Arduino Learner Kit (Բաց կոդ) ՝ 7 քայլ (նկարներով)

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

Եթե դուք սկսնակ եք Arduino World- ում և պատրաստվում եք սովորել Arduino- ն, ձեռք բերելով որոշակի փորձ, այս Հրահանգները և այս հավաքածուն ձեզ համար է: Այս հավաքածուն նաև լավ ընտրություն է այն ուսուցիչների համար, ովքեր սիրում են Arduino- ն իրենց աշակերտներին հեշտությամբ սովորեցնել:

Եթե ցանկանում եք սովորել Arduino- ին, ապա պետք է ներառեք հետևյալ թեմաները.

Թվային ելք

• Arduino- ի միջոցով բազմաթիվ LED- ների վերահսկում
• Տվյալների ստեղծում ՝ օգտագործելով Buzzer

Թվային մուտքագրում

• Միացման կոճակի անջատիչ Arduino- ի միջոցով
• Միջերեսի DHT11 տվիչ Arduino- ի միջոցով

Անալոգային մուտքագրում

• Պոտենցիոմետրից անալոգային տվյալների ընթերցում
• Միջերես LM35 ջերմաստիճանի տվիչ `օգտագործելով Arduino- ն

Անալոգային ելք (օգտագործելով PWM)

RGB LED- ի միջոցով բազմաթիվ գույների ստեղծում:

SPI հաղորդակցություն

• Միացում 74HC595 Shift Register- ի հետ Arduino- ի հետ
• Միակցեք MAX7219CNG- ին Arduino- ի հետ `DOT Matrix էկրան վարելու կամ յոթ հատվածի բազմակի ցուցադրում` օգտագործելով Arduino- ի ընդամենը 3 կապում:

I2C հաղորդակցություն

DS1307 իրական ժամանակի ժամացույցի ընթերցման ամսաթիվը և ժամը

UART հաղորդակցություն

Arduino- ի հետ GROVE GPS և Bluetooth մոդուլների միացում

Ինտերֆեյս ցուցադրում

16 X 2 բնույթի LCD էկրան քշել Arduino- ի միջոցով

Multiplexing:

Քշեք մի քանի յոթ հատվածի ցուցադրում ՝ օգտագործելով նվազագույն թվով Arduino կապում:

Ձեզ կհետաքրքրի իմանալ, որ Kit- ը նախատեսված է վերը նշված բոլոր թեմաներով փորձարկելու համար: Այսպիսով, դա կարող է լինել իդեալական սովորողների հավաքածու Arduino ծրագրավորում սովորելու համար:

[Հավաքածուն ներառում է 6 Կանաչ LED, 1 RGB LED, 1 պոտենցիոմետր, 1 LM35 տվիչ, 1 DHT11 տվիչ, 4 կոճակի անջատիչ, 4 յոթ հատվածի էկրան, 1 8X8 կետային մատրիցային ցուցադրում, 1 MAX7219CNG IC, 1 74HC595 հերթափոխի գրանցամատյան, 1 ազդանշան, 1 16X2 LCD էկրան, 1 DS1307 RTC, 3 Grove ունիվերսալ միակցիչ:]

Այլևս առանձին վահան կամ մոդուլ, այլևս զզվելի լարեր Arduino սովորելու ճանապարհին:

Դիտեք ցուցադրական տեսանյութը

Քայլ 1: Նյութերի հաշիվ (BOM)

Հավաքածուի պատրաստման համար կպահանջվեն հետևյալ բաղադրիչները.

Սլ. Ոչ	Բաղադրիչի անվանումը	Քանակ	Որտեղ գնել
1.	Արդուինո Նանո	1	gearbest.com
2.	16 X 2 Նիշերի LCD	1	gearbest.com
3.	32 մմ 8 X 8 Մեկ գունավոր կետային մատրիցային ցուցադրում	1	gearbest.com
4.	0.56 դյույմ 4 թվանշանի յոթ հատվածի էկրան (CC)	1	aliexpress.com
5.	DHT11 peratերմաստիճանի և խոնավության ցուցիչ	1	gearbest.com
7.	LM35 peratերմաստիճանի տվիչ	1	aliexpress.com
8.	5 մմ LED	6
9.	10K պոտենցիոմետր	1	aliexpress.com
10.	5K հարմարվողական զամբյուղ	1
11.	MAX7219 LED Վարորդի IC	1	aliexpress.com
12.	74HC595 Shift Register IC	1	aliexpress.com
13.	DS1307 RTC IC	1	aliexpress.com
14.	BC547 ընդհանուր նշանակության NPN տրանզիստոր	4
15.	LM7805 5V գծային կարգավորիչ IC	1
16.	6 մմ շոշափելի կոճակի անջատիչ	4
17.	RGB LED (Piranha) Ընդհանուր անոդ	1
18.	5V Piezo Buzzer	1
19.	CR2032 Մետաղադրամների բջջային մարտկոց	1
20.	4 Կապվեք DIP անջատիչի հետ	1
21.	16 Pin IC բազա	1
22.	8 Pin IC բազա	1
23.	24 Pin IC բազա	1
24.	Universal Grove միակցիչ	3
25.	CR2032 Մարտկոցի սեփականատեր	3
26.	Իգական կապի վերնագիր	4
27.	Արական կապի վերնագիր	1
28.	220 Օմ դիմադրություն	20
29.	4.7K դիմադրություն	6
30.	100 Օմ դիմադրություն	1
31.	10K Օմ դիմադրություն	5
32.	4.5 X 5 դյույմ երկկողմանի պղնձե ծածկված տախտակ	1	gearbest.com

Հետևյալ գործիքները կպահանջվեն.

