Kuunda DIY Arduino kwenye PCB na Vidokezo kadhaa kwa Kompyuta: Hatua 17 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Hii inamaanisha kama mwongozo kwa mtu yeyote anayeuza Arduino yao kutoka kwa kit, ambayo inaweza kununuliwa kutoka A2D Electronics. Inayo vidokezo na hila nyingi ili kuijenga kwa mafanikio. Pia utajifunza juu ya kile vitu vyote tofauti hufanya.

Soma na ujifunze inachukua nini kujenga Arduino yako mwenyewe!

Unaweza pia kuona mradi huu kwenye wavuti yangu hapa.

Hatua ya 1: Kontakt USB Mini

Sehemu ya kwanza kwa solder ni kontakt mini ya USB. Hii itatoa nguvu kwa arduino yako ikiwa imekamilika, lakini RS232 / USB kwa adapta ya Serial itahitajika kwa kuipangilia. Soketi ndogo ya USB inaingia kwanza ili uweze kuiweka, geuza ubao juu ili pini ziangalie juu, kisha uweke juu ya meza. Kabla ya kuiweka, piga seti ndogo ya pini 2 kidogo kuelekea mbele ya ubao ili iweze kutoshea kwenye mashimo kwenye PCB vizuri. Uzito wa PCB utashikilia kontakt mahali pake, na unaweza kuiunganisha hapo hapo.

Hatua ya 2: Bandika Vichwa

Vichwa vya pini ndio vipande vifuatavyo kuingia. Unapaswa kuwa na vichwa vya kike katika 6pin x2, 8pin x2, na 10pin x1. Kichwa cha kiume cha 3 × 2 pia inahitajika kwa kichwa cha ICSP (In Circuit Serial Programming). Hizi zote huzunguka nje ya ubao, na zitatoshea kabisa katika sehemu zao sahihi. Waweke kwa njia sawa na tundu la USB, ukifanya kichwa kimoja kwa wakati. Vichwa vinapaswa kuwa sawa kabisa na PCB. Ili kufanikisha hili, weka pini moja tu ya kichwa, halafu ukishikilia kichwa ndani na mkono wako, kuyeyusha solder tena na uweke kichwa kwa nafasi yake ya kutazama. Hakikisha kwamba pia inakaa juu ya bodi kwa urefu wote. Shikilia mahali mpaka solder igumu, kisha endelea kuuza pini zilizobaki.

Hatua ya 3: Tundu la IC

Ncha ya haraka ya kuuza sehemu zingine zilizobaki: Vipengele vyote vya sehemu vinaweza kuwekwa kupitia bodi kwanza, kisha kuinama kando ili vifaa vikae kwenye bodi wakati wa kuipindua. Hii itafanya iwe rahisi sana kutengenezea kwani vifaa vitajishikilia.

Anza kwa kuweka tundu la 28pin IC. Hakikisha kupanga divot mwisho mmoja na kuchora kwenye PCB. Hii hukuruhusu kujua ni njia gani ya kuingiza mdhibiti mdogo wa AtMega328P. Ingawa pini kwenye tundu hili ni fupi kuliko vipinga au capacitors, bado zinaweza kuinama kushikilia sehemu hiyo wakati unapoiuza.

Hatua ya 4: Resistors

Vipinga 3 vinaweza kufuata. Haijalishi ni njia ipi ambayo wamewekwa - vipingaji havina polari. Kuna vipinzani 2 1K ohm kama vipinga-upeo vya sasa vya taa za LED, na vizuiaji vya ohm 10K kama kontena la kuvuta kwenye laini ya kuweka upya. Vipimo vya 1K ohm vilichaguliwa kwa LED badala ya zile za kawaida 220 ohm ili taa zipate kupita chini kwa sasa, na hivyo kutenda kama viashiria kuliko tochi.

Hatua ya 5: LEDs

Kuna 2 LEDs, moja kama kiashiria cha nguvu, na nyingine kwenye pini 13 ya Arduino. Mguu mrefu kwenye LED unaashiria upande mzuri (anode). Hakikisha kuweka mguu mrefu katika upande uliowekwa alama + kwenye PCB. Mwongozo hasi wa kama LED pia umepambwa kando, ili uweze bado kung'amua chanya (anode) na hasi (cathode) inaongoza ikiwa itakatwa.

Hatua ya 6: Oscillator

Ifuatayo ni oscillator ya kioo na 2 22pF kauri capacitors. Haijalishi ni njia ipi kati ya hizi huwekwa ndani - kauri capacitors na oscillators ya glasi hazijashushwa. Vipengele hivi vitampa Arduino ishara ya saa ya nje ya 16MHz. Arduino inaweza kutoa saa ya ndani ya 8MHz, kwa hivyo vifaa hivi sio lazima sana, lakini wacha ifanye kazi kwa kasi kamili.

Hatua ya 7: Rudisha Kubadilisha

Kubadilisha upya kunaweza kufuata. Miguu kwenye swichi haifai kuwa imeinama, inapaswa kujishikilia kwenye slot.

Hatua ya 8: Capacitors kauri

4 100nF (nano Farad) kauri capacitors inaweza kwenda ijayo. C3 na C9 husaidia kulainisha spikes ndogo za voltage kwenye laini za 3.3V na 5V kutoa nguvu safi kwa Arduino. C7 iko kwenye safu na laini ya kuweka upya nje kuruhusu kifaa cha nje (USB kwa Serial Converter) kuweka tena Arduino kwa wakati unaofaa ili kuipanga. C4 iko kwenye eneo la Arduino's AREF (Analog Reference) na GND kuhakikisha kuwa Arduino inapima viwango sahihi vya analog juu ya pembejeo za analog. Bila C4, AREF itachukuliwa kuwa 'inayoelea' (isiunganishwe na umeme au ardhi), na itasababisha kutokubalika kwa usomaji wa analog kwa sababu pini inayoelea itachukua voltage yoyote iliyo karibu nayo, pamoja na ishara ndogo za AC mwilini mwako ambazo zimekuja kutoka kwa wiring karibu na wewe. Tena, capacitors za kauri hazijagawanywa, kwa hivyo haijalishi ni njia gani unayoziweka.

Hatua ya 9: Fuse ya PTC

Sasa unaweza kusanikisha fuse ya PTC (mgawo mzuri wa joto). Fuse ya PTC haijasambazwa, kwa hivyo inaweza kuwekwa kwa njia yoyote ile. Hii huenda nyuma ya tundu la USB. Ikiwa mzunguko wako utajaribu kuteka zaidi ya 500mA ya sasa, fyuzi hii ya PTC itaanza kuwaka moto na kuongeza upinzani. Ongezeko hili la upinzani litapunguza sasa, na kulinda bandari ya USB. Ulinzi huu uko tu katika mzunguko wakati Arduino inatumiwa juu ya USB, kwa hivyo wakati wa kuwezesha Arduino kupitia jack ya DC au kwa nguvu ya nje, hakikisha kuwa mzunguko wako ni sahihi. Hakikisha kuvuta miguu njia yote kupitia mashimo, hata kupita bend. Jozi ya koleo zitasaidia hapa.

Hatua ya 10: Capacitors Electrolytic

Capacitors 3 47uF (microFarad) ya elektroni ya elektroni inaweza kuwekwa katika ijayo. Mguu mrefu juu ya huu ni mguu mzuri, lakini kitambulisho cha kawaida ni kuchorea casing upande wa mguu hasi. Hakikisha kwamba wakati wa kuziweka, mguu mzuri unaelekea kwenye alama kwenye ubao. Hizi capacitors husawazisha makosa makubwa ya voltage ya pembejeo, na vile vile 5V na 3.3V, ili Arduino yako ipate 5V / 3.3V thabiti badala ya voltage inayobadilika.

Hatua ya 11: DC Jack

Ifuatayo ni jack ya pembejeo ya DC. Mpango sawa na vifaa vingine vyote, uweke ndani na ubonyeze bodi juu yake kuifanya iwe mahali pake wakati unaiuza. Kuinama miguu kunaweza kuwa ngumu kidogo, kwani ni nene, kwa hivyo unaweza kuiweka hii mahali sawa na kontakt mini ya USB iliyouzwa mapema. Huyu ataenda kwa njia moja tu - na jack akiangalia nje ya bodi.

Hatua ya 12: Udhibiti wa Voltage

Sasa wasimamizi wa voltage mbili. Hakikisha kuziweka kwenye matangazo sahihi. Zote zimeandikwa, kwa hivyo linganisha maandishi kwenye ubao na maandishi kwenye vidhibiti. Mdhibiti wa 3.3V ni LM1117T-3.3 na mdhibiti wa 5V ni LM7805. Zote hizi ni vidhibiti vya umeme vya mstari, ikimaanisha sasa ya pembejeo na sasa ya pato itakuwa sawa. Sema voltage ya pembejeo ni 9V, na voltage ya pato ni 5V, zote ziko 100mA ya sasa. Tofauti katika pembejeo za pembejeo na pato zitasambazwa kama joto na mdhibiti. Katika hali hii, (9V-4V) x 0.1A = 0.4W ya joto itafutwa na mdhibiti. Ikiwa unapata kuwa mdhibiti anapata moto wakati wa matumizi, hiyo ni kawaida, lakini ikiwa kuchora mkondo mkubwa na kuna tofauti kubwa ya voltage, basi heatsink kwenye mdhibiti inaweza kuwa muhimu. Sasa kuziunganisha kwenye ubao, kichupo cha chuma upande mmoja kinapaswa kwenda upande wa ubao ambao una laini mbili. Ili kuziweka salama mpaka utakapowauza, piga mguu mmoja kwa njia moja na nyingine mbili kwa njia nyingine. Mara baada ya kuuzwa mahali, pinda mdhibiti wa 5V kuelekea nje ya bodi na mdhibiti wa 3.3V kuelekea ndani ya bodi.

