UDuino: Много ниска цена Arduino съвместим съвет за разработка: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Дъските Arduino са чудесни за прототипиране. Те обаче стават доста скъпи, когато имате няколко едновременни проекта или се нуждаете от много контролни платки за по -голям проект. Има някои страхотни, по-евтини алтернативи (Boarduino, Freeduino), но разходите все още се увеличават, когато имате нужда от много от тях. Това е начин, след около $ 25- $ 30 първоначална инвестиция, да се построят съвместими с Arduino платки с под $ 10 с много малко инвестиция за допълнително време за всеки. Обърнете внимание, че основната идея тук (Arduino на макет) е направена от доста време (напр. Инструкции на ITP Arduino Breadboard); инструкциите за изграждане и използване на кабелния адаптер тук помагат да се намали до минимум броя на частите за всяко ядро. Този проект изисква познания за запояване и основна електроника и трябва да имате поне известен опит вече с разработката на Arduino. Не предлагам това като първи проект за електроника. Забележка: Произнасям uDuino „moo DWEE noh“Добавено 02.05.2008: (за доста напреднали хора) Един от инструментите, които създадох с това, е инструмент за улавяне на логика- нещо като основен логически анализатор. Разработих това, за да отстранявам комуникационни връзки. Нуждае се от потребителски интерфейс, но се съмнявам, че скоро ще го разбера. Все още е полезно в правилните ръце. Добавено на 23.06.2009 г.: Бих искал да посоча RBBB от Modern Device за всеки, който иска нещо с спойка, но и супер евтин-особено ако вземете голите дъски и купите части в насипно състояние. Също така техният USB-BUB е по-евтина алтернатива на кабела FT232.

Стъпка 1: Съберете части за кабелния адаптер

Предлагам да вземете части от смес от Mouser, Radio Shack и Ada Fruit Industries; вижте последната стъпка за източници на части. Чувствайте се свободни да замените части от вашата боклучна кутия, а с резистора/кондензаторите можете да се отклоните в пъти от стойностите и все пак нещата да работят добре (резисторът бих предложил между около 3.3k и 20k; кондензаторите обикновено не бих отидете за по -малки стойности, но по -големи до около.47uF трябва да са добре).

За кабелния адаптер ще ви трябват: - малка част от PC платката (8 отвора по 2 отвора) -.1uf кондензатор - разпределителна заглавка 1x8.1 ", права - разпределителна заглавка 1x8.1", прав ъгъл - някои свързващи тел

Стъпка 2: Направете кабелен адаптер за програмиране

Предимно адаптерът за кабел за програмиране трябва само да насочва сигнали от FTDI USB кабела към десните щифтове на чиповете ATmega168; кондензаторът обаче е добавен към един набор от щифтове, за да позволи на софтуера на Arduino да нулира чиповете (кондензаторът позволява преминаването на кратък импулс към нулирането на чипа, когато софтуерът Arduino обърне щифта RTS).

