintkezőn érhetők el. Ezek hasznosak egy LED fényerejének szabályozásához, motorok vezérléséhez vagy hangok létrehozásához. Ha hangjelet szeretne kapni a PWM kimeneti csapokon, használja a tone () funkciót.
• A 0 és 1 digitális csapok az AtMega328 IC TX és RX jelei. Ha lehetséges, ne használja őket a programjaiban, de ha szükséges, előfordulhat, hogy az Arduino programozása során ki kell húznia az alkatrészeket az érintkezőkből.
• Az SD2 és SCL érintkezők az i2c kommunikációhoz valójában A4 és A5 tűk. Ha i2c kommunikációt használ, az A4 és A5 érintkezők nem használhatók más célokra.

16. lépés: Az Arduino programozása

Először húzza ki a tápkábelt, hogy elkerülje a 2 különböző tápegység rövidzárlatát. Most csatlakoztasson egy USB -soros adaptert a fejléchez közvetlenül a mini USB -tápegység mögött. Csatlakoztassa az alábbiak szerint:

Arduino USB -soros adapter

GND GND (föld)

VCC VCC (teljesítmény)

DTR DTR (reset pin)

TX RX (adatok)

RX TX (adatok)

Igen, a TX és RX csapok megfordulnak. A TX az adótű, az RX pedig a fogadócsap, tehát ha két adótű össze lenne kötve, nem sok minden történne. Ez a kezdők egyik leggyakoribb buktatója.

Győződjön meg arról, hogy az USB -soros adapter jumperje 5V -ra van állítva.

Csatlakoztassa az USB -soros adaptert a számítógéphez, válassza ki a megfelelő COM -portot (a számítógéptől függően) és a táblát (Arduino UNO) az Arduino IDE Eszközök menüjében (letöltve az Arduino.cc webhelyről), majd állítsa össze és töltse fel a programot.

17. lépés: Tesztelés villogó vázlattal

Az első dolog, amit meg kell tennie, egy LED villogása. Ez megismerteti Önt az Arduino IDE -vel és a programozási nyelvvel, és biztosítja, hogy az alaplap megfelelően működjön. Keresse meg a példákat, keresse meg a Blink példát, majd fordítsa össze és töltse fel az Arduino táblára, hogy megbizonyosodjon arról, hogy minden működik. Látnia kell, hogy a 13 -as érintkezőhöz csatlakoztatott LED 1 másodperces időközönként be- és kikapcsol.