Hatua ya 13: Kuingiza AtMega328P IC

Sehemu ya mwisho ni kuweka microcontroller kwenye tundu lake. Panga sehemu kwenye tundu na kwenye IC, kisha upange pini zote. Mara tu mahali, unaweza kuisukuma chini. Itachukua nguvu kidogo kuliko unavyotarajia, kwa hivyo hakikisha kutumia shinikizo sawasawa ili usipinde pini yoyote.

Hatua ya 14: Vidokezo vichache vya tahadhari na Arduino yako

• KAMWE unganisha nguvu ya USB na nguvu ya nje kwa Arduino kwa wakati mmoja. Ingawa hizi zinaweza kupimwa kwa 5V, mara nyingi sio 5V haswa. Tofauti ndogo ya voltage kati ya vyanzo viwili vya nguvu husababisha mzunguko mfupi kupitia bodi yako.
• KAMWE usichote zaidi ya 20mA ya sasa kutoka kwa pini yoyote ya pato (D0-D13, A0-A5). Hii itakaanga mdhibiti mdogo.
• KAMWE usichote zaidi ya 800mA kutoka kwa mdhibiti wa 3.3V, au zaidi ya 1A kutoka kwa mdhibiti wa 5V. Ikiwa unahitaji nguvu zaidi, tumia adapta ya nje ya nguvu (benki ya umeme ya USB inafanya kazi vizuri kwa 5V). Arduinos nyingi hutengeneza nguvu yao ya 3.3V kutoka kwa USB hadi Chip ya serial kwenye ubao. Hizi zina uwezo tu wa pato la 200mA, kwa hivyo ikiwa unatumia Arduino tofauti, hakikisha kuwa hautoi zaidi ya 200mA kutoka kwa pini ya 3.3V.
• KAMWE usiweke zaidi 16V hiyo kwenye jack ya DC. Capacitors electrolytic kutumika ni lilipimwa kwa 16V tu.

Hatua ya 15: Vidokezo vichache / Ukweli wa kupendeza

• Ukigundua kuwa mradi wako unahitaji pini nyingi, pini za pembejeo za analog zinaweza pia kutumika kama pini za pato za dijiti. A0 = D14, hadi A5 = D19.
• Amri ya AnalogWrite () kweli ni ishara ya PWM, sio voltage ya analog. Ishara za PWM zinapatikana kwenye pini 3, 5, 6, 9, 10, na 11. Hizi ni muhimu kudhibiti mwangaza wa LED, kudhibiti motors, au sauti zinazozalisha. Ili kupata ishara ya sauti kwenye pini za pato za PWM, tumia kazi ya toni ().
• Pini za dijiti 0 na 1 ni ishara za TX na RX kwa AtMega328 IC. Ikiwezekana, usizitumie katika programu zako, lakini ikiwa ni lazima, utahitaji kutoa sehemu kutoka kwa pini hizo wakati wa programu ya Arduino.
• Pini za SDA na SCL za mawasiliano ya i2c ni kweli pini A4 na A5 mtawaliwa. Ikiwa unatumia mawasiliano ya i2c, pini A4 na A5 haziwezi kutumiwa kwa madhumuni mengine.

Hatua ya 16: Kupanga Arduino yako

Kwanza ondoa nguvu yoyote ya nje ili kuzuia kufupisha vifaa 2 vya umeme. Sasa ambatisha USB kwa adapta ya serial kwa kichwa nyuma ya nguvu ndogo ya USB. Unganisha kwa kufuata yafuatayo:

USB ya Arduino kwa adapta ya serial

GND GND (ardhi)

VCC VCC (nguvu)

DTR DTR (weka upya pini)

TX RX (data)

RX TX (data)

Ndio, pini za TX na RX hupinduliwa. TX ni pini inayopitisha, na RX ni pini inayopokea, kwa hivyo ikiwa ungekuwa na pini 2 za kusambaza zilizounganishwa pamoja, sio mengi yatatokea. Hii ni moja ya mitego ya kawaida kwa Kompyuta.

Hakikisha jumper kwenye adapta ya USB hadi Serial imewekwa kwa 5V.

Chomeka USB kwa adapta ya Serial kwenye kompyuta, chagua bandari inayofaa ya COM (itategemea kompyuta yako) na Bodi (Arduino UNO) kwenye menyu ya Zana ya IDE ya Arduino (iliyopakuliwa kutoka Arduino.cc), kisha ujumuishe na upakie programu yako.

Hatua ya 17: Kupima na Mchoro wa blink

Jambo la kwanza unapaswa kufanya ni kupepesa LED. Hii itakufahamisha na Arduino IDE na lugha ya programu, na kuhakikisha kuwa bodi yako inafanya kazi vizuri. Nenda kwenye mifano, pata mfano wa Blink, kisha ujipange na upakie kwenye bodi ya Arduino ili kuhakikisha kuwa kila kitu kinafanya kazi. Unapaswa kuona LED iliyoambatanishwa na pini 13 kuanza kuangaza na kuzima kwa vipindi vya sekunde 1.