За да започнете, изрежете парче PC платка с 9 отвора по 2 отвора. След това отчупете набор от 8 щифта от лентата за заглавки с прав щифт и комплект от 8 щифта от лентата за правоъгълна глава (ако приемете, че сте закупили по -дългите ленти). Вижте снимката на частите, за да видите как трябва да изглеждат тези. Чрез следващите стъпки, моля, вижте както приложените снимки, така и диаграми за свързване на щифтове. Диаграмите показват много по -добре къде трябва да преминат връзките, но снимките помагат да се изясни ориентацията на таблото и т.н. Ако имате въпроси, моля, изпратете ми имейл и ще се опитам да изясня всичко, което няма смисъл. Обърнете печатната платка с главата надолу, за да видите медта около отворите, с една от дългите страни към вас. Ако, както направих тук, сте използвали парче PC платка от ръба на оригинала, предлагам да поставите страната с допълнителния материал на дъската към вас. Пробийте долната част (късата страна) на правия хедър през най -отдалечените от вас отвори, оставяйки една дупка празна отляво и запоявайте щифтовете на място (вижте снимката). След това прокарайте дъното (отстрани на завоя) на правоъгълната заглавка през най-близките до вас отвори, като отново оставите дупката отляво празна и запоявайте щифтовете на място. Прокарайте проводниците на кондензатора.1uf през празните отвори вляво и запойте кондензатора на място. Подрежете кабелите. След това запоявайте всеки от двата извода към най -близкия до него щифт на заглавката; единият ще се свърже с най -левия щифт на правия хедър, другият с най -левия щифт на дясната ъглова заглавка. Най -лесно е вероятно просто да създадете мост за спойка (разтопете достатъчно спойка, за да тече между щифта на кондензатора и щифта до него, както е на снимката). Ако имате нужда, можете да използвате къса дължина жица и да я запоите към всеки от контактите. Създайте друг спояващ мост или връзка между 6 -ия и 7 -ия щифт, които са най -близо до вас (трети и четвърти отдясно). Това е за свързване на "CTS" щифта на кабела към земята. И създайте друг мост за запояване/връзка между двата заглавия на втория щифт вдясно (свържете щифта, който е най -близо до вас, с този по -далеч, само с един щифт отдясно). Това свързва VCC USB захранващия джъмпер с VCC щифта на чипа. Тази връзка за захранване ще бъде активна само когато е инсталиран джъмпер. Използвайте къса дължина на проводника, за да свържете най-десния най-близък до вас щифт към петия най-близък до вас щифт (той е пети, независимо дали броите отдясно или отляво). Това ще свърже +5 волта от USB кабела към другия щифт на конектора на джъмпера. Сега свържете друга къса дължина жица между най -десния щифт в най -отдалечения от вас ред към 3 -ия от десния щифт в най -близкия до вас ред. Това свързва земята на кабела със земята. Още два къси проводника за добавяне: един от втория отляво на щифта на дясната ъглова заглавка до третия отляво на щифта на правия хедър (забележка: тъй като най-лявата дупка има инсталиран кондензатор в тях, това ще бъде най-близката до вас трета отляво дупка до четвъртата отляво в най-отдалечения от вас ред). Вторият къс проводник ще пресича надясно над първия: от третия отляво щифт на дясната ъглова заглавка до втория отляво щифт на правия хедър (четвърти от левия отвор до трети -от лявата дупка). Тези проводници свързват TX и RX щифтовете на кабела към тези на чипа. За съжаление подреждането е обратно на кабела от чипа, поради което трябва да имаме кръстосани кабели. Сега просто трябва да включите кабела FTDI FT232RL, като зеленият проводник е свързан с щифта най -отдалечено (черният проводник ще се свърже с третия щифт отдясно). Останалите два щифта вдясно са за джъмпер; ако джъмперът е инсталиран, платката ще се захранва от USB кабел, което елиминира нуждата от батерии или захранване. Този джъмпер НЕ трябва да бъде свързан, когато към платката е свързано друго захранване или е възможно повреда на нещо (платка, кабел, компютър). Това е! Готови сте да направите някои uDuino ядра, които да програмирате с кабела. (Когато използвате адаптера за програмиране, щифтът до кондензатора се свързва с щифт 1 на чипа)

Стъпка 3: Решете дали да направите абсолютно минимални платки или дъски, базирани на външни осцилатори

Решението дали да се изгради платка, базирана на осцилатор, се основава на няколко неща. Първо, имате ли достъп до AVR програмист и време за програмиране на специален буутлоудър на вашите чипове ATmega168? две, можете ли без точна серийна комуникация с чипа? трето, дали приложението ви е достатъчно слабо, за да може дъската да работи наполовина по -бързо и всичко да работи добре?

Чиповете ATmega168 имат вътрешен осцилатор, който може да бъде активиран; той работи на около 8mHz, което е половината от скоростта на повечето дъски на Arduino (с изключение на Lilypads). Гарантирано е, че вътрешният осцилатор ще бъде калибриран с точност до 10% (което не е достатъчно строг толеранс за гарантирана добра серийна комуникация). От моя опит, фабричното калибриране при 5v винаги е било добре за качване на програми, но YMMV. Не бих използвал вътрешния осцилатор за важни неща, които трябва да говорят серийно. За светкавиците обаче би трябвало да е добре. Чиповете Arduino с предварително заредения буутлоудър, който винаги съм работил на 16mHz, и те ще изискват външен осцилатор. Ако нямате достъп до AVR програмист, вероятно ще искате да закупите предварително зареден чип Arduino. Силно препоръчвам Ada Fruit Industries като източник. Обърнете внимание, че осцилаторите наистина не са толкова скъпи (обикновено $ 0,50-$ 75 в Mouser); те са просто друга част, която често не е необходима, а оформлението на щифтове е гадно за наистина чисти макети на Arduino.

Стъпка 4: Изграждане на дъска, базирана на външен осцилатор

Съберете частите, от които се нуждаете:- Платка (разбира се, можете да изградите това направо и върху предварително пробита PC платка)- ATmega168 чип с предварително зареден буутлоудър.1uf кондензатор (керамика, полиестер и т.н. няма значение, така че много; стойност.047uf-.47uf трябва да е наред)- 10K резистор (стойностите ~ 3.3k-20k трябва да работят добре)- 16mHz 3-пинов керамичен осцилатор (за предпочитане с дълги, напр. 1/2 инча, проводници)- Къси дължини на проводник Поставете ATmega168 в макетната платка, ограждайки центъра. За всяка от следните връзки използвайте отвора на всеки щифт ATmega168, който е най -близо до отворения чип; това ще остави последния отвор във всеки от редовете 1-8 отворен за включване на кабела за програмиране. Свържете щифт 7 и 20 с дължина на проводника (VCC към AVCC) Свържете щифт 8 и 22 с дължина на проводника (GND към AGND) Свържете 10K резистора от щифт 1 към щифт 7 (RES към VCC) Свържете.uf кондензатора от щифт 7 към щифт 8 Свържете външните щифтове на осцилатора към щифтове 9 (XTAL1) и 10 (XTAL2) на ATmega168. Няма значение кой от щифтовете се свързва към кой ATmega щифт. Свържете централния щифт на осцилатора към щифт 8 (GND) Ако имате захранващи линии на шината си, предлагам да свържете + шината (червена) към щифт 20 и - релсата (синя) към щифт 22. Това е донякъде лоша форма (свързване към аналоговата страна за захранващи връзки за други неща), но ако макетът ви е със същия размер като моя, вече сте запълнили всички налични дупки за щифт 7. Ако планирате да използвате USB захранване, сега можете просто да включите кабела за програмиране и да качите скици на платката (не забравяйте да свържете щифтовете за избор на мощност на кабелния адаптер с джъмпер, за да захранвате чипа от USB). В противен случай ще трябва да използвате батерия/регулатор на напрежението/и т.н. за захранване.

Стъпка 5: ИЛИ Създаване на платка с вътрешен осцилатор

Съберете необходимите ви части:- Платка- Чип ATmega168-.1uf кондензатор (керамика, полиестер и т.н. няма толкова голямо значение; стойност.047uf-.47uf трябва да е наред)- 10K резистор (стойности ~ 3.3k- 20k трябва да работи добре)- Къси дължини на проводника Програмирайте Bootloader с вашия AVR програмист: Ще искате да използвате bootloader на lilypad (включен в изданието Arduino-0010, в хардуера/буутлоудъра/lilypad). Използвайки вашия AVR програмист, флашнете буутлоудъра. Например в моята OSX система: cd/Applications/Arduino-0010/hardware/bootloaders/lilypadPATH = $ {PATH}:/Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/binavrdude -C/Applications/Arduino-0010/ хардуер/инструменти/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 Настройте макетната платка: Поставете ATmega168 в макета, пресичайки центъра. За всяка от следните връзки използвайте отвор на всеки щифт ATmega168, който е най -близо до отворения чип; това ще остави последния отвор във всеки от редовете 1-8 отворен за включване на кабела за програмиране. Свържете щифт 7 и 20 с дължина на проводника (VCC към AVCC) Свържете щифт 8 и 22 с дължина на проводника (GND към AGND) Свържете 10K резистора от пин 1 до пин 7 (RES към VCC) *Свържете.1uf кондензатора от щифт 7 към пин 8 Ако имате линии за захранване на шината, препоръчвам да свържете + шината (червена) към щифт 20 и - релсата (синя) към щифт 22. Това е донякъде лоша форма (свързване към аналоговата страна за свързване на захранване за други неща), но ако макетът ви е със същия размер като моя, вече сте запълнили всички дупки наличен за щифт 7. Ако планирате да използвате USB захранване, сега можете просто да включите кабела за програмиране и да качите скици на платката (не забравяйте да свържете щифтовете за избор на мощност на кабелния адаптер с джъмпер за захранване на чипа В противен случай ще трябва да използвате батерия/регулатор на напрежението/и т.н. за захранване. Обърнете внимание, че винаги ще искате да използвате 5v за програмиране чрез софтуера Arduino; други напрежения ще доведат до значителна промяна на тактовата честота и вероятно ще доведат до неуспех на комуникацията (и по този начин програмирането). Когато отидете да качите скици в този стил на дъска, която използва вътрешния осцилатор, изберете „Lilypad Arduino“от Инструменти/Борд меню.

2008 10-02 ПОПРАВЕН-неправилно е поставен като щифт 1 към пин 10 в оригинал

Стъпка 6: Връзки за развитие на Arduino

Обърнете внимание, че щифтовете на ATmega168 очевидно не съответстват на имената на Arduino.

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

Стъпка 7: Някои източници на части

Обърнете внимание, че не използвах конкретните кондензатори и заглавки, изброени по -долу в тази инструкция, така че външният им вид може леко да се различава от посоките тук. Ако имате някакви проблеми, моля, уведомете ме.- FT232RL USB кабел- Mouser:.1 "разстоятелни заглавки, 36 пина, прав- откъснете 8 пина за кабелен адаптер и използвайте почивка за други проекти- Mouser:.1" разстояние заглавки, 36 пина, прав ъгъл- прекъснете 8 пина за кабелен адаптер- PC платка за кабелен адаптер- Mouser: 10K резистори- Mouser:.1uF Кондензатори- платки Pololu или Ada Fruit- ATmega168 чипове Mouser: непрограмиран или Ada Fruit: предварително програмиран - Mouser: 16Mhz осцилатори