Készítse el saját Arduino -t: 6 lépés (képekkel)

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

Az Arduino beállítása a kenyérsütőn olyan folyamat lett, amelyet megszerettem.

Néhány percen belül egy teljesen működőképes Arduino platformot használhat, amellyel dolgozhat, amint ezt ebben az oktatóanyagban látni fogja. Többször előfordult már, hogy iskolában voltam, és gyorsan összeállítottam egyet ezek közül, hogy teszteljek néhány ötletet egy projekthez. Ezenkívül olyan jól néz ki, ha a kenyérpulton elhelyezett összes összetevővel rendelkezik. Néhány Arduino -projektem Mi az Arduino?

Az Arduino egy nyílt forráskódú elektronikai prototípus-platform, amely rugalmas, könnyen használható hardveren és szoftveren alapul. Művészeknek, tervezőknek, hobbistáknak és minden interaktív tárgy vagy környezet létrehozásában érdekelt személynek szánják.

Az Arduino érzékeli a környezetet, ha különféle érzékelőktől kap bemenetet, és befolyásolhatja a környezetét a fények, motorok és egyéb hajtóművek vezérlésével. Az alaplapon található mikrovezérlő programozása az Arduino programozási nyelvvel történik (Wiring alapján) és az Arduino fejlesztői környezetével (Processing alapján). Az Arduino projektek lehetnek önállóak, vagy kommunikálhatnak a számítógépen futó szoftverekkel (pl. Flash, Processing, MaxMSP). [1] www.arduino.cc

1. lépés: Alkatrészek

Néhány olcsó alkatrésszel és forrasztás nélküli kenyértáblával gyorsan és egyszerűen elkészítheti saját Arduino -ját. Ez a koncepció nagyszerűen működik, ha egy új tervezési ötlet prototípusát szeretné létrehozni, vagy nem akarja széttépni a dizájnt minden alkalommal, amikor szüksége van Arduino -jára. Az alábbi példa bemutatja, hogyan kell csatlakoztatni a kenyértábla elemeit. Ebben a projektben részletesebben fogunk foglalkozni. 1-1. Ábra: Arduino kenyértábla USB programozási képességgel. Mielőtt elkezdenénk, győződjön meg arról, hogy az összes szükséges elem megtalálható az összetevők listájában. Ha alkatrészeket kell vásárolnia, akkor ezt megteheti a www. ArduinoFun.com weboldalamon, vagy tekintse meg az alábbiakban a többi online áruházat.* Vásárlás előtt olvassa el a TTL-232R kábellel kapcsolatos megjegyzést a programozási lehetőségek között. 10% kedvezmény a teljes rendelésre az ArduinoFun.com webhelyen, használja a kuponkódot: INSTRUCTABLES kijelentkezéskor. Az alkatrészeket a www. ArduinoFun.com vagy a www. SparkFun.com vagy a www. CuriousInventor.com vagy a www. FunGizmos.com vagy a www. Adafruit.com címen vásárolhatja meg, hogy csak néhány helyet említsen. Eredeti bemutató:

2. lépés: Az áramellátás beállítása

Az első dolog, amit meg kell tennie, az áramellátás beállítása. A kenyérsütő táblával és az alkatrészekkel maga előtt… kezdjük el! Ezzel a lépéssel 7805 -ös feszültségszabályozó segítségével beállítja az Arduino kenyérlapot állandó +5V -os teljesítményre. 1-2. Ábra: Tápellátás beállítása LED kijelzővel. Annak érdekében, hogy a feszültségszabályozó működjön, 5 V -nál nagyobb teljesítményt kell biztosítania. Egy tipikus 9 V -os akkumulátor, pattintható csatlakozóval, kiválóan alkalmas erre. Az áram a kenyértáblába kerül, ahol a piros és fekete + és - négyzeteket látja. Ezután adja hozzá a 10uF kondenzátorok egyikét. A hosszabb láb az anód (pozitív), a rövidebb pedig a katód (negatív). A legtöbb kondenzátor csíkkal van jelölve a negatív oldalon. A kenyértábla (csatorna) üres helyén két összekapcsoló vezetéket kell elhelyezni a pozitív (piros) és a földelés (fekete) számára, hogy a kenyérsütőlap egyik oldaláról a másikra ugorjon. Most adja hozzá a 7805 feszültségszabályozót. A 7805 -nek három lába van. Ha elölről nézi, a bal láb a feszültség bemenetére (Vin), a középső láb a földre (GND), a harmadik láb pedig a feszültségkimenetre (Vout) vonatkozik. Győződjön meg arról, hogy a bal lábát a pozitív erővel egy vonalba helyezi, és a második tüskét a földre. A feszültségszabályozóból kilépve a kenyérsütőlap oldalán lévő tápcsatlakozóhoz egy GND vezetéket kell hozzáadnia a földelő sínhez, majd a Vout vezetéket (3^rd a feszültségszabályozó lábát) a pozitív sínre. Adja hozzá a második 10uF kondenzátort a tápcsőhöz. Figyelni a pozitív és negatív oldalakra. Érdemes beépíteni egy LED állapotjelzőt, amely használható a hibaelhárításhoz. Ehhez össze kell kötni a jobb oldali tápkábelt a bal oldali sínnel. Pozitív pozitív és negatív negatív vezetékek hozzáadása a kenyeretábla alján. 1-3. Ábra: Bal és jobb tápcsatlakozások. Az áramellátás a bal és a jobb oldali sínen is segít a kenyérsütő lap rendszerezésében, amikor áramot biztosít a különböző alkatrészeknek. 1-4. Ábra: A LED állapotjelzőhöz 220 & ellenállást (piros színű, piros, barna) csatlakoztasson a tápfeszültségről a LED anódjára (pozitív oldal, hosszabb láb), majd egy GND vezetéket a katód oldalára. Gratulálunk, most a kenyérsütő +5 V -os tápellátásra van beállítva. Léphet az áramkör tervezésének következő lépésére.

3. lépés: Arduino Pin -leképezés

Most szeretnénk előkészíteni az ATmega168 vagy 328 chipet. Mielőtt hozzákezdenénk, nézzük meg, mit tesz a chip minden csapja az Arduino funkciókkal kapcsolatban. MEGJEGYZÉS: Az ATmega328 nagyjából ugyanazzal a sebességgel fut, ugyanazzal a pinout -al, de több mint kétszeres flash memóriával rendelkezik (30k vs 14k) és kétszer az EEPROM -mal (1Kb vs 512b). 1-5. Ábra: Arduino tűleképezés Az ATmega168 chipet az Atmel készítette. Ha megnézi az adatlapot, nem találja, hogy a fenti hivatkozások megegyeznek. Ez azért van, mert az Arduino -nak saját funkciói vannak ezekhez a csapokhoz, és ezeket csak ezen az ábrán adtam meg. Ha összehasonlítani szeretné, vagy szeretné tudni a chip tényleges referenciáit, akkor letöltheti az adatlap másolatát a www.atmel.com webhelyről. Most, hogy ismeri a csapok elrendezését, elkezdhetjük a többi alkatrész csatlakoztatását.

4. lépés: Az alkatrész csatlakoztatása

Kezdésként felépítjük a chip egyik oldalának támogató áramkörét, majd továbblépünk a másik oldalra. A legtöbb zseton egyik tűje azonosító jelzővel rendelkezik. Az ATmega168-at vagy a 328-at nézve a tetején egy U alakú bevágás és egy kis pont látható. A kis pont azt jelzi, hogy ez az 1. tüske. 1-6. Ábra: Támogató áramkörtüskék 15-28 A GND tápibuszból adjunk hozzá egy áthidaló vezetéket a 22-es tűhöz. AVCC - Tápfeszültség az ADC átalakítóhoz. Tápfeszültségre kell csatlakoztatni, ha az ADC nincs használatban, és aluláteresztő szűrőn keresztül, ha van ilyen (az aluláteresztő szűrő olyan áramkör, amely megtisztítja a zajt az áramforrásból), akkor nem használunk egyet) Ezután adjon hozzá egy áthidaló vezetéket a pozitív buszból a 21 -es tűhöz (analóg referenciatű az ADC -hez). Az Arduino -n a 13 -as tű a LED -es tű. Vegye figyelembe, hogy a tényleges chipen a 19 -es számú.. A vázlatkód feltöltésekor és minden projektnél ezt továbbra is a 13. tűnek nevezi. A LED csatlakoztatásához adjon hozzá egy 220 & ellenállást a GND -től a LED katódjához. Ezután a LED anódjából adjon hozzá egy jumper vezetéket a 19. tű: Most átmehetünk a chip másik oldalára. Majdnem kész! 1-7. ábra: Támogató áramkörtűk 1-14 Az ATmega168 chip felett az 1. tű azonosítóját, helyezze el a kis tapintású kapcsolót. Ez a kapcsoló az Arduino alaphelyzetbe állítására szolgál. Mielőtt új vázlatot tölt fel a chipre, ezt egyszer meg kell nyomnia. Most adjon hozzá egy kis áthidaló vezetéket az 1. tűtől a kapcsoló alsó lábához, majd adja hozzá a 10K ellenállást a tápfeszültségtől a kenyértábla 1. tüske sorához. Végül tegyen egy GND áthidaló vezetéket a kapcsoló felső lábához. Adjon hozzá teljesítmény- és GND -áthidalókat a 7. (VCC) és a 8. (GND) csaphoz. Adja hozzá a 16 MHz -es órajelkristályt a 9 -es és 10 -es tűhöz, majd a két, 22pF -es kondenzátort a 9 -es és 10 -es tűkből a GND -hez. (Az alternatív módszert lásd az alábbi megjegyzésben). Az alapvető kenyérlapos arduino most elkészült. Itt megállhat, ha akarja, és lecserél egy már beprogramozott chipet az Arduino tábláról a kenyértáblára, de mivel idáig jutott, befejezheti néhány programozási csap hozzáadásával. Ez lehetővé teszi a chip programozását a kenyértábláról. MEGJEGYZÉS: A 16 MHz-es órakristály használata helyett használhat egy 16 MHz-es kerámia rezonátort, beépített kondenzátorokkal, három terminálos SIP csomaggal. Kicsit másképp kell rendeznie a kenyértáblát, a rezonátornak három lába van. A középső láb a földre kerül, a másik két láb pedig az ATmega168 chip 9 és 10 csapjaihoz. Az 1-7. Ábrára hivatkozva keresse meg azt a helyet, ahol 6 oszlop található a kenyértáblán, amelyek nem érintkeznek semmi mással. Helyezzen ide egy hat férfi fejlécet. Ha a kenyértábla maga felé néz, a csatlakozók a következők: GND, NC, 5V, TX, RX, NC, ezeket a csapokat is 1, 2, 3, 4, 5, 6 -nak hívom. GND vezeték az 1. tűhöz és egy vezeték a tápfeszültséghez a 3. tűhöz. Az NC azt jelenti, hogy nincs csatlakoztatva, de ezeket a GND -hez is csatlakoztathatja, ha szeretné. Az ATmega168 chip 2. tűjétől, amely az Arduino RX tű, vezetéket csatlakoztat a programozási fejlécek 4. tűjéhez (TX). Az ATmega168 chipen az Arduino TX 3 -as érintkező csatlakozik a fejlécek 5 -ös (RX) tűjéhez. A kommunikáció így néz ki: ATmega168 RX a fejléc TX -hez, és az ATmega168 TX a fejléc RX -hez. Most már beprogramozhatja az Arduino kenyérlapját.

5. lépés: Programozási lehetőségek

Az első lehetőség egy TTL-232R 3.3V USB-TTL szintű soros kábel megvásárlása. Ezek megvásárolhatók a www.adafruit.com vagy a www.ftdichip.com címen. Ők:

• FT232RL USB-soros megszakító kártya, SKU: BOB-00718 (Ez az opció több helyet foglal el a kenyértáblán)
• FTDI Basic Breakout - 3.3V SKU: DEV -08772 (Ez az opció és a derékszögű fejfej használata mindhárom közül a legjobban működik, mert jobban rögzítve van a kenyérlapon)

Ellenőrizze a csatlakozásokat, győződjön meg arról, hogy a 9 V -os akkumulátor nincs csatlakoztatva, és csatlakoztassa a programozási lehetőséget. Nyissa meg az Arduino IDE -t, és a példa vázlatfájlokban a Digitális alatt töltse be a Blink vázlatot. A Soros port fájlbeállítás alatt válassza ki az USB -kábellel használt COM -portot. azaz COM1, COM9 stb. Az Eszközök/tábla fájlbeállítás alatt válassza ki az alábbiakat:

• Arduino Duemilanove w/ATmega328
• Arduino Decimila, Duemilanove vagy Nano w/ATmega128

(attól függően, hogy melyik chipet használja az Arduino kenyérlapon) Most nyomja meg a feltöltés ikont, majd nyomja meg a kenyértáblán lévő reset gombot. Ha valamelyik SparkFun kioldó táblát használja, az RX és TX jelzőfények villogni fognak. Így tudhatja, hogy az adatok elküldésre kerülnek. Néha várnia kell néhány másodpercet a feltöltés gomb megnyomása után, mielőtt megnyomja a reset gombot. Ha gondjai vannak, csak kísérletezzen egy kicsit azzal, hogy milyen gyorsan halad a kettő között. Ez a vázlat, ha megfelelően van feltöltve, egy másodpercre villogni kezd a LED -en a 13 -as érintkezőn, egy másodpercre kikapcsol, egy másodpercig világít… amíg új vázlatot nem tölt fel, vagy nem kapcsolja ki a készüléket. Miután feltöltötte a kódot, leválaszthatja a programozótáblát, és a 9 V -os akkumulátort használhatja áramellátáshoz. Hibaelhárítás

• Nincs áram - Győződjön meg arról, hogy a forrás teljesítménye meghaladja az 5 V -ot.
• Tápellátás, de semmi sem működik - ellenőrizze újra az összes csatlakozási pontot.
• Feltöltési hiba - Keresse fel a www.arduino.cc oldalt, és végezzen keresést a kapott hibaüzenetben. Nézd meg a fórumokat is, mert rengeteg segítség van.

6. lépés: PCB fájlok

Ha valakit érdekel a saját PCB -jének (nyomtatott áramköri lapjának) maratása, akkor mellékeltem az alkatrész- és forrasztási oldali PCB -fájlokat. Hozzáadtam egy zip fájlt, amely 300dpi-j.webp