UDuino: Nagyon alacsony költségű Arduino -kompatibilis fejlesztőtábla: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Az Arduino táblák nagyszerűek a prototípusok készítéséhez. Ezek azonban meglehetősen drágák, ha több párhuzamos projektje van, vagy ha sok projektre van szüksége egy nagyobb projekthez. Vannak nagyszerű, olcsóbb alternatívák (Boarduino, Freeduino), de a költségek még mindig összeadódnak, ha sokukra van szüksége. Ez egy módja annak, hogy körülbelül 25–30 dollár kezdeti befektetés után 10 dollár alatti Arduino-kompatibilis táblákat építsenek nagyon kevéssel extra időbefektetés mindegyikre. Ne feledje, hogy az alapötlet itt (Arduino a kenyértáblán) már jó ideje elkészült (például az ITP Arduino Breadboard utasításai); az itt található kábeladapter -építési és használati utasítások azonban abszolút minimálisra csökkentik az egyes magok alkatrészszámát. Ez a projekt forrasztási és alapvető elektronikai ismereteket igényel, és rendelkeznie kell legalább némi tapasztalattal az Arduino fejlesztésében. Nem javaslom ezt első elektronikai projektként. egyfajta alapvető logikai elemző. Ezt a kommunikációs linkek hibaelhárítására fejlesztettem ki. Kell egy gui felület, de kétlem, hogy hamarosan ráérek. Még mindig hasznos a jobb kezekben. Hozzáadva 06-23-09: Szeretném felhívni a figyelmet a Modern Device RBBB-jére bárkinek, aki forrasztással szeretne valamit, de szuper olcsó is-különösen, ha beszerezi a csupasz deszkákat és vásárol alkatrészek ömlesztve. Az USB-BUB is olcsóbb alternatíva az FT232 kábelhez.

1. lépés: Gyűjtse össze az alkatrészeket a kábel adapterhez

Azt javaslom, hogy szerezzen alkatrészeket a Mouser, a Radio Shack és az Ada Fruit Industries keverékéből; lásd az utolsó lépést az alkatrészforrásokhoz. Nyugodtan cserélje ki az alkatrészeket a szemétdobozból, és az ellenállással/kondenzátorokkal eltérhet az értékektől, és továbbra is jól működnek a dolgok (az ellenállást körülbelül 3,3 és 20 ezer között javaslom; a kondenzátorokat általában nem válasszon kisebb értékeket, de nagyobb, körülbelül 0,47uF értékű legyen).

A kábeladapterhez a következőkre lesz szüksége: - kis darab PC -kártya (8 lyuk 2 x 2 lyukkal) -. huzal

2. lépés: Készítse el a programozókábel -adaptert

A programozókábel -adapternek többnyire csak az FTDI USB -kábel jeleit kell továbbítania az ATmega168 chipek megfelelő tűire; a kondenzátort azonban egy csapkészletre helyezik, hogy az Arduino szoftver alaphelyzetbe állítsa a chipeket (a kondenzátor lehetővé teszi egy rövid impulzus áthaladását a chip alaphelyzetbe állításakor, amikor az Arduino szoftver elfordítja az RTS -tűt).