Սլ. Ոչ	Գործիքների անուն	Քանակ	Որտեղ գնել
1.	Ոդման կայան	1	gearbest.com
2.	Թվային բազմաչափ	1	gearbest.com
3.	PCB ճանկ	1	gearbest.com
4.	Մետաղական կտրիչ	1	gearbest.com
5.	Desոդման ներծծող պոմպ	1	gearbest.com

Քայլ 2: Սխեմատիկայի ձևավորում

Սա հավաքածուի պատրաստման ամենակարևոր քայլն է: Շրջանի և տախտակի ամբողջական դասավորությունը նախագծվել է Eagle cad- ի միջոցով: Ես սխեմատիկ մաս -մաս եմ կազմում, որպեսզի այն հասկանալի լինի, և դուք հեշտությամբ փոփոխեք այն ՝ ըստ ձեր պահանջի:

Այս բաժնում ես յուրաքանչյուր հատված առանձին կբացատրեմ:

LCD միացում

Այս բաժնում ես կբացատրեմ, թե ինչպես միացնել LCD (Հեղուկ բյուրեղյա էկրան) Arduino տախտակին: Նման LCD- ները շատ տարածված են և լայնորեն օգտագործվում են էլեկտրոնիկայի նախագծերում, քանի որ դրանք լավ են ցուցադրում ձեր նախագծի տվիչների տվյալները, ինչպես նաև դրանք շատ էժան են:

Այն ունի 16 կապում, իսկ առաջինը ձախից աջ ՝ Ground քորոցն է: Երկրորդ կապը VCC- ն է, որը մենք միացնում ենք 5 վոլտանոց քորոցը Arduino- ի տախտակին: Հաջորդը Vo կապն է, որի վրա մենք կարող ենք ամրացնել պոտենցիոմետր `ցուցադրման հակադրությունը վերահսկելու համար:

Հաջորդը, RS- ի կամ գրանցման ընտրված քորոցը օգտագործվում է ընտրելու համար, թե արդյոք մենք հրամաններ կամ տվյալներ կուղարկենք LCD- ին: Օրինակ, եթե RS- ի քորոցը դրված է ցածր վիճակի կամ զրո վոլտերի վրա, ապա մենք հրամաններ ենք ուղարկում LCD- ին, օրինակ ՝ կուրսորը դնել որոշակի վայրում, մաքրել էկրանը, անջատել էկրանը և այլն: Եվ երբ RS- ի քորոցը դրված է բարձր վիճակի կամ 5 վոլտի վրա, մենք տվյալներ կամ նիշ ենք ուղարկում LCD- ին:

Հաջորդը գալիս է R / W կապը, որն ընտրում է ռեժիմը ՝ կարդալու ենք, թե գրելու ենք LCD- ով: Այստեղ գրելու ռեժիմն ակնհայտ է, և այն օգտագործվում է LCD- ին հրամաններ և տվյալներ գրելու կամ ուղարկելու համար: Ընթերցման ռեժիմը օգտագործվում է հենց LCD- ի կողմից `ծրագիրն իրականացնելիս, որը մենք կարիք չունենք այն քննարկելու այս ձեռնարկում:

Հաջորդը E պինն է, որը հնարավորություն է տալիս գրել գրանցամատյաններին, կամ հաջորդ 8 տվյալների կապը D0- ից D7: Այսպիսով, այս կապում ենք մենք ուղարկում 8 բիթանոց տվյալները, երբ գրում ենք գրանցամատյաններին կամ, օրինակ, եթե ցանկանում ենք ցուցադրել վերջին A մեծատառը, մենք 0100 0001 -ը կուղարկենք գրանցամատյաններին ըստ ASCII աղյուսակի:

Եվ վերջին երկու կապում A և K, կամ անոդը և կաթոդը նախատեսված են LED լուսավորության համար: Ի վերջո, մենք չպետք է շատ անհանգստանանք, թե ինչպես է աշխատում LCD- ը, քանի որ Հեղուկ բյուրեղյա գրադարանը հոգում է գրեթե ամեն ինչի մասին: Arduino- ի պաշտոնական կայքէջից կարող եք գտնել և տեսնել գրադարանի այն գործառույթները, որոնք հնարավորություն են տալիս հեշտությամբ օգտագործել LCD- ը: Մենք կարող ենք օգտագործել Գրադարանը 4 կամ 8-բիթանոց ռեժիմով: Այս հավաքածուի մեջ մենք այն կօգտագործենք 4-բիթ ռեժիմով, կամ մենք պարզապես կօգտագործենք տվյալների 8 կապում 4-ը:

Այսպիսով, վերը նշված բացատրությունից միացման միացումն ակնհայտ է: LCD պիտակը եկել է միացման անջատիչից, որի միջոցով LCD- ը կարող է միացվել կամ անջատվել: Անոդի քորոցը միացված է 220 օհմ ռեզիստորի միջոցով `լուսարձակի լույսը այրվելուց պաշտպանելու համար: LCD- ի VO կապին փոփոխական լարումը տրվում է 10K պոտենցիոմետրի միջոցով: R/W կապը միացված է Ground- ին, քանի որ մենք գրում ենք միայն LCD- ով: Arduino- ի տվյալները ցուցադրելու համար մենք պետք է միացնենք RS, E, DB4-DB7 կապումներն Arduino- ին, ուստի դրանք կապվում են 6 փին միակցիչին:

Յոթ հատվածի ցուցադրման միացում

Յոթ հատվածի ցուցադրումը (SSD) կամ յոթ հատվածի ցուցիչը տասնորդական թվերի ցուցադրման էլեկտրոնային ցուցադրման սարքի ձև է, որն այլընտրանք է ավելի բարդ կետային մատրիցային ցուցադրումներին: Յոթ հատվածի էկրանները լայնորեն օգտագործվում են թվային ժամացույցներում, էլեկտրոնային հաշվիչներում, հիմնական հաշվիչներում և թվային տեղեկատվություն ցուցադրող այլ էլեկտրոնային սարքերում:

Այս հավաքածուի մեջ ես օգտագործել եմ 4 թվանշանի 7 հատվածի ցուցադրում, և ցուցադրման վերահսկման համար կօգտագործվի մուլտիպլեքսավորման տեխնիկա: 4-նիշանի 7 հատվածից բաղկացած LED էկրանն ունի 12 կապում: Պիններից 8-ը նախատեսված են 7 հատվածներից յուրաքանչյուրի 8 LED- ների համար, որը ներառում է A-G և DP (տասնորդական միավոր): Մնացած 4 կապում ներկայացված է D1-D4- ի 4 թվանշաններից յուրաքանչյուրը:

Segmentուցադրման մոդուլի յուրաքանչյուր հատված բազմապատկված է, այսինքն `այն կիսում է անոդի միացման նույն կետերը: Եվ մոդուլի չորս թվանշաններից յուրաքանչյուրն ունի իր ընդհանուր կաթոդային միացման կետը: Սա թույլ է տալիս յուրաքանչյուր թվանշան ինքնուրույն միացնել կամ անջատել: Բացի այդ, այս մուլտիպլեքսավորման տեխնիկան էկրանը վերահսկելու համար անհրաժեշտ միկրոկոնտրոլերի հսկայական կապում է վերածում ընդամենը տասնմեկ կամ տասներկուսի (երեսուներկու փոխարեն):

Այն, ինչ անում է մուլտիպլեքսավորումը, պարզ է. Ցուցադրման միավորի վրա միաժամանակ ցույց տվեք մեկ նիշ և շատ արագ անցեք ցուցադրման միավորների միջև: Տեսողության կայուն լինելու պատճառով մարդու աչքը չի կարող տարբերակել, թե որ էկրանն է միացված/անջատված: Մարդու աչքը պարզապես պատկերացնում է ցուցադրման բոլոր 4 միավորները, որոնք անընդհատ միացված են: Ենթադրենք, մենք պետք է ցուցադրենք 1234 -ը: Նախ միացնում ենք «1» -ին համապատասխան հատվածները և միացնում 1 -ին ցուցադրման միավորը: Այնուհետև մենք ազդանշաններ ենք ուղարկում «2» -ը ցույց տալու համար, անջատում ենք 1 -ին ցուցադրման միավորը և միացնում 2 -րդ ցուցադրման միավորը: Մենք կրկնում ենք այս գործընթացը հաջորդ երկու համարների համար և ցուցադրման միավորների միջև անցումը պետք է կատարվի շատ արագ (մոտ մեկ վայրկյան ուշացումով): Քանի որ մեր աչքերը չեն կարողանում 1 վայրկյանում անընդհատ որևէ առարկայի վրա կատարվող փոփոխություն ընտրել, այն, ինչ տեսնում ենք, 1234 -ն է միաժամանակ ցուցադրվում էկրանին:

Այսպիսով, ընդհանուր կաթոդները միացնելով գետնին, մենք վերահսկում ենք, թե որ թվանշանը պետք է միացված լինի: Յուրաքանչյուր Arduino քորոց կարող է արտահոսել (ստանալ) առավելագույնը 40 մԱ հոսանք: Եթե միանիշ թվերի հատվածները միացված են, մենք ունենք 20 × 8 = 160 մԱ, ինչը շատ է, ուստի չենք կարող ընդհանուր կաթոդները միացնել անմիջապես Arduino նավահանգիստներին: Հետևաբար, ես օգտագործել եմ BC547 NPN տրանզիստորները որպես անջատիչներ: Տրանզիստորը միացված է, երբ հիմքում դրվում է դրական լարում: Ընթացիկը սահմանափակելու համար ես տրանզիստորի հիմքի վրա օգտագործեցի 4.7K դիմադրություն:

DS1307 RTC միացում

Ինչպես ցույց է տալիս իր անունը, իրական ժամանակի ժամացույցը օգտագործվում է ժամանակի գրանցումը պահելու և ժամանակը ցուցադրելու համար: Այն օգտագործվում է բազմաթիվ թվային էլեկտրոնային սարքերում, ինչպիսիք են համակարգիչները, էլեկտրոնային ժամացույցները, ամսաթվերը և այն իրավիճակները, որտեղ դուք պետք է հետևեք ժամանակին: Իրական ժամանակի ժամացույցի մեծ առավելություններից մեկն այն է, որ այն նաև պահպանում է ժամանակը, նույնիսկ եթե հոսանքի աղբյուրը հասանելի չէ: Այժմ հարցն այն է, թե ինչպես կարող է էլեկտրոնային սարքը, ինչպիսին է իրական ժամանակի ժամացույցը, աշխատել առանց էներգիայի մատակարարման օգտագործման: Քանի որ այն ունի մոտ 3-5 վոլտ հզորության փոքր բջիջ, որը կարող է տարիներ աշխատել: Քանի որ իրական ժամանակի ժամացույցը սպառում է նվազագույն էներգիա: Շուկայում առկա են բազմաթիվ նվիրված ինտեգրալ սխեմաներ, որոնք օգտագործվում են իրական ժամանակի ժամացույց պատրաստելու համար `անհրաժեշտ էլեկտրոնային բաղադրամասեր ավելացնելով: Բայց Kit- ում ես օգտագործեցի DS1307 իրական ժամանակի ժամացույցի IC:

DS1307- ը IC է իրական ժամանակի ժամացույցի համար, որն օգտագործվում է ցանկացած տարի հաշվելու վայրկյան, րոպե, ժամ, օր, ամիս: Arduino- ն կարդացել է ժամանակի և ամսաթվի արժեքները DS1307- ից ՝ օգտագործելով I2C հաղորդակցության արձանագրությունը: Այն ունի նաև գործառույթ ՝ էլեկտրաէներգիայի անջատման դեպքում ճշգրիտ ժամանակը գրանցելու համար: Այն 8 բիթանոց IC է: Այն օգտագործվում է իրական ժամանակի ժամացույց պատրաստելու համար ՝ օգտագործելով որոշ այլ էլեկտրոնային բաղադրիչներ: DS1307- ի կապի կոնֆիգուրացիան տրված է ստորև.

Բյուրեղային տատանումների համար օգտագործվում է թիվ մեկ և երկու կապը (X1, X2): Բյուրեղային տատանումների արժեքը, որը սովորաբար օգտագործվում է DS1307- ի հետ, կազմում է 32.768k Հց: Երեք կապը օգտագործվում է մարտկոցի լիցքավորման համար: Դրա արժեքը պետք է լինի 3-5 վոլտի սահմաններում: ավելի քան 5 վոլտ լարումը կարող է մշտապես այրել DS1307- ը: Ընդհանրապես, մետաղադրամների մարտկոցը օգտագործվում է DS1307- ի հոսանքի խափանման դեպքում ժամանակին հետևելու համար: Էլեկտրաէներգիա ստանալուց հետո DS1307- ը ցույց է տալիս ճիշտ ժամանակը մարտկոցի լիցքավորման պատճառով: 4 -րդ և 8 -րդ կապերը էլեկտրամատակարարման համար են: 5 -րդ և 6 -րդ կապերը օգտագործվում են այլ սարքերի հետ հաղորդակցվելու համար ՝ I2C հաղորդակցության արձանագրության օգնությամբ: Պին 5 -ը սերիական տվյալների պին է (SDA), իսկ 6 -ը ՝ սերիական ժամացույց (SCL): Երկու կապումներն էլ բաց արտահոսք են և պահանջում են արտաքին ձգման դիմադրություն: Եթե չգիտեք I2C հաղորդակցության մասին, խորհուրդ եմ տալիս սովորել դրա մասին: Pin 7 SWQ/OUT Square Wave/Output Driver: Երբ միացված է, SQWE բիթը սահմանվում է 1-ի, SQW/OUT կապը թողարկում է չորս քառակուսի ալիքների հաճախականություններից մեկը (1 Հց, 4 կՀց, 8 կՀց, 32 կՀց): SQW/OUT քորոցը բաց արտահոսք է և պահանջում է արտաքին ձգման դիմադրություն: SQW/OUT- ը գործում է կամ VCC- ով կամ VBAT- ով: VCC- ի հետ կապված LED- ի և 220 օմ -ի դիմադրության շարանը կստեղծի 1 HZ թարթում: Սա լավ միջոց է հասկանալու, թե ժամացույցի չիպը աշխատում է:

74HC595 Shift Register- ի միացում

74HC595- ը օգտակար է, եթե գտնում եք, որ ավելի շատ ելքերի կարիք ունեք, քան հասանելի եք ձեր միկրոկառավարիչի վրա. Timeամանակն է մտածել սերիական հերթափոխի ռեգիստրի օգտագործման մասին, ինչպիսին է այս չիպը:

Օգտագործելով ձեր գոյություն ունեցող միկրոկոնտրոլերի մի քանի ելքեր, կարող եք ավելացնել բազմաթիվ 595 թվեր `ելքերը 8 -ի բազմապատիկներով ընդլայնելու համար. 8 ելք 595 -ի համար: Երբ ավելացնում եք ավելի քան 595 ներ, դուք այլևս չեք սպառում առկա միկրոկոնտրոլերի ելքային կապում:

74HC595- ը սերիալից զուգահեռ հերթափոխի գրանցամատյան կամ SIPO (Serial In Parallel Out) սարք է ՝ ձեր միկրոկառավարիչից ելքերի քանակը մեծացնելու համար: Դա պարզապես հիշողության սարք է, որը հաջորդաբար պահում է իրեն փոխանցված տվյալների յուրաքանչյուր բիթ: Դուք այն ուղարկում եք տվյալներ ՝ տվյալների մուտքագրման ժամանակ ներկայացնելով բիտ և ժամացույցի ազդանշան հաղորդելով ժամացույցի մուտքին: Clockամացույցի յուրաքանչյուր ազդանշանի դեպքում տվյալները փոխանցվում են d տիպի շղթայի երկայնքով. Յուրաքանչյուր d տիպի ելքը սնվում է հաջորդի մուտքի մեջ:

74HC595- ով սկսելու համար 16 (VCC) և 10 (SRCLR) կապերը պետք է միացված լինեն 5V- ին, իսկ 8 (GND) և 13 (OE) կապերը պետք է միացված լինեն գետնին: Սա պետք է IC- ն պահի նորմալ աշխատանքային ռեժիմում: 11, 12 և 14 պինները պետք է միացված լինեն Arduino- ի երեք թվային կապում `Arduino- ից IC- ին տվյալներ փոխանցելու համար:

Dot Matrix և MAX7219CNG միացում

Dot Matrix- ը երկչափ նախշերով LED զանգված է, որն օգտագործվում է կերպարներ, խորհրդանիշներ և պատկերներ ներկայացնելու համար: Գրեթե բոլոր ժամանակակից ցուցադրման տեխնոլոգիաներն օգտագործում են կետային մատրիցներ, ներառյալ բջջային հեռախոսները, հեռուստատեսությունը և այլն:

Տիպիկ 8x8 Dot Matrix միավորն ունի 64 LED, որոնք դասավորված են հարթության վրա: Դուք կարող եք ձեռք բերել երկու տեսակի Dot Matrices: Մեկը, որը գալիս է որպես պարզ մեկ մատրիցա, որն ունի 16 կապում `զանգվածի տողերն ու սյուները վերահսկելու համար: Այս մեկը կօգտագործի շատ լարեր, և ամեն ինչ կարող է շատ ավելի խառնաշփոթ լինել:

Այս բաները պարզեցնելու համար այն հասանելի է նաև MAX7219 Driver- ի հետ ինտեգրված, որն ունի 24 կապում: Վերջում դուք ունեք 5 կապում ՝ ձեր մուտքի/ելքին միանալու համար, ինչը շատ ավելի հեշտացնում է ձեր աշխատանքը: 7219 -ից առկա է 16 ելքային գիծ, որոնք շարժում են 64 առանձին LED: Տեսողության համառությունը շահագործվում է, որպեսզի LED- ները մշտապես միացված լինեն, իսկ իրականում դրանք ոչ: Կոդի միջոցով կարող եք նաև վերահսկել LED- ների պայծառությունը:

Այս փոքր IC- ն 16 բիթանոց սերիական հերթափոխի գրանցամատյան է: Առաջին 8 բիթերը նշում են հրաման, իսկ մնացած 8 բիթերը օգտագործվում են հրամանի տվյալները նշելու համար: Մի խոսքով, MAX7219- ի աշխատանքը կարելի է ամփոփել հետևյալ կերպ. Մենք գիտենք, որ մեր աչքերը հիշում են բռնկումը մոտ 20 մ: Այսպիսով, Վարորդը LED- ները թարթում է ավելի քան 20 մգ արագությամբ, ինչը մեզ ստիպում է զգալ, որ լույսը երբեք չի անջատվում: Այս կերպ, 16 կապում վերահսկվում է 64 LED:

Մոդուլի VCC- ն և GND- ն անցնում են Arduino- ի 5V և GND կապերին, իսկ երեք այլ կապերը `DIN, CLK և CS- ն անցնում են Arduino- ի տախտակի ցանկացած թվային կապին: Եթե մենք ցանկանում ենք միացնել մեկից ավելի մոդուլներ, մենք պարզապես միացնում ենք նախորդ անջատման տախտակի ելքային կապերը նոր մոդուլի մուտքային կապումներին: Իրականում այս կապումներն բոլորը նույնն են, բացառությամբ այն, որ նախորդ տախտակի DOUT քորոցը անցնում է նոր տախտակի DIN քորոցին:

Քայլ 3. Տախտակի դասավորության նախագծում (PCB)

Եթե ցանկանում եք ձեր դիզայնն ավելի գրավիչ դարձնել, ապա PCB- ները հաջորդ քայլն են: PCB- ների օգնությամբ մենք կարող ենք խուսափել այնպիսի ընդհանուր խնդիրներից, ինչպիսիք են աղմուկը, աղավաղումը, անկատար շփումը և այլն: Ավելին, եթե ցանկանում եք կոմերցիոն լինել ձեր դիզայնով, ապա պետք է օգտագործեք համապատասխան տպատախտակները:

Բայց շատ մարդիկ, հատկապես սկսնակները, կդժվարանան տպատախտակները նախագծել, քանի որ դա զգում են որպես հոգնեցուցիչ աշխատանք և ծայրահեղ գիտելիքներ են պահանջում տպատախտակի նախագծման մեջ: Տպագիր տպատախտակները նախագծելը իրականում պարզ է (այո, դա որոշակի պրակտիկայի և ջանքերի կարիք ունի):

Նկատի ունեցեք, որ Սխեմատիկայի աշխատանքը միայն մասերի և դրանց միջև կապերի սահմանումն է: Միայն խորհրդի դասավորության մեջ կարևոր է, թե որտեղ են մասերը ֆիզիկապես գնում: Սխեմատիկայի վրա մասերը դրված են այնտեղ, որտեղ դրանք էլեկտրական իմաստ ունեն, տախտակների վրա ՝ դրանք դրված են այնտեղ, որտեղ նրանք ֆիզիկապես իմաստ ունեն, ուստի դիմադրությունը, որը գտնվում է սխեմատիկ մասի մոտ, կարող է հնարավորինս հեռու մնալ այդ մասից: Խորհրդում:

Սովորաբար, երբ տախտակ եք դնում, առաջին հերթին տեղադրում եք այն մասերը, որոնցում տեղադրման վայրեր կան, որտեղից դրանք պետք է գնան, ինչպես միակցիչները: Այնուհետև խմբավորեք բոլոր այն հատվածները, որոնք տրամաբանորեն իմաստ ունեն, և տեղափոխեք այս կլաստերներն այնպես, որ դրանք ստեղծեն հատված չուղղված գծերի ամենափոքր քանակությունը: Այդ կետից ընդլայնել այդ կլաստերները ՝ բոլոր մասերը բավականաչափ հեռու տեղափոխելով միմյանցից, որպեսզի նրանք չխախտեն նախագծման որևէ կանոն և ունենան նվազագույնը չուղղորդված հետքեր:

Տպագիր տպատախտակների դեպքում մի բան այն է, որ դրանք ունեն երկու կողմ: Այնուամենայնիվ, դուք սովորաբար վճարում եք ձեր օգտագործած յուրաքանչյուր շերտի համար, և եթե դուք պատրաստում եք այս տախտակը տանը, գուցե կարողանաք հուսալիորեն պատրաստել միակողմանի տախտակներ: Շնորհիվ անցքերի մասերի զոդման լոգիստիկայի, դա նշանակում է, որ մենք ցանկանում ենք օգտագործել PCB- ի ներքևը: Օգտագործեք Mirror հրամանը և կտտացրեք մակերեսին ամրացվող մասերին `դրանք ներքևի շերտին անցնելու համար: Մասերի կողմնորոշումը շտկելու համար գուցե անհրաժեշտ լինի օգտագործել Պտտել կամ տեղափոխել հրամանը: Բոլոր մասերը շարադրելուց հետո գործարկեք Ratsnest հրամանը: Ratsnest- ը վերահաշվարկում է բոլոր չուղղված լարերի (օդային լարերի) ամենակարճ ճանապարհը, որը պետք է արդար չափով մաքրի էկրանի խառնաշփոթը:

PCB- ի նախագծումից հետո դուք պետք է տպեք դիզայնը: Թեև ինտերնետում առկա են բազմաթիվ ձեռնարկներ, որոնք մեծ մարտահրավեր են ձեռքով լավ որակի PCB պատրաստելը: Այս նախագծում օգտագործվող PCB- ն տպված է JLCPCB- ից: Տպման որակը շատ լավ է: Ես ստացա 12 տախտակ, բոլորը գեղեցիկ վակուումով կնքված և պղպջակով փաթաթված: բոլորը լավ տեսք ունեն, զոդման դիմակի ճշգրիտ հանդուրժողականություն, մետաքսե էկրանին հստակ բնավորություն: Ես ավելացրել եմ Graber ֆայլը, և դուք կարող եք այն ուղղակի ուղարկել JLCPCB ՝ լավ որակի տպագիր PCB ստանալու համար:

JLCPCB- ն արտադրում է 5 կտոր PCB ՝ առավելագույնը 10 սմ x 10 սմ չափսերով ՝ ընդամենը 2 դոլարով: Սա ամենաէժան գինն է, որը մենք երբևէ տեսել ենք: Առաքման գինը նույնպես ցածր է այլ ընկերությունների համեմատ:

Պատվիրելու համար այցելեք JLCPCB կայքը: Գլխավոր էջում ցուցադրվում է գնանշումների հաշվիչ, որը ձեզ տանում է պատվիրման էջ: Մեջբերումների հաշվիչի վրա պարզապես մուտքագրեք PCB- ի չափը, քանակը, շերտերը և հաստությունը:

Մեջբերումների էջը հիանալի կանխադրված պարամետր ունի սկսնակների համար, ովքեր չեն հասկանում PCB- ի արտադրության բոլոր պայմաններն ու չափանիշները: Օրինակ, տերմինները, ինչպիսիք են Surface Finish- ը, Gold Fingers- ը, Material- ի մանրամասները և այլն, կարող են շփոթեցնող լինել հոբբիստների համար, այնպես որ կարող եք պարզապես խուսափել այդ պարամետրերից: Կանխադրված կարգավորումը ամեն ինչ լավ է: Եթե ցանկանում եք իմանալ այդ տերմինների իմաստը և ցանկանում եք պարզել, թե որն է դրանց նշանակությունը ձեր PCB- ների վրա, կարող եք պարզապես սեղմել տերմիններից անմիջապես վերև գտնվող հարցական նշանի վրա:

Օրինակ, JLCPCB- ը լավ բացատրել է «Ոսկե մատներ» տերմինը, նյութի մանրամասները և այլն: Այլ լռելյայն կարգավորումները կարող են պահպանվել այնպես, ինչպես կան:

Դուք կարող եք ավելին իմանալ այս խրատականից:

Քայլ 4: oldոդում (դիմադրություն, կապի վերնագիր և IC բազա)

Sոդումը էլեկտրոնիկայի աշխարհում սահելու համար անհրաժեշտ ամենահիմնական հմտություններից մեկն է: Երկուսը միասին գնում են ոլոռի և գազարի պես: Եվ, չնայած հնարավոր է սովորել և կառուցել էլեկտրոնիկա ՝ առանց եռակցման սարք վերցնելու անհրաժեշտության, շուտով կիմանաք, որ մի ամբողջ նոր աշխարհ է բացվում այս մեկ պարզ հմտությամբ: Sոդումը բաղադրիչներին միացումին «ամրացնելու» միակ մշտական միջոցն է: Եվ հիմնական զոդումը հեշտ է: Այն ամենը, ինչ ձեզ հարկավոր է, եռակցման երկաթ և մի փոքր զոդ է: Երբ հայրս ինձ պատանեկության տարիներին սովորեցրեց, ես հիշում եմ, որ այն բավականին արագ վերցրեցի:

Theոդման աշխատանքները սկսելուց առաջ անհրաժեշտ է որոշակի պատրաստում լավ զոդման համար:

Մաքրել ծայրը Երբ երկաթը տաքանում է, սկսեք ծայրը մաքրելուց ՝ հին զոդը դրանից հանելու համար: Դուք կարող եք օգտագործել թաց սպունգ, պղնձի մաքրման պահոց կամ նման բան:

Tipոդման աշխատանքները սկսելուց առաջ պետք է թիթեղացնել զոդի ծայրը: Սա հուշում է, որ հուշումն ավելի արագ է փոխանցում ջերմությունը և դրանով իսկ հեշտացնում և արագացնում զոդումը: Եթե ձեր հուշում անագի որևէ կաթիլ է հայտնվում, օգտագործեք սպունգ, պղնձի մաքրման պահոց կամ պարզապես թափահարեք այն:

Մաքուր մակերեսը շատ կարևոր է, եթե ցանկանում եք ամուր, ցածր դիմադրության զոդման միացում: Soldոդման ենթակա բոլոր մակերեսները պետք է լավ մաքրվեն: 3M Scotch Brite բարձիկները, որոնք ձեռք են բերվել տնային բարեկարգման, արդյունաբերական ապրանքների խանութից կամ ավտոմեքենայի թափքի խանութից, լավ ընտրություն են, քանի որ դրանք արագորեն կհեռացնեն մակերևույթի աղոտությունը, բայց չեն քայքայի PCB- ի նյութը: Նկատի ունեցեք, որ դուք կցանկանաք արդյունաբերական բարձիկներ, այլ ոչ թե մաքրող/օճառով ներծծված խոհանոցի մաքրման բարձիկներ: Եթե ձեր տախտակի վրա ունեք հատկապես կոշտ ավանդներ, ապա պողպատե բրդի նուրբ դասը ընդունելի է, բայց շատ զգույշ եղեք ամուր հանդուրժողականությամբ տախտակների վրա, քանի որ նուրբ պողպատե սափրիչները կարող են տեղավորվել բարձիկների և անցքերի միջև: Երբ տախտակը մաքրեք փայլուն պղնձից, կարող եք օգտագործել լուծիչ, ինչպիսին է ացետոնը, մաքրելու համար մնացորդի մնացորդները և տախտակի մակերեսից քիմիական աղտոտումը հեռացնելու համար: Մեթիլ հիդրատը մեկ այլ լավ լուծիչ է և մի փոքր ավելի գարշահոտ, քան ացետոնը: Տեղյակ եղեք, որ այս երկու լուծիչներն էլ կարող են հեռացնել թանաքը, այնպես որ, եթե ձեր տախտակը մետաքսյա է, նախ փորձարկեք քիմիական նյութերը, նախքան ամբողջ տախտակը ջնջելը:

Հուսով եմ, որ դուք ավարտել եք վերը նշված բոլոր ձևականությունները և պատրաստ եք բաղադրիչները տեղադրել PCB- ի վրա: Հավաքածուն նախատեսված է անցքերի բաղադրիչների համար և PCB- ի վրա անցքերի բաղադրիչները սկսվում են դրա փոսում տեղադրելով:

Բաղադրիչի և տախտակի մաքրումից հետո դուք պատրաստ եք բաղադրիչները տեղադրել տախտակի վրա: Եթե ձեր սխեման պարզ չէ և պարունակում է միայն մի քանի բաղադրիչ, դուք հավանաբար չեք դնի բոլոր բաղադրիչները տախտակի վրա և միանգամից կպցրեք դրանք: Ամենայն հավանականությամբ, դուք միաժամանակ կպցրեք մի քանի բաղադրիչ, նախքան տախտակը շուռ տալը և ավելի շատ տեղադրելը: Ընդհանրապես, ամենալավն այն է, որ սկսենք ամենափոքր և հարթ բաղադրիչներից (դիմադրիչներ, IC, ազդանշանային դիոդներ և այլն), այնուհետև փոքր մասերի պատրաստումից հետո աշխատել մինչև ավելի մեծ բաղադրիչներ (կոնդենսատորներ, էներգիայի տրանզիստորներ, տրանսֆորմատորներ): Սա տախտակը համեմատաբար հարթ է պահում ՝ այն ավելի կայուն դարձնելով զոդման ժամանակ: Լավագույնն է նաև մինչև վերջ պահպանել զգայուն բաղադրիչները (MOSFET- ներ, չմիացված IC- ներ) `մնացած միացման միացման ժամանակ դրանք վնասելու հավանականությունը նվազեցնելու համար: Անհրաժեշտության դեպքում թեքեք լարերը և բաղադրիչը տեղադրեք տախտակի համապատասխան անցքերի միջով: Partոդման ընթացքում հատվածը տեղում պահելու համար գուցե ցանկանաք տախտակի ներքևի հատվածը թեքել 45 աստիճանի անկյան տակ: Սա լավ է աշխատում այնպիսի երկար մասերի համար, ինչպիսիք են դիմադրողները: Կարճ կապիչներով բաղադրիչները, ինչպիսիք են IC վարդակները, կարող են տեղավորվել մի փոքր դիմակավոր ժապավենով կամ կարող եք լարերը թեքել ներքև ՝ սեղմելով ԱՀ տախտակի բարձիկների վրա:

Շատ փոքր քանակությամբ կպցնել երկաթի ծայրին: Սա օգնում է ջերմությունը հաղորդել բաղադրիչին և տախտակին, բայց դա զոդը չէ, որը կկազմի հոդը: Համատեղը տաքացնելու համար դուք կդնեք երկաթի ծայրը այնպես, որ այն հենվի ինչպես բաղադրիչի կապարի, այնպես էլ տախտակի վրա: Կարևոր է, որ դուք տաքացնեք կապարը և տախտակը, հակառակ դեպքում զոդիչը պարզապես կհավաքվի և կհրաժարվի կառչել չջեռուցվող իրից: Փոքր քանակությամբ զոդը, որը դուք կիրառել եք ծայրին նախքան հոդը տաքացնելը, կօգնի շփվել տախտակի և կապարի միջև: Սովորաբար հոդը կպցնելու համար տևում է մեկ կամ երկու վայրկյան, բայց ավելի մեծ բաղադրիչներն ու ավելի հաստ բարձիկներն/հետքերը ավելի շատ ջերմություն կլանեն և կարող են այս անգամ ավելանալ: Եթե տեսնում եք, որ բարձի տակ գտնվող հատվածը սկսում է պղպջակել, դադարեցրեք տաքացումը և հեռացրեք eringոդման երկաթը, քանի որ դուք գերտաքացնում եք պահոցը, և այն բարձրացման վտանգի տակ է: Թող այն սառչի, այնուհետև զգուշորեն նորից տաքացրեք այն շատ ավելի քիչ ժամանակով:

Միշտ համոզվեք, որ բավականաչափ ջերմություն եք կիրառում, հակառակ դեպքում, հնարավոր է, հայտնվեք «սառը զոդման հանգույցով»: Նման զոդման հանգույցը կարող է լավ տեսք ունենալ, առանց իրականում ապահովելու ձեր ուզած կապը: Սա կարող է հանգեցնել լուրջ հիասթափության, երբ ձեր սխեման չի աշխատում, և դուք փորձում եք պարզել, թե ինչու; կապում:

Եթե դուք գոհ եք ձեր զոդումից, կտրեք բաղադրիչի կապարը զոդի հոդի վերևից:

Soldոդման պահին ես հետևեցի վերը նշված բոլոր խորհուրդներին: Սկզբում բոլոր դիմադրիչները տեղադրեցի տախտակի վրա և զոդեցի: Հետո ես տեղադրեցի IC հիմք ամբողջ IC- ի համար և զգուշորեն զոդվեցի: IC- ների զոդման համար խելամիտ է օգտագործել IC վարդակից: Որոշ IC- ներ կկոտրվեն, եթե եռակցման երկաթից ջերմությունը չափազանց տաք է: Հետո ես զոդեցի Battery- ի պատյան, Grove միակցիչներ և կապի վերնագրեր:

PCB բաղադրիչի տեղադրման և զոդման մասին ավելին իմանալու համար կարող եք կարդալ այս գեղեցիկ հրահանգը ՝

Քայլ 5: Sոդում (LED և անջատիչ)

Բոլոր ռեզիստորները, կապի վերնագրերը և IC հիմքը միացնելուց հետո ճիշտ ժամանակն է LED- ն ու անջատիչները միացնելու: Հավաքածուն պարունակում է վեց 5 մմ LED, և բոլորը տեղադրված են մեկ տողով: Հետո տեղադրեցի 4 շոշափելի կոճակի անջատիչ:

Փոքր մասեր նախ զոդեք: Ավելի մեծ մասեր կոնդենսատորների և տրանզիստորների նման կպցնելուց առաջ կպցրեք դիմադրիչներ, ցատկիչներ, դիոդներ և ցանկացած այլ փոքր մասեր: Սա շատ ավելի հեշտ է դարձնում հավաքումը: Տեղադրեք զգայուն բաղադրիչները վերջին: Տեղադրեք CMOS IC- ներ, MOSFET- ներ և ստատիկ զգայուն այլ բաղադրիչներ, որոնք պահպանվում են այլ մասերի հավաքման ժամանակ դրանց վնասումից խուսափելու համար:

Թեև զոդումը ընդհանուր առմամբ վտանգավոր գործունեություն չէ, կան մի քանի բաներ, որոնք պետք է հաշվի առնել: Առաջին և ամենաակնհայտն այն է, որ այն ներառում է բարձր ջերմաստիճան: Sոդման արդուկները լինելու են 350 F կամ ավելի բարձր, և շատ արագ այրվածքներ են առաջացնելու: Համոզվեք, որ օգտագործեք հենարան ՝ երկաթին ամրացնելու և լարը հեռու պահելու համար ՝ բարձր երթևեկության վայրերից: Itselfոդիչն ինքնին կարող է կաթել, ուստի իմաստ ունի խուսափել մարմնի բաց հատվածների վրա զոդումից: Միշտ աշխատեք լավ լուսավորված տարածքում, որտեղ դուք ունեք տարածք ՝ մասերը դուրս հանելու և տեղաշարժվելու համար: Խուսափեք ձեր դեմքը ուղղակիորեն հոդի վերևից միացնելուց, քանի որ հոսքի և այլ ծածկույթների գոլորշիները կգրգռեն ձեր շնչառական տրակտը և աչքերը: Soldոդիչների մեծ մասը կապար է պարունակում, այնպես որ դուք պետք է խուսափեք ձեր դեմքին դիպչելուց ՝ զոդի հետ աշխատելիս և միշտ լվացեք ձեռքերը ուտելուց առաջ:

Քայլ 