Ստեղծեք DIY Arduino PCB- ի վրա և որոշ խորհուրդներ սկսնակների համար. 17 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Սա նախատեսված է որպես ուղեցույց յուրաքանչյուրի համար, ով կպցնի իր սեփական Arduino- ն հավաքածուից, որը կարելի է ձեռք բերել A2D Electronics- ից: Այն պարունակում է բազմաթիվ խորհուրդներ և հնարքներ ՝ այն հաջողությամբ կառուցելու համար: Դուք նաև կսովորեք, թե ինչ են անում բոլոր տարբեր բաղադրիչները:

Կարդացեք և իմացեք, թե ինչ է անհրաժեշտ ձեր սեփական Arduino- ն ստեղծելու համար:

Կարող եք նաև դիտել այս նախագիծը իմ կայքում այստեղ:

Քայլ 1: Mini USB միակցիչ

Partոդման առաջին մասը մինի USB միակցիչն է: Սա ավարտին հասցնելուց հետո ձեր arduino- ին էներգիա կտրամադրի, սակայն այն ծրագրավորելու համար կպահանջվի RS232 / USB to Serial ադապտեր: Մինի USB վարդակից առաջինը ներս է մտնում, որպեսզի կարողանաք այն տեղադրել, տախտակը շրջել այնպես, որ կապումներն ուղղված լինեն դեպի վեր, այնուհետև դրեք սեղանին: Տեղադրելուց առաջ, 2 կապում բաղկացած մինի հավաքածուն մի փոքր թեքեք դեպի տախտակի առջևը, որպեսզի այն լավ տեղավորվի PCB- ի անցքերի մեջ: PCB- ի քաշը կպահի միակցիչը տեղում, և դուք կարող եք այն զոդել հենց այնտեղ:

Քայլ 2: Կցեք վերնագրեր

Հաջորդ կտորներն են, որոնք պետք է մուտքագրվեն: Կնոջ վերնագրերը պետք է ունենան 6 պին x2, 8 պին x2 և 10 պին x1: ICSP (In Circuit Serial Programming) վերնագրի համար պահանջվում է նաև 3 × 2 չափանիշով արական վերնագիր: Սրանք բոլորը շրջում են տախտակի արտաքին մասով և հիանալի տեղավորվում են իրենց համապատասխան վայրերում: Միացրեք դրանք USB վարդակից նույն մեթոդով ՝ միաժամանակ մեկ վերնագիր կատարելով: Վերնագրերը բոլորը պետք է կատարյալ ուղղահայաց լինեն PCB- ին: Դրան հասնելու համար կպցրեք վերնագրի միայն մեկ քորոց, այնուհետև գլուխը ձեռքով պահելով, նորից հալեցրեք զոդը և վերադիրը տեղադրեք ուղղահայաց դիրքում: Համոզվեք, որ այն նաև նստում է տախտակին ամբողջ երկարությամբ: Պահեք այն դիրքում, մինչև զոդումը կարծրանա, այնուհետև շարունակեք մնացած կապում զոդումը:

Քայլ 3: IC վարդակից

Մնացած բաղադրիչների միացման արագ հուշում. Բոլոր բաղադրիչների լարերը կարող են նախ տեղադրվել տախտակի միջով, այնուհետև թեքվել կողքի վրա, որպեսզի այն շրջելիս բաղադրիչները մնան տախտակի մեջ: Դա շատ ավելի հեշտ կդարձնի զոդումը, քանի որ բաղադրիչներն իրենց տեղում կպահեն:

Սկսեք ՝ տեղադրելով 28 պին IC վարդակից: Համոզվեք, որ գծապատկերը մի ծայրում գծեք PCB- ի գծագրով: Սա թույլ է տալիս իմանալ, թե որ եղանակով տեղադրել AtMega328P միկրոկոնտրոլերը: Չնայած այս վարդակի կապումներն ավելի կարճ են, քան դիմադրիչները կամ կոնդենսատորները, դրանք դեռ կարող են թեքվել ՝ բաղադրիչը տեղում ամրացնելիս, մինչ այն կպցնում եք:

Քայլ 4: Ռեզիստորներ

3 դիմադրողները կարող են հաջորդը գնալ: Կարևոր չէ, թե որ ուղղությամբ են դրանք տեղադրված. Դիմադրողները բևեռացված չեն: LED- ների համար առկա են 1 1 Օմ-ի դիմացկուն ՝ որպես ընթացիկ սահմանափակող ռեզիստորներ, իսկ վերակայման գծի վրա ՝ 10K Օմ դիմադրողականություն ՝ որպես ձգվող դիմադրություն: LED- ի համար ընտրվել են 1 Կմ օմ դիմադրողներ `ընդհանուր 220 օմ -ի փոխարեն, որպեսզի LED- ները դրանցով անցնող ավելի ցածր հոսանք ունենան` դրանով իսկ ավելի շատ որպես ցուցիչ գործելով, քան լապտերը:

Քայլ 5: LED- ներ

Առկա են 2 լուսադիոդային լուսարձակներ, մեկը ՝ որպես հզորության ցուցիչ, իսկ մյուսը ՝ Arduino- ի 13 -րդ կապում: LED- ների վրա ավելի երկար ոտքը նշում է դրական կողմը (անոդ): Համոզվեք, որ ավելի երկար ոտքը դրեք PCB- ում նշված + կողմում: Որպես LED- ի բացասական կապը նույնպես հարթեցված է կողքին, այնպես որ դուք դեռ կարող եք վերծանել դրական (անոդ) և բացասական (կաթոդ) հաղորդալարեր, եթե դրանք կտրված են:

Քայլ 6 ՝ տատանումներ

Հաջորդը բյուրեղյա տատանումն է և 2 22pF կերամիկական կոնդենսատորները: Կարևոր չէ, թե որ ճանապարհից է դրանցից որևէ մեկը դրվում. Կերամիկական կոնդենսատորները և բյուրեղյա տատանումները բևեռացված չեն: Այս բաղադրիչները Arduino- ին կտան 16 ՄՀց արտաքին ժամացույցի ազդանշան: Արդուինոն կարող է արտադրել 8 ՄՀց ներքին ժամացույց, այնպես որ այդ բաղադրիչները խիստ անհրաժեշտ չեն, բայց թող աշխատեն ամբողջ արագությամբ:

Քայլ 7: Վերակայեք անջատիչը

Վերակայման անջատիչը կարող է հաջորդը գնալ: Անջատիչի ոտքերը չպետք է թեքվեն, այն պետք է ինքն իրեն պահի անցքի մեջ:

Քայլ 8: Կերամիկական կոնդենսատորներ

Հաջորդը կարող են լինել 4 100nF (nano Farad) կերամիկական կոնդենսատորներ: C3 և C9- ն օգնում են հարթել 3.3V և 5V գծերի փոքր լարման ցատկերը ՝ Arduino- ին մաքուր էներգիա հաղորդելու համար: C7- ը մի շարք է արտաքին զրոյական գծի հետ, որը թույլ է տալիս արտաքին սարքին (USB- ի սերիական փոխարկիչ) ճիշտ ժամանակին զրոյացնել Arduino- ն `այն ծրագրավորելու համար: C4- ը գտնվում է Arduino- ի AREF (անալոգային հղում) և GND- ի վրա `ապահովելու համար, որ Arduino- ն չափում է անալոգային մուտքերի ճշգրիտ անալոգային արժեքները: Առանց C4- ի, AREF- ը կհամարվի «լողացող» (չի միանում հոսանքին կամ գետնին) և անալոգային ընթերցումներում անճշտություններ կառաջացնի, քանի որ լողացող պտուկը կվերցնի իր շուրջը եղած լարումը, ներառյալ ձեր մարմնի փոքր AC ազդանշանները: ձեր շուրջը գտնվող լարերից: Կրկին, կերամիկական կոնդենսատորները բևեռացված չեն, ուստի կարևոր չէ, թե որ ձևով եք դրանք դնում:

Քայլ 9: PTC ապահովիչ

Այժմ կարող եք տեղադրել PTC (դրական ջերմաստիճանի գործակից) ապահովիչը: PTC- ի ապահովիչը բևեռացված չէ, ուստի այն կարող է դրվել որևէ կերպ: Սա անցնում է անմիջապես USB վարդակից: Եթե ձեր միացումը փորձում է 500 մԱ -ից ավելի հոսանք քաշել, այս PTC ապահովիչը կսկսի տաքանալ և բարձրացնել դիմադրությունը: Դիմադրության այս աճը կնվազեցնի հոսանքը և կպաշտպանի USB պորտը: Այս պաշտպանությունը գործում է միայն այն ժամանակ, երբ Arduino- ն սնվում է USB- ով, այնպես որ, երբ Arduino- ն սնուցվում է DC միակցիչի կամ արտաքին էներգիայի միջոցով, համոզվեք, որ ձեր սխեման ճիշտ է: Համոզվեք, որ ոտքերը ձգեք անցքերի միջով, նույնիսկ թեքություններից անցնելով: Մի տափակաբերան աքցան օգտակար կլինի այստեղ:

Քայլ 10. Էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ

3 47uF (microFarad) էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորները կարող են տեղադրվել հաջորդում: Դրանց վրա ավելի երկար ոտքը դրական ոտքն է, բայց ավելի տարածված նույնականացումը բացասական ոտքի կողքի պատյանների գունավորումն է: Համոզվեք, որ դրանք դնելիս դրական ոտքը գնում է դեպի տախտակի + նշանը: Այս կոնդենսատորները հարթեցնում են մուտքային լարման ավելի մեծ անկանոնությունները, ինչպես նաև 5V և 3.3V գծերը, այնպես որ ձեր Arduino- ն տատանվող լարման փոխարեն ստանում է կայուն 5V/3.3V:

Քայլ 11: DC Jack

Հաջորդը DC մուտքի խցիկն է: Նույն գործարքը, ինչ մյուս բոլոր բաղադրիչները, դրեք այն և տախտակը շուռ տվեք դրա վրա, որպեսզի այն մնա տեղում, մինչ այն կպցրեք: Ոտքերը թեքելը կարող է մի փոքր դժվար լինել, քանի որ դրանք հաստ են, այնպես որ դուք միշտ կարող եք այն պահել տեղում այնպես, ինչպես մինի USB միակցիչը, որը նախկինում զոդված էր: Այս մեկը կընթանա միայն մեկ ճանապարհով `խցիկը դեպի տախտակի արտաքին կողմը:

Քայլ 12: Լարման կարգավորիչներ

Այժմ լարման երկու կարգավորիչները: Համոզվեք, որ դրանք տեղադրեք ճիշտ տեղում: Նրանք երկուսն էլ պիտակավորված են, այնպես որ պարզապես համապատասխանեցրեք գրատախտակին գրվածը կարգավորիչների վրա գրվածին: 3.3 Վ կարգավորիչը LM1117T-3.3 է, իսկ 5 Վ կարգավորիչը LM7805 է: Սրանք երկուսն էլ լարման գծային կարգավորիչներ են, այսինքն մուտքային հոսանքը և ելքային հոսանքը նույնը կլինեն: Ասեք, որ մուտքային լարումը 9 Վ է, իսկ ելքային լարումը ՝ 5 Վ, երկուսն էլ 100 մԱ հոսանքի դեպքում: Մուտքային և ելքային լարման տարբերությունը կարգավորիչի կողմից կծախսվի որպես ջերմություն: Այս իրավիճակում (9V-4V) x 0.1A = 0.4W ջերմություն, որը կլանվի կարգավորիչի կողմից: Եթե գտնում եք, որ օգտագործման ընթացքում կարգավորիչը տաքանում է, դա նորմալ է, բայց եթե մեծ հոսանք է քաշվում և լարման մեծ տարբերություն կա, ապա կարգավորիչի վրա կարող է անհրաժեշտ լինել ջեռուցիչ: Այժմ դրանք տախտակի վրա ամրացնելու համար մի կողմի մետաղյա ներդիրը պետք է գնա դեպի տախտակի այն կողմը, որն ունի կրկնակի գիծ: Դրանք ամրացնելու համար, մինչև դրանք չկպչեք, մի ոտքը թեքեք մի կողմից, իսկ մյուս երկուսը ՝ մյուս կողմից: Տեղում զոդվելուց հետո 5 Վ կարգավորիչը թեքեք դեպի տախտակի արտաքին կողմը և 3.3 Վ կարգավորիչը դեպի տախտակի ներսը:

Քայլ 13. Տեղադրելով AtMega328P IC- ն

Վերջնական մասն այն է, որ միկրոկառավարիչը տեղադրվի վարդակից: Հավասարեցրեք բաժանարարները վարդակի և IC- ի վրա, այնուհետև շարեք բոլոր կապումները: Տեղում հայտնվելուց հետո կարող եք այն ներքև մղել: Այն կպահանջի մի փոքր ավելի շատ ուժ, քան կարող եք ակնկալել, այնպես որ համոզվեք, որ հավասարաչափ ճնշում գործադրեք, որպեսզի չկռտեք որևէ կապում:

Քայլ 14. Aգուշության մի քանի նշում ձեր Arduino- ի հետ

• ԵՐԲԵՔ միացրեք USB և արտաքին էներգիան միաժամանակ Arduino- ին: Չնայած դրանք երկուսն էլ կարող են գնահատվել 5 Վ լարման դեպքում, դրանք հաճախ ճշգրիտ 5 Վ չեն: Երկու էներգիայի աղբյուրների լարման փոքր տարբերությունը կարճ միացում է առաջացնում ձեր տախտակի միջոցով:
• ԵՐԲԵՔ ոչ մի ելքային պինից (D0-D13, A0-A5) մի՛ հանեք ավելի քան 20 մԱ հոսանք: Սա տապակելու է միկրոկառավարիչը:
• ԵՐԲԵՔ ավելի քան 800 մԱ քաշեք 3.3 Վ կարգավորիչից, կամ 1 Ա -ից ավելի ՝ 5 Վ կարգավորիչից: Եթե ձեզ ավելի շատ էներգիա է պետք, օգտագործեք արտաքին էներգիայի ադապտեր (USB հոսանքի բանկը լավ է աշխատում 5 Վ լարման դեպքում): Arduinos- ի մեծ մասն արտադրում է իրենց 3.3 Վ էլեկտրաէներգիան USB- ից մինչև Serial chip ինքնաթիռում: Սրանք ունակ են միայն 200 մԱ ելքի, այնպես որ, եթե օգտագործում եք այլ Arduino, համոզվեք, որ 3.3 Վ կապոցից 200 մԱ -ից ավելի չեք քաշում:
• ԵՐԲԵՔ միացրեք ավելի քան 16 Վ լարման DC միակցիչի մեջ: Օգտագործված էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորները գնահատվում են ընդամենը 16 Վ լարման համար:

Քայլ 15. Մի քանի խորհուրդ / Հետաքրքիր փաստեր

• Եթե գտնում եք, որ ձեր նախագծին շատ կապում են պետք, անալոգային մուտքային կապերը կարող են օգտագործվել նաև որպես թվային ելքային կապիչներ: A0 = D14, մինչև A5 = D19:
• AnalogWrite () հրամանը իրականում PWM ազդանշան է, այլ ոչ թե անալոգային լարման: PWM ազդանշանները հասանելի են 3, 5, 6, 9, 10 և 11. կապում: Դրանք օգտակար են լուսադիոդի պայծառությունը վերահսկելու, շարժիչները կառավարելու կամ ձայներ ստեղծելու համար: PWM ելքային կապում աուդիո ազդանշան ստանալու համար օգտագործեք տոն () գործառույթը:
• 0 և 1 թվային կապումներն AtMega328 IC- ի TX և RX ազդանշաններն են: Հնարավորության դեպքում դրանք մի օգտագործեք ձեր ծրագրերում, բայց եթե պետք է, գուցե անհրաժեշտ լինի Arduino- ն ծրագրավորելիս անջատել մասերն այդ կապումներից:
• SDA և SCL կապերը i2c հաղորդակցության համար իրականում համապատասխանաբար A4 և A5 կապում են: Եթե օգտագործում եք i2c հաղորդակցություն, A4 և A5 կապումներն այլ նպատակների համար չեն կարող օգտագործվել:

Քայլ 16: mingրագրավորեք ձեր Arduino- ն

Սկզբում անջատեք ցանկացած արտաքին էներգիա `2 տարբեր սնուցման աղբյուրների կարճացումից խուսափելու համար: Այժմ կցեք USB սերիական ադապտերին վերնագրին ՝ մինի USB հոսանքի հետևում: Միացրեք այն հետևյալ կերպ.

Arduino USB- ից սերիական ադապտեր

GND GND (հիմք)

VCC VCC (ուժ)

DTR DTR (վերականգնման քորոց)

TX RX (տվյալներ)

RX TX (տվյալներ)

Այո, TX և RX կապումներն իսկապես շրջվում են: TX- ը փոխանցող քորոցն է, իսկ RX- ը ՝ ընդունող քորոցը, այնպես որ, եթե ունենայիք իրար հետ կապված 2 հաղորդիչ, շատ բան չէր պատահի: Սա սկսնակների համար ամենատարածված որոգայթներից մեկն է:

Համոզվեք, որ USB- ի և Serial ադապտերի jumper- ը սահմանվել է 5V:

Միացրեք USB սերիական ադապտերը համակարգչին, ընտրեք համապատասխան COM պորտը (կախված կլինի ձեր համակարգչից) և խորհուրդը (Arduino UNO) Arduino IDE- ի Գործիքների ցանկում (ներբեռնված Arduino.cc- ից), այնուհետև կազմեք և վերբեռնեք ձեր ծրագիրը.

Քայլ 17. Թարթման ուրվագծով փորձարկում

Առաջին բանը, որ դուք պետք է անեք, LED- ն թարթելն է: Սա ձեզ կծանոթացնի Arduino IDE- ին և ծրագրավորման լեզվին և կապահովի, որ ձեր խորհուրդը ճիշտ աշխատի: Գնացեք օրինակներ, գտեք Blink- ի օրինակը, այնուհետև կազմեք և վերբեռնեք Arduino տախտակին `համոզվելու համար, որ ամեն ինչ աշխատում է: Դուք պետք է տեսնեք, որ LED 13 -ին ամրացված LED- ը սկսում է թարթել և անջատել 1 վայրկյան ընդմիջումներով: