Կառուցեք ձեր սեփական Arduino- ն. 6 քայլ (նկարներով)

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Հացահատիկի վրա Arduino- ի տեղադրումը դարձավ մի գործընթաց, որը ես սկսել եմ սիրել:

Մի քանի րոպեի ընթացքում դուք կարող եք ունենալ լիովին աշխատող Arduino հարթակ աշխատելու համար, ինչպես կտեսնեք այս ձեռնարկում: Եղել են մի քանի դեպքեր, երբ ես դպրոցում էի և արագ հավաքեցի դրանցից մեկը `նախագծի համար որոշ գաղափարներ փորձարկելու համար: Բացի այդ, այն պարզապես կոկիկ տեսք ունի տախտակի վրա դրված բոլոր բաղադրիչներով: Իմ Arduino նախագծերից ոմանք Ինչ է Arduino- ն:

Arduino- ն բաց կոդով էլեկտրոնիկայի նախատիպավորման հարթակ է, որը հիմնված է ճկուն, դյուրին օգտագործման ապարատային և ծրագրային ապահովման վրա: Այն նախատեսված է արվեստագետների, դիզայներների, հոբբիստների և բոլոր նրանց համար, ովքեր հետաքրքրված են ինտերակտիվ օբյեկտներ կամ միջավայրեր ստեղծելով:

Arduino- ն կարող է զգալ շրջակա միջավայրը ՝ ստանալով մի շարք սենսորներից և կարող է ազդել նրա շրջակայքի վրա ՝ վերահսկելով լույսերը, շարժիչները և այլ շարժիչներ: Գրատախտակին տեղադրված միկրոկառավարիչը ծրագրավորված է Arduino ծրագրավորման լեզվով (հիմնված է Wiring) և Arduino զարգացման միջավայրի վրա (հիմնված Processing- ի վրա): Arduino- ի նախագծերը կարող են լինել առանձին կամ կարող են հաղորդակցվել համակարգչում աշխատող ծրագրակազմի հետ (օրինակ ՝ Flash, Processing, MaxMSP) [1]: www.arduino.cc

Քայլ 1: Բաղադրիչներ

Մի քանի էժան մասերով և առանց զոդման տախտակով դուք կարող եք արագ և հեշտությամբ կառուցել ձեր սեփական Arduino- ն: Այս հայեցակարգը հիանալի է գործում, երբ ցանկանում եք ձևավորել նոր դիզայնի գաղափար, կամ չեք ցանկանում պոկել ձեր դիզայնը ամեն անգամ, երբ ձեր Arduino- ի կարիքն ունեք: Ստորև բերված օրինակը ցույց է տալիս, թե ինչպես միացնել բաղադրիչները ձեր տախտակի վրա: Այս նախագծի ընթացքում մենք ավելի մանրամասն կանդրադառնանք: Նկար 1-1. Breadboard Arduino ՝ USB ծրագրավորման ունակությամբ: Նախքան սկսելը, համոզվեք, որ բաղադրիչների ցուցակի վանդակում ունեք բոլոր անհրաժեշտ տարրերը: Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է մասեր գնել, կարող եք դա անել իմ www. ArduinoFun.com կայքից կամ ստորև տես այլ առցանց խանութների համար* Գնելուց առաջ տեսեք նշում TTL-232R մալուխի մասին ծրագրավորման ընտրանքներում: 10% FԵՉ Ամբողջ պատվերի համար ArduinoFun.com- ում, դուրս գալու ժամանակ օգտագործեք կտրոնի ծածկագիրը. Դուք կարող եք բաղադրիչներ գնել www. ArduinoFun.com կամ www. SparkFun.com կամ www. CuriousInventor.com կամ www. FunGizmos.com կամ www. Adafruit.com հասցեներից մի քանի անուն նշելու համար: Սկզբնական ձեռնարկ ՝

Քայլ 2: Էլեկտրաէներգիայի կարգավորում

Առաջին բանը, որ դուք պետք է անեք, իշխանություն ստեղծելն է: Ձեր առջև դրված տախտակով և բաղադրիչներով … եկեք սկսենք: Այս քայլով դուք Arduino- ի տախտակը կկարգավորեք կայուն +5 Վոլտ հզորության համար ՝ օգտագործելով 7805 լարման կարգավորիչ: Նկար 1-2. Էլեկտրաէներգիայի կարգավորում LED ցուցիչով: Լարման կարգավորիչը աշխատելու համար անհրաժեշտ է ապահովել ավելի քան 5 Վ էլեկտրաէներգիա: Տիպիկ 9 Վ մարտկոցը ՝ սեղմիչ միակցիչով, լավ կաշխատի դրա համար: Իշխանությունը մտնելու է սեղանի տախտակ, որտեղ տեսնում եք կարմիր և սև + և քառակուսիները: Այնուհետեւ ավելացրեք 10uF կոնդենսատորներից մեկը: Ավելի երկար ոտքը Անոդն է (Դրական), իսկ կարճ ոտքը Կաթոդն է (Բացասական): Կոնդենսատորների մեծ մասը նույնպես նշվում է բացասական կողմի ներքևի շերտով: Հացաթղթի (ալիքի) դատարկ տարածքի վրայով ձեզ հարկավոր է տեղադրել երկու միակցիչ `դրական (կարմիր) և գետնին (սև) համար, որպեսզի ուժը անցնի տախտակի մի կողմից մյուսը: Այժմ ավելացրեք 7805 լարման կարգավորիչը: 7805 -ն ունի երեք ոտք: Եթե դիտում եք այն առջևից, ձախ ոտքը լարման համար է (Vin), միջին ոտքը `գետնին (GND), իսկ երրորդը` լարման դուրս գալու համար (Vout): Համոզվեք, որ ձախ ոտքը շարված է ձեր դրական ուժով, իսկ երկրորդ քորոցը ՝ գետնին: Լարման կարգավորիչից դուրս գալով և տախտակի կողքին գտնվող էլեկտրահաղորդման գծին, անհրաժեշտ է GND մետաղալար ավելացնել գետնին և այնուհետև Vout մետաղալարին (3<sup>շ</sup> լարման կարգավորիչի ոտքը) դեպի դրական ռելս: Ավելացրեք երկրորդ 10uF կոնդենսատորը հոսանքի ռելսին: Ուշադրություն դարձրեք Դրական և Բացասական կողմերին: Լավ գաղափար է ներառել LED կարգավիճակի ցուցիչ, որը կարող է օգտագործվել անսարքությունների վերացման համար: Դա անելու համար հարկավոր է միացնել աջ կողմի էլեկտրահաղորդիչը ձախ հոսանքի ռելսին: Ձեր հացահատիկի ներքևի մասում դրականը ավելացրեք դրականին և բացասականին `բացասական լարերին: Նկար 1-3. Ձախ և աջ հոսանքի երկաթուղային միացումներ: Ձախ և աջ էլեկտրահաղորդման գծի ուժ ունենալը կօգնի նաև ձեր հացահատիկը կազմակերպված պահել տարբեր բաղադրիչներին էներգիա տրամադրելիս: Նկար 1-4. LED- ի կարգավիճակի ցուցիչի համար միացրեք 220 և դիմադրիչ (գույնը ՝ կարմիր, կարմիր, շագանակագույն) հոսանքից LED լուսադիոդին (դրական կողմ, ավելի երկար ոտք), այնուհետև GND մետաղալար `կաթոդի կողմին: Շնորհավորում ենք, այժմ ձեր հացահատիկը տեղադրված է +5V հոսանքի համար: Դուք կարող եք անցնել սխեմայի նախագծման հաջորդ քայլին:

Քայլ 3. Arduino Pin քարտեզագրում

Այժմ մենք ցանկանում ենք պատրաստել ATmega168 կամ 328 չիպը: Նախքան սկսելը, եկեք նայենք, թե ինչ է անում չիպի յուրաքանչյուր քորոց Arduino գործառույթների հետ կապված: ՆՇՈՄ. ATmega328- ը աշխատում է գրեթե նույն արագությամբ, նույն փինով, բայց ունի ավելի քան երկու անգամ ֆլեշ հիշողություն (30k ընդդեմ 14k) և երկու անգամ EEPROM (1Kb vs 512b): Նկար 1-5. Arduino Pin քարտեզագրում ATmega168 չիպը ստեղծվել է Atmel- ի կողմից: Եթե փնտրեք տվյալների թերթիկը, չեք գտնի, որ վերը նշված հղումները նույնն են: Դա պայմանավորված է նրանով, որ Arduino- ն այս կապերի համար ունի իր գործառույթները, և ես դրանք տրամադրել եմ միայն այս նկարազարդման վրա: Եթե ցանկանում եք համեմատել կամ անհրաժեշտ է իմանալ չիպի իրական հղումները, կարող եք ներբեռնել տվյալների թերթիկի պատճենը www.atmel.com կայքում: Այժմ, երբ դուք գիտեք կապերի դասավորությունը, մենք կարող ենք սկսել միացնել մնացած բաղադրիչները:

Քայլ 4: Բաղադրիչի միացում

Սկսելու համար մենք կառուցելու ենք օժանդակ սխեման չիպի մի կողմի համար, այնուհետև անցնում ենք մյուս կողմին: Շատ չիպերի վրա մեկին ամրացնում է նույնացուցիչի նշիչ: Նայելով ATmega168- ին կամ 328-ին ՝ վերևում կնկատեք u- ձևի խազ, ինչպես նաև մի փոքր կետ: Փոքր կետը ցույց է տալիս, որ սա 1-ին փին է: AVCC - ADC փոխարկիչի լարման մատակարարում: Անհրաժեշտ է միացնել հոսանքին, եթե ADC- ն չի օգտագործվում, և եթե այն օգտագործվում է ցածր անցման ֆիլտրի միջոցով (ցածր անցման ֆիլտրը միացում է, որը մաքրում է էներգիայի աղբյուրից աղմուկը), մենք չենք օգտագործում մեկը) Այնուհետև դրական ավտոբուսից jumper մետաղալար ավելացրեք 21 -րդ կապում (ADC- ի անալոգային հղումային փին): Arduino- ի վրա, 13 -ը LED- ի քորոցն է: Նկատի ունեցեք, որ իրական չիպի վրա քորոցը թիվ 19 է: Ձեր էսքիզային ծածկագիրը և բոլոր նախագծերի համար վերբեռնելիս այն դեռ կնշեք որպես Pin 13. LED- ն միացնելու համար LED- ի կաթոդին ավելացրեք 220 և դիմադրություն GND- ից: Այնուհետև LED- ի անոդից ավելացրեք jumper մետաղալար կապում 19. Այժմ մենք կարող ենք շարժվել դեպի չիպի մյուս կողմը: Դուք գրեթե ավարտված եք: pin 1 նույնացուցիչը, տեղադրեք փոքր մարտկոցի անջատիչը: Այս անջատիչը օգտագործվում է Arduino- ն վերականգնելու համար: Չիպին նոր ուրվագիծ վերբեռնելուց անմիջապես առաջ կցանկանաք դա մեկ անգամ սեղմել: Այժմ ավելացրեք մի փոքր ցատկող մետաղալար ՝ 1 -ին պտուտակից դեպի անջատիչի ներքևի ոտքը, այնուհետև ավելացրեք 10K դիմադրիչը հոսանքից դեպի տախտակի վրա տեղադրված 1 -ին շարանը: Վերջապես, անջատիչի վերին ոտքին ավելացրեք GND ցատկող մետաղալար: Ավելացրեք հոսանքի և GND ցատկիչներ 7 -րդ (VCC) և 8 -րդ (GND) կապում: Ավելացրեք 16 ՄՀց ժամացույցի բյուրեղը 9 և 10 կապում, այնուհետև երկու.22pF երկու կոնդենսատորներ ՝ 9 և 10 կապումներից մինչև GND: (Այլընտրանքային մեթոդի համար տե՛ս ստորև բերված գրառումը): Ձեր հիմնական տախտակի arduino- ն այժմ ավարտված է: Կարող եք հենց այստեղ կանգ առնել, եթե ցանկանաք և արդեն ծրագրավորված չիպը Arduino- ի տախտակից փոխեք սեղանի սեղանի վրա, բայց քանի որ այսքան հեռու եք եկել, կարող եք նաև ավարտել ՝ ավելացնելով որոշ ծրագրավորման կապում: Սա թույլ կտա ծրագրավորել չիպը տախտակից: Ո NOTՇԱԴՐՈԹՅՈՆ. 16 ՄՀց ժամացույցի բյուրեղն օգտագործելու փոխարեն, կարող եք օգտագործել 16 ՄՀց կերամիկական ռեզոնատոր `ներկառուցված կոնդենսատորներով, երեք տերմինալ SIP փաթեթով: Դուք ստիպված կլինեք ձեր հացահատիկը մի փոքր այլ կերպ դասավորել, ռեզոնատորը երեք ոտք ունի: Միջին ոտքը կիջնի գետնին, իսկ մյուս երկու ոտքերը ՝ 9 և 10 կապում ATmega168 չիպի վրա: Անդրադառնալով Նկար 1-7-ին ՝ գտեք մի վայր, որտեղ 6 սյունակ ունեք սեղանի վրա, որոնք այլ բանի հետ կապ չունեն: Տեղադրեք այստեղ վեց արական վերնագրի կապում: Ձեր առջև դրված տախտակի հետ միացումները հետևյալն են. GND, NC, 5V, TX, RX, NC, ես նաև կանչում եմ այս կապերը 1, 2, 3, 4, 5, 6: GND մետաղալար 1 -ին կապին, իսկ լար 3 -ից `լար 3 -ի համար NC նշանակում է միացված չէ, բայց ցանկության դեպքում դրանք կարող եք միացնել GND- ին: ATmega168 չիպի 2 -րդ կապից, որը Arduino RX- ի քորոցն է, դուք մետաղալար կկապեք ձեր ծրագրավորման վերնագրերի 4 -րդ (TX) կապին: ATmega168 չիպի վրա Arduino TX 3 կապը միանում է ձեր վերնագրի քորոցների 5 -րդ (RX) կապին: Հաղորդակցությունն այսպիսին է. Այժմ դուք կարող եք ծրագրավորել ձեր տախտակի Arduino- ն:

Քայլ 5: mingրագրավորման ընտրանքներ

Առաջին տարբերակն է գնել TTL-232R 3.3V USB-TTL Level Serial Cable: Դրանք կարելի է ձեռք բերել www.adafruit.com կամ www.ftdichip.com կայքերում: Մյուս երկու տարբերակները, որոնք ես նախընտրում եմ, այն է, որ գնման երկու տախտակներից մեկը գնել www. SparkFun.com- ից: Նրանք են:

• FT232RL USB to Serial Breakout Board, SKU: BOB-00718 (Այս տարբերակը ավելի շատ տեղ է զբաղեցնում ձեր տախտակի վրա)
• FTDI Basic Breakout - 3.3V SKU: DEV -08772 (Այս տարբերակը և ուղղանկյուն արական վերնագրերի օգտագործումը երեքից լավագույնն է աշխատում, քանի որ այն ավելի լավ է ամրացված տախտակի վրա)

Կրկնակի ստուգեք ձեր կապերը, համոզվեք, որ ձեր 9 Վ մարտկոցը միացված չէ և միացրեք ծրագրավորման տարբերակը: Բացեք Arduino IDE- ն և Օրինակ էսքիզների ֆայլերում, թվային բաժնում, տեղադրեք Blink ուրվագիծը: Ֆայլի ընտրանքի Serial Port- ի ներքո ընտրեք COM պորտը, որն օգտագործում եք ձեր USB մալուխով: այսինքն ՝ COM1, COM9 և այլն: Ֆայլերի ընտրանքների ներքո Գործիքներ/տախտակ ընտրեք որևէ մեկը.

• Arduino Duemilanove w/ATmega328
• Arduino Decimila, Duemilanove կամ Nano w/ATmega128

(կախված նրանից, թե որ չիպն եք օգտագործում ձեր տախտակի Arduino- ով) Այժմ կտտացրեք վերբեռնման պատկերակին, այնուհետև սեղմեք ձեր սեղանի տախտակի վերակայման կոճակը: Եթե դուք օգտագործում եք SparkFun ճեղքման տախտակներից մեկը, կտեսնեք, որ RX և TX լույսերը թարթում են: Սա թույլ է տալիս իմանալ, որ տվյալները ուղարկվում են: Երբեմն անհրաժեշտ է սպասել վերբեռնման կոճակը սեղմելուց մի քանի վայրկյան, նախքան վերակայման անջատիչը սեղմելը: Եթե խնդիրներ ունեք, պարզապես մի փոքր փորձեք, թե որքան արագ եք անցնում երկուսի միջև: Այս ուրվագիծը, եթե պատշաճ կերպով վերբեռնվի, 13 -րդ փին LED- ը կթարթվի մեկ վայրկյանով, մեկ վայրկյանով անջատված, մեկ վայրկյան… մինչև որ կամ նոր ուրվագիծ վերբեռնեք կամ անջատեք հոսանքը: Կոդը վերբեռնելուց հետո կարող եք անջատել ծրագրավորման տախտակը և էներգիայի համար օգտագործել ձեր 9 Վ մարտկոցը: Անսարքությունների վերացում

• Էլեկտրաէներգիա չկա - Համոզվեք, որ ձեր աղբյուրի հզորությունը 5 Վ -ից բարձր է:
• Էլեկտրաէներգիա, բայց ոչինչ չի աշխատում. Նորից ստուգեք ձեր կապի բոլոր կետերը:
• Վերբեռնման սխալ. Նաև ստուգեք ֆորումները, քանի որ այնտեղ շատ մեծ օգնություն կա:

Քայլ 6: PCB ֆայլեր

Եթե որևէ մեկը շահագրգռված է իր սեփական PCB (տպագիր տպատախտակ) փորագրությամբ, ես ներառել եմ բաղադրիչի և զոդման PCB ֆայլերը: Ես ավելացրել եմ zip ֆայլ, որը պարունակում է բաղադրիչի կողմի և զոդման կողմի 300dpi-j.webp