A kezdéshez vágjon le egy darab PC -táblát 9 lyukkal 2 lyukkal. Ezután szakítson le egy 8 tűs készletet az egyenes tűs fejlécről és egy 8 tűs készletet a derékszögű fejlécről (feltéve, hogy a hosszabb csíkokat vásárolta). Nézze meg az alkatrészek képét, hogy ezek milyenek legyenek végül. A következő lépésekben tekintse meg a mellékelt fényképeket és a csapok csatlakoztatására szolgáló diagramokat. A diagramok sokkal jobban mutatják, hogy hová kell csatlakoztatni a kapcsolatokat, de a fényképek segítenek a tábla tájolásának tisztázásában, stb. Ha kérdése van, írjon nekem, és megpróbálok tisztázni mindent, aminek nincs értelme. Fordítsa fejjel lefelé a PC -kártyát, hogy láthassa a rézt a lyukak körül, egyik hosszú oldalával maga felé. Ha, mint én itt, az eredeti széléről egy PC -táblát használt, javaslom, hogy az extra táblaanyagot tartalmazó oldalt helyezze maga felé. Szúrja át az egyenes fejtető alját (rövid oldalát) a tőled legtávolabbi lyukakon, hagyjon üresen egy lyukat a bal oldalon, és forrasztja be a csapokat (lásd az ábrát). Ezután szúrja át a derékszögű fejléc alját (a hajlított oldalt) a legközelebb eső lyukakon, hagyja ismét üresen a bal oldali lyukat, és forgassa a helyére a csapokat. Szúrja át az.1uf kondenzátor vezetékeit a bal oldali üres lyukakon, és forrasztja be a kondenzátort a helyére. Vágja le a vezetékeket. Ezután forrasztja a 2 vezetéket mindegyikhez a hozzá legközelebb eső fejrészhez; az egyik az egyenes fejléc bal oldali csapjához, a másik a derékszögű fejléc bal oldali csapjához csatlakozik. A legegyszerűbb valószínűleg egy forrasztóhíd létrehozása (elegendő forrasztóanyagot kell megolvasztani ahhoz, hogy a kondenzátor csapja és a mellette lévő csap között folyjon, mint a képen). Ha szükséges, használjon rövid huzalt és forrasztja az összes érintkezőhöz. Hozzon létre egy másik forrasztóhidat vagy összeköttetést a hozzád legközelebb eső 6. és 7. csap között (jobbról a harmadik és a negyedik). Ez a kábel "CTS" csapjának földeléshez való csatlakoztatására szolgál. És hozzon létre egy másik forrasztóhidat/kapcsolatot a két fejléc között a jobb oldali második csapnál (csatlakoztassa a legközelebbi csapot a távolabbihoz, csak egy tűt jobbról). Ez összeköti a VCC USB tápfeszültség -jumpert a chip VCC csapjával. Ez a hálózati csatlakozás csak akkor lesz aktív, ha jumper van felszerelve. Rövid vezeték segítségével csatlakoztassa a jobbra legközelebb eső tűt az ötödik legközelebbi tűhöz (ez az ötödik, függetlenül attól, hogy jobbról vagy balról számolja-e). Ez +5 voltot csatlakoztat az USB -kábelről a jumper csatlakozó másik tűjéhez. Most csatlakoztasson egy másik rövid vezetéket a tőled legtávolabbi sor jobb szélső csapja és a hozzád legközelebb eső sor jobb lábának 3. pontja közé. Ez összeköti a kábel földjét a chip földelésével. További két rövid vezeték hozzáadása: az egyik a jobb oldali szögfejben lévő bal oldali csaptól a bal oldali harmadik csapig az egyenes fejrészen (megjegyzés: mivel a bal szélső lyukakba van beépítve a kondenzátor, ez lesz az Önhöz legközelebb eső balról a harmadik lyuk a tőled legtávolabbi sor negyedik bal oldali lyukához). A második rövid huzal jobbra keresztezi az elsőt: a jobb oldali szögű fejléc bal oldali harmadik csapjától a bal oldali második csapig az egyenes fejrészen (negyedik a bal oldali lyuktól a harmadikig) -a bal oldali lyukból). Ezek a vezetékek összekötik a kábel TX és RX csapjait a chipekével. Sajnos a sorrend ellentétes a chipen lévő kábelen, ezért szükségünk van a keresztezett vezetékekre. Most már csak be kell dugnia az FTDI FT232RL kábelt, és a zöld vezetéket a bal szélső tűhöz kell csatlakoztatni (a fekete vezeték a jobb oldali harmadik tűhöz csatlakozik). A fennmaradó két csap a jobb oldalon egy jumper; ha az áthidaló telepítve van, akkor a táblát az USB -kábel táplálja, így nincs szükség elemekre vagy tápegységre. Ezt a jumpert NEM szabad csatlakoztatni, ha a tápegységhez más tápellátás van csatlakoztatva, vagy valami (kártya, kábel, számítógép) megsérülhet. Ez az! Készen áll arra, hogy néhány uDuino magot programozzon a kábellel. (A programozó adapter használatakor a kondenzátor melletti csap csatlakozik a chip 1. tűjéhez)

3. lépés: Döntse el, hogy abszolút minimális táblákat vagy külső oszcillátor alapú táblákat készít

Az oszcillátor alapú tábla felépítéséről szóló döntés néhány dologon alapul. Először is, van -e hozzáférése AVR programozóhoz, és van ideje egy speciális rendszerbetöltőt programozni az ATmega168 chipekre? kettő, meg tudod csinálni a chiptel való pontos soros kommunikáció nélkül? Harmadszor, az alkalmazás elég alacsony hatású ahhoz, hogy a tábla feleannyira futhasson, és minden továbbra is jól fog működni?

Az ATmega168 chipek belső oszcillátorral rendelkeznek, amely engedélyezhető; körülbelül 8mHz -en fut, ami fele a legtöbb Arduino tábla sebességének (a Lilypad kivételével). A belső oszcillátor garantáltan 10% -on belül van kalibrálva (ami nem elég szűk tűrés a garantált jó soros kommunikációhoz). Tapasztalatom szerint a gyári kalibrálás 5V -nál mindig rendben volt a programok feltöltésére, de YMMV. Én azonban nem használnám a belső oszcillátort olyan fontos dolgokra, amelyeknek sorosan kell beszélniük. A villogó fényeknél azonban rendben kell lennie. Az Arduino chipek az előre betöltött rendszerbetöltővel, amit találtam, mindig 16 MHz-en futnak, és ezekhez külső oszcillátor szükséges. Ha nincs hozzáférése AVR programozóhoz, akkor valószínűleg egy előre betöltött Arduino chipet szeretne vásárolni. Nagyon ajánlom az Ada Fruit Industries -t forrásként. Vegye figyelembe, hogy az oszcillátorok valóban nem olyan drágák (általában $ 50-$ 75 a Mouserben); ezek csak egy másik rész, amelyre gyakran nincs szükség, és a csapok elrendezése megszívja az igazán tiszta, panírozott Arduino elrendezéseket.

4. lépés: Külső oszcillátor alapú táblaépítés

Gyűjtse össze a szükséges alkatrészeket:- Breadboard (ezt természetesen egyenesen felépítheti egy előre fúrt PC-táblára is)- ATmega168 chip előtelepített bootloaderrel-.1uf kondenzátor (kerámia, poliészter stb. sok; érték.047uf-.47uf rendben kell lennie)- 10K ellenállás (~ 3.3k-20k értéknek megfelelően kell működnie)- 16mHz 3 tűs kerámia oszcillátor (lehetőleg hosszúkás, pl. 1/2 hüvelykes vezetékekkel)- Rövid hosszúságú Helyezze az ATmega168 -at a kenyértáblába, középen. A következő csatlakozások mindegyikéhez használja az ATmega168 -as tűn lévő lyukat, amely a legközelebb van a nyitott chiphez; ez az 1-8. sorok utolsó nyílását nyitva hagyja, hogy a programozókábel csatlakoztatható legyen. Csatlakoztassa a 7-es és a 20-as tűt egy vezetékhosszhoz (VCC-AVCC) Csatlakoztassa a 10K ellenállást az 1. tűtől a 7. tűig (RES a VCC -hez) Csatlakoztassa a.1uf kondenzátort a 7. tűtől a 8. tűig Csatlakoztassa az oszcillátor külső csapjait az ATmega168 9. (XTAL1) és 10. (XTAL2) csapjaihoz. Nem számít, hogy melyik csap csatlakozik melyik ATmega csaphoz. Csatlakoztassa az oszcillátor középső csapját a 8. tűhöz (GND). Ha tápegység -vezetékek vannak a kenyértáblán, javaslom a + sín (piros) csatlakoztatását a 20 -as tűhöz és a - sín (kék) a 22. csaphoz. Ez némileg rossz forma (az analóg oldalhoz való csatlakozás más dolgok tápcsatlakozásához), de ha a kenyértáblája akkora, mint az enyém, akkor már kitöltötte az összes rendelkezésre álló lyukat a 7. tűhöz. Ha USB tápellátást tervez, akkor most csak csatlakoztassa a programozókábelt, és töltsön fel vázlatokat a táblára (győződjön meg róla, hogy a kábeladapter tápellátását választó csapokat egy jumperrel csatlakoztatja a chip áramellátásához. USB). Ellenkező esetben elemet/feszültségszabályozót/stb. Kell használnia. áramellátásra.

5. lépés: VAGY Belső oszcillátor tábla felépítése

Gyűjtse össze a szükséges alkatrészeket:- Breadboard- ATmega168 chip-.1uf kondenzátor (kerámia, poliészter, stb. Nem számít annyira; érték.047uf-.47uf rendben kell lennie)- 10K ellenállás (értékek ~ 3.3k- Programozza a rendszerindítót az AVR programozójával: A lilypad rendszerbetöltőt (az Arduino-0010 kiadás része, hardver/rendszerbetöltők/lilypad) kell használni. Az AVR programozó használatával villanja fel a rendszerbetöltőt. Például az OSX rendszeren: cd/Applications/Arduino-0010/hardware/bootloaders/lilypadPATH = $ {PATH}:/Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/binavrdude -C/Applications/Arduino-0010/ hardver/eszközök/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Ulock: w: 0x3f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf - c usbtiny -pm168 -Pusb -Uflash: w: LilyPadBOOT_168.hex -Ulock: w: 0x0f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Uefuse: w: 0x00: m -Uhfuse: w: 0xdd: m -Ulfuse: w: 0xf2: m Állítsa be a kenyértáblát: Helyezze az ATmega168 -at a kenyérsütőbe, középen. A következő csatlakozások mindegyikéhez használja a lyuk minden ATmega168 csapnál, amely a legközelebb van a nyitott chiphez; így az 1-8. sorok utolsó nyílása nyitva marad a programozókábel csatlakoztatásához. Csatlakoztassa a 7-es és 20-as érintkezőt egy vezeték hosszával (VCC-AVCC) Csatlakoztassa a 10K ellenállást az 1. tűtől a 7. tűig (RES a VCC -hez) *Csatlakoztassa a.1uf kondenzátort a 7. és a 8. tűhöz 20 és a - sín (kék) a 22. csaphoz. Ez némileg rossz forma (az analóg oldalhoz való csatlakozás más dolgok tápcsatlakozásához), de ha a kenyérlapja akkora, mint az enyém, akkor már minden lyukat kitöltött. elérhető a 7. tűhöz. Ha USB tápellátást tervez, akkor most csak csatlakoztassa a programozókábelt, és töltsön fel vázlatokat a táblára (győződjön meg róla, hogy a kábeladapter tápválasztó csapjait egy jumperrel csatlakoztatja a chip áramellátásához. USB -ről). Ellenkező esetben elemet/feszültségszabályozót/stb. kell használnia. áramellátásra. Ne feledje, hogy mindig 5 V -ot szeretne használni az Arduino szoftverrel történő programozáshoz; más feszültségek miatt az órajel jelentősen változik, és valószínűleg a kommunikáció (és ezáltal a programozás) sikertelensége lesz. menü.

2008 10-02 FIXED-helytelenül az 1-es és 10-es tüskék közé helyezték be az eredetiben

6. lépés: Kapcsolatok az Arduino fejlesztéséhez

Vegye figyelembe, hogy az ATmega168 csapjai nyilvánvalóan nem az Arduino nevekhez kapcsolódnak.

atmega168 Arduino 2 Digital 0 3 Digital 1 4 Digital 2 5 Digital 3 6 Digital 4 11 Digital 5 12 Digital 6 13 Digital 7 14 Digital 8 15 Digital 9 16 Digital 10 17 Digital 11 18 Digital 12 19 Digital 13 23 Analog 0 24 Analog 1 25 Analóg 2 26 Analóg 3 27 Analóg 4 28 Analóg 5

7. lépés: Néhány alkatrészforrás

Ne feledje, hogy nem az alábbiakban felsorolt kondenzátorokat és fejléceket használtam ebben az utasításban, ezért megjelenésük kissé eltérhet az itt leírtaktól. Ha bármilyen problémája van, kérjük, tudassa velem.- FT232RL USB-kábel- Mouser:.1 "távolságú fejlécek, 36 tűs, egyenes- szakítsa meg a 8 tűt a kábeladapterhez, és használja a pihenést más projektekhez- Egeres:.1" távolság fejlécek, 36 tűs, derékszögű- szakítsa meg a 8 tűt a kábeladapterhez- PC-kártya a kábeladapterhez- Egeres: 10K ellenállások- Egeres:.1uF Kondenzátorok- kenyértáblák Pololu vagy Ada Fruit- ATmega168 chipek Egér: programozatlan vagy Ada Fruit: előre programozott - Mouser: 16 MHz -es oszcillátorok