Golden Arduino տախտակ ՝ 12 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Նպատակը

Այս տախտակի նպատակն է ունենալ ճիշտ նույն ֆունկցիոնալությունը, ինչ Arduino Uno- ն, բայց դիզայնի կատարելագործված հատկանիշներով: Այն կներառի աղմուկը նվազեցնելու նախագծման առանձնահատկություններ, ինչպիսիք են կոնդենսատորների ուղղորդման և անջատման բարելավումը: Մենք կպահենք Arduino- ի տախտակի ստանդարտ հետքը, որպեսզի այն համատեղելի լինի վահանների հետ. այնուհանդերձ, այս ոտնահետքից դուրս կավելանա հետադարձ կապերի շարք `տախտակի դասավորությունը բարելավելու համար` նվազեցնելով տախտակից դուրս եկող ազդանշանների խաչմերուկը: Բացի այդ, համակարգի ժամացույցի համար ռեզոնատորի փոխարեն կօգտագործվի 16 ՄՀց բյուրեղ `ժամացույցի ճշգրտությունն ու կայունությունը բարձրացնելու համար

Էլեկտրաէներգիայի բյուջե

Մուտքային հզորությունը նույնն է, ինչ պահանջվում է Arduino Uno- ի սնուցման համար: Մուտքային լարման առաջարկվող միջակայքը 7 -ից 12 վոլտ է: Եթե մատակարարվում է 7 Վ -ից ցածր լարման դեպքում, 5 Վ ելքային կապը կարող է սնուցել հինգ վոլտից պակաս, և տախտակը կարող է անկայուն դառնալ: Եթե օգտագործում եք ավելի քան 12 Վ լարման կարգավորիչը կարող է գերտաքանալ և վնասել տախտակը: Atmega 328 -ը 3.3 Վ -ի փոխարեն կօգտագործի 5 Վ ՝ ժամացույցի ամենաարագ արագությունն ունենալու համար:

Ռիսկերի կառավարում Հնարավոր ռիսկեր.

Անսարք բաղադրիչների ստացումը պոտենցիալ ռիսկ է, որը կարելի է մեղմել հավելյալ ապրանքներ պատվիրելով:

Միսս կողմնորոշող IC չիպերը, ինչպիսիք են Atmega 328-ը, կարող են հանգեցնել կապերի սխալ միացման: Նախքան այն կպցնելը, մենք կստուգենք ճիշտ կողմնորոշումը:

Ելքային կապում տեղադրված մեխանիկական սթրեսները կարող են խզել կապերը: Մենք կօգտագործենք անցքերի ամրացումներ `դա չկատարելու համար:

Soldոդման ժամանակ սառը զոդման հոդերի ներուժ կա: Մենք կարող ենք մեղմել դա ՝ ստուգելով յուրաքանչյուր միացում հոդի ձևավորումից հետո:

Որոշել, թե որտեղ են տեղադրվում մասերը գրատախտակին, կարող է դժվարանալ:

Մետաքսի էկրանի նույնականացումների ներառումը դա ավելի դյուրին կդարձնի:

Վերածննդի պլան.

Տեղադրվելու են անջատիչներ, որոնք մեկուսացնում են տախտակի ենթաշերտերը և թույլ են տալիս մեզ հավաքել և փորձարկել տախտակի կտորները մեկ առ մեկ և ապահովել, որ յուրաքանչյուր կտոր ճիշտ աշխատի, նախքան վարազի մնացած հատվածը շարժվելը և հավաքելը:

Քայլ 1: Սխեմատիկ

Սխեման ստեղծվել է բաց կոդով Arduino Uno սխեմաներին հղումով և ազդանշանի ամբողջականության բարելավման համար:

Քայլ 2: PCB դասավորություն

Քայլ 3: Հավաքում

Մենք սկսեցինք PCB- ի հավաքումը անջատման կոնդենսատորների և ապահովիչների հետ:

Այնուհետև մենք զոդեցինք էներգիայի չիպերը և ESD դիոդային չիպը: ESD- ի պաշտպանական չիպը դժվար էր զոդել `չիպի փոքր չափի և փոքր բարձիկների պատճառով, բայց մենք հաջողությամբ ավարտեցինք հավաքումը:

Մենք իսկապես հանդիպեցինք մի խնդրի, երբ մեր խորհուրդը չվերակայվեց, բայց դա տեղի ունեցավ այն պատճառով, որ մեր կոճակը վատ շփում էր կատարում: Որոշակի ուժով կոճակը սեղմելուց հետո այն վերադարձավ ֆունկցիոնալ վիճակի և աշխատեց նորմալ

Քայլ 4. Աղմուկի միացում. Կապում 9

Ահա երկու պատկեր, որտեղ համեմատվում են 9-13 կապում անցման աղմուկները: Կանաչ շրջանակի պատկերները ներկայացնում են առևտրային տախտակը, դեղին շրջանակը `մեր տան տախտակը, իսկ կապույտ ազդանշանները` ազդանշանային ազդանշաններ `մաքուր, հետևողական տեսարան ստանալու համար:

Դժվար է տեսնել պիտակավորումը շրջանակի կադրերի վրա, բայց առևտրային տախտակը (կանաչ) ունի գագաթնակետից մինչև չորս վոլտ անջատիչ աղմուկ: Մեր տան խորհուրդը ունի մոտ երկու վոլտ անջատիչ աղմուկ: Սա 9 -րդ կապում աղմուկի միացման 50% նվազում է:

Քայլ 5. Աղմուկի միացում. Կապում 10

Պին 10 -ի վրա առևտրային տախտակի վրա անջատիչ աղմուկը ավելի մեծ է, քան չորս վոլտ: Այն նստում է մոտավորապես 4.2 վոլտ գագաթնակետից գագաթ: Մեր տան տախտակի վրա անջատիչ աղմուկը երկու վոլտից մի փոքր բարձր է: Սա մոտ 50% կրճատում է անջատիչ աղմուկը:

Քայլ 6. Աղմուկի միացում. Կապում 11

Առևտրային տախտակի 11-րդ փինում բարձրից ցածր միացման աղմուկը մոտ 800 մՎ է, իսկ ցածրից բարձրը `մոտ 900 մՎ: Մեր տան տախտակի վրա բարձր-ցածր միացման աղմուկը մոտ 800 մՎ է, իսկ ցածրից բարձրը `մոտ 200 մՎ: Մենք կտրուկ նվազեցրինք ցածրից բարձր անջատման աղմուկը, բայց իրականում դա չազդեց բարձրից ցածր անջատման աղմուկի վրա:

Քայլ 7: Աղմուկի միացում. Կապում 12

12 -րդ փինում մենք օգտագործեցինք անջատիչ IO ՝ ինչպես առևտրային, այնպես էլ ներքին տախտակի վրա ընդգրկույթի կրակոցներ առաջացնելու համար: Առևտրային տախտակի վրա անջատիչ աղմուկը կազմում է մոտ 700 մՎ գագաթնակետ գագաթից, իսկ ներքին տախտակը `գագաթնակետից մինչև 150 մՎ: Սա անջատիչ աղմուկի մոտավորապես 20% նվազում է:

Քայլ 8. Աղմուկի միացում. Կապում 13

13 -րդ կապի վրա առևտրային տախտակը ցույց է տալիս չորս վոլտ գագաթից գագաթ միացման աղմուկը, իսկ մեր տան տախտակը ՝ անջատիչ աղմուկը գրեթե ոչ: Սա հսկայական տարբերություն է և հանդիսանում է տոնակատարության առիթ

Քայլ 9. Ստեղծեք նոր հատուկ գործառույթների տախտակ ՝ օգտագործելով մեր կատարելագործված դիզայնը

Այս տախտակի նպատակն է ընդլայնել մեր Golden Arduino տախտակը `բարելավված դիզայնի հատկանիշներով և լրացուցիչ բաղադրիչներով, ինչպիսիք են գույնի փոփոխվող LED- ները և սրտի բաբախման տվիչը: Այն կներառի աղմուկը նվազեցնելու դիզայնի առանձնահատկություններ, ինչպիսիք են երթուղու բարելավումը, 2 լրացուցիչ PCB շերտերի օգտագործումը `այն 4 շերտանի տախտակ դարձնելու համար, ինչպես նաև կոնդենսատորների անջատումը հոսանքի ռելսերի շուրջը և I/O անջատումը: Սրտի բաբախման տվիչ ստեղծելու համար մենք կօգտագործենք երկու LED- ների միջև տեղադրված ֆոտոդիոդ, որը չափելու է մատի արյունից արտացոլված լույսը, որը տեղադրված է սրտի բաբախման տվիչի վրա: Բացի այդ, մենք կներառենք առանձին հասցեավորվող LED- ներ, որոնք վերահսկվում են I2C- ի միջոցով:

Մուտքային հզորությունը կլինի նույնը, ինչ պահանջվում է Arduino Uno- ն սնուցելու համար: Մուտքային լարման առաջարկվող միջակայքը 7 -ից 12 վոլտ է: Եթե մատակարարվում է 7 Վ -ից ցածր լարման դեպքում, 5 Վ ելքային կապը կարող է սնուցել հինգ վոլտից պակաս, իսկ տախտակը կարող է անկայուն դառնալ: Եթե օգտագործում եք ավելի քան 12 Վ լարման կարգավորիչը կարող է գերտաքանալ և վնասել տախտակը: Atmega 328 -ը 3.3 Վ -ի փոխարեն կօգտագործի 5 Վ ՝ ժամացույցի ամենաարագ արագությունն ունենալու համար:

Քայլ 10: Սխեմատիկ

Քայլ 11: Տախտակի դասավորություն

Էլեկտրական շերտ Pour and Ground Layer Pour Hidden ՝ հետքերը տեսնելու համար: Երբ այս տախտակը նախագծվեց, USB ոտնահետքն իրականում պատահականորեն հետ էր ուղղված: Այն պետք է շրջվի այնպես, որ մալուխը կարողանա ճիշտ միացնել:

Քայլ 12: Հավաքում

Նկարներ չեն արվել յուրաքանչյուր քայլում, բայց ստորև բերված լուսանկարը ցույց է տալիս տախտակի վերջնական դաստիարակությունը: Վերնագրի քորոցները չեն ավելացվել, քանի որ այս տախտակի հիմնական գործառույթը LED- ների և ADC- ի ավելացումն է: USB պորտը պետք է ուղղված լինի հակառակ ուղղությամբ, որպեսզի մալուխը կարիք չունենա հասնել տախտակին: