Съвместима с Arduino дъска: 13 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Доминирате ли технологията Arduino? Ако не доминирате, вероятно това е така, защото доминира над вас.

Познаването на Arduino е първата стъпка за вас, за да създадете различни видове технологии, така че първата стъпка е да овладеете пълната работа на дъската на Arduino.

В тази инструкция ще научите стъпка по стъпка да овладеете пълната схема на съвместима с Arduino платка.

Затова нашата цел е да научим как можете да произвеждате своя собствена съвместима с Arduino дъска със същия размер и размери на Arduino UNO чрез проекта с JLCPCB Arduino съвместима дъска от $ 2.

По -нататък ще предлагаме всички материали и ще обясним как работи схемата и ще изградим нашата съвместима с PCB платка Arduino, използвайки софтуера EasyEDA.

Консумативи

• 01 х кристал 16 MHz
• 02 x 22pF керамичен кондензатор
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x Електролитичен кондензатор 0,1 uF
• 02 x Електролитичен кондензатор 0,33 uF
• 01 x Жак конектор 2,1 мм
• 01 x Керамичен кондензатор 100nF
• 04 x Резистор 1kR
• 01 x Резистор 10kR
• 04 x LED 3 мм
• 01 x Заглавка за щифтове 2x3 - 2,54 мм
• 01 x Диод 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x Щифтова глава 1х5 - 2,54 мм
• 01 x Бутон за превключване 6x6x5 мм

Стъпка 1: Доминиране на електронната схема на Arduino UNO

Първата стъпка за доминиране на технологията Arduino е да познавате електронната схема на Arduino. От тази електронна схема ще научим как работи платката Arduino и как да изградим и собствена съвместима с Arduino дъска.

По -нататък ще представим пълния проект на съвместимата дъска на Arduino.

В електронната схема на Arduino има няколко важни схеми, които са представени по -долу:

• Захранване;
• Нулиране на веригата;
• Програма за програмиране;
• Осцилаторна схема;
• Схема на микроконтролера ATMEGA328P;
• Сигнализатор на верига с LED захранване;
• Конектор за щифтове Atmega328P.

Въз основа на схемите ще конструираме Arduino съвместима платка.

Стъпка 2: Електронна схема на съвместимата с Arduino платка

Електронната схема на съвместимата платка Arduino е представена по -долу. Тази верига има следните части:

• Захранване;
• Нулиране на веригата;
• Програма за програмиране;
• Осцилаторна схема;
• Схема на микроконтролера ATMEGA328P;
• Сигнализатор на верига с LED захранване;
• Конектор за щифтове Atmega328P.

По -нататък ще представим как работи всяка част от тази схема.

Стъпка 3: Електрическа верига

Електрическата верига се използва за захранване на цялата съвместима с Arduino платка. Тази схема предлага 3 различни напрежения: Входно напрежение, 5V и 3.3V на щифтовете на съединителите на съвместимата с Arduino карта.

Тази верига може да се захранва с напрежение от 7V до 12V, но препоръчваме да захранвате максимум 9V.

След захранване на веригата с 2,1 мм жак съединител, входното напрежение преминава през 2 вериги на регулатора на напрежението.

Напрежението се регулира от AMS1117 5V IC и AMS1117 3.3V IC. AMS1117 5V IC се използва за осигуряване на регулирано напрежение от 5V за захранване на микроконтролера ATMEGA328P. Докато AMS1117 CHIP се използва за осигуряване на 3.3V напрежение на конектора на платката, той ще захранва някои модули и сензори, които използват тази стойност на напрежението за работа.

Стъпка 4: Нулиране и осцилаторна верига

Веригата за нулиране се състои от бутон и резистор, който е свързан към щифт 1 на микроконтролера ATMEGA328P. Когато бутонът е натиснат, щифтът за нулиране получава захранване с напрежение 0V. По този начин микроконтролерът се нулира ръчно чрез бутона.

Сега схемата на осцилатора се състои от кристал и два керамични кондензатора, както е показано в представената електронна схема.

Стъпка 5: ATMEGA328P Електронна схема

Схемата ATMEGA328P е показана на фигурата по -горе. За да работи микроконтролерът ATMEGA32P, са необходими три неща:

• Нулирайте веригата
• 16MHz кристална осцилаторна схема;
• 5V захранваща верига.

Схемата и осцилаторът за нулиране са представени по -рано. Накрая захранването от 5V се получава от изхода на напрежението на регулатора на напрежение AMS1117 5V. Той отговаря за регулирането на напрежението и захранването на микроконтролера ATMEGA328P.

Сега ще представим схемата за програмиране на ATMEGA328P CHIP и сигналния светодиод на веригата.

Стъпка 6: Програма за програмиране на ATMEGA328P CHIP и светодиод за сигнализация във веригата

В тази съвместима с Arduino платка няма USB порт. По този начин ще използваме модула USB-TTL конвертор.

Модулът, използван за програмиране на ATMEGA328P, е FT232RL. Този модул се използва, защото има DTR щифт. Чрез този модул ще го свържем в мъжки щифт на заглавката и ще програмираме ATMEGA328P през 5 пина.

Пиновете, използвани за програмиране, са VCC (+5V), GND, RX, TX и DTR.

В допълнение към тази верига има вграден светодиод за сигнализация. Този светодиод се използва за сигнализиране, когато вашата съвместима с arduino платка е включена.

Когато платката се захранва, напрежението на регулатора на напрежението на AMS1117 5V достига този светодиод и то се захранва.

И накрая, имаме съвместими с Arduino конектори за платки.

Стъпка 7: Connector и Arduino UNO Shape

За да създадем добро потребителско изживяване със съвместимата с Arduino платка, използвахме форма, подобна на дъската Arduino UNO.

Както е възможно вижте, всички щифтове на микроконтролера са свързани в Arduino UNO Shape. По този начин нашата печатна платка ще бъде с формата на Arduino UNO, както е отбелязано по -горе.

Чрез формата потребителят ще има добро изживяване, подобно на Arduino UNO.

Следователно с тази електронна схема създадохме проекта на печатната платка.

Стъпка 8: Проект за печатни платки

За да се създаде Arduino Compatible Board, този проект е разработен чрез EasyEDA PCB Project Enviroment.

По този начин всички компоненти се организират и отзад се създават следите. Следователно, представената по -горе печатна платка е създадена с форма, подобна на Arduino UNO, както е цитирано отпред.

На фигурите по -горе платката е представена в нейния 2D и 3D схематичен модел.

И накрая, след като платката беше направена, файловете Gerber бяха генерирани и изпратени за производство в компанията JLCPCB Electronic Circuit Board.

Стъпка 9: Съвместима с Arduino печатна платка

По -горе са представени резултатите от съвместимата с Arduino печатна платка. Както е възможно да се види, печатната платка е с добро качество и прототипът работи без проблеми.

След като оценим цялата схема на печатната платка, ние сглобяваме компонентите на печатната платка в печатната платка.

Стъпка 10: Съберете печатна платка

Съвместимата платка Arduino е много лесна за сглобяване на компонентите. Както е възможно вижте в структурата му, той има 29 компонента за запояване във вашата структура. По този начин само 27 компонента се сглобяват през Pin Through Hole. Следователно 93,1% от компонентите, използвани в тази платка, могат да бъдат споени за всеки потребител.

Другите 2 SMD компонента са много лесни за запояване в повърхността на печатната платка.

По този начин е възможно да използвате тази печатна платка, за да научите учениците как да конструират своя собствена Arduino съвместима дъска и да произвеждат други дейности.

И накрая, ние ще конструираме нашата кутия чрез лазерно изрязване, за да заградим нашата съвместима с Arduino дъска.

Стъпка 11: Кутия за кутии за съвместима с Arduino платка

Лазерно изрязаната кутия е предназначена да съхранява веригата Arduino и да я защитава. Тази кутия може да бъде направена от ПДЧ със средна плътност или акрилен материал и трябва да бъде изработена от един материал.

За производството на кутията на кутията използваме онлайн софтуер Maker Case. Следователно чрез този софтуер е възможно да се вмъкнат параметри като ширина, височина и дълбочина.

И накрая, имаме нашата печатна платка в кутията.

Стъпка 12: Изтеглете файлове на съвместимата дъска на Arduino

В случай, че се нуждаете от изтегляне на печатни платки за производството на вашата печатна платка, можете да изтеглите файловете на следната връзка:

Изтеглете файлови проекти за печатни платки

Стъпка 13: Благодарности

Благодарим на JLCPCB за предлагането на проекта за отворен код, съвместим с PCB Arduino Board, за производството на тази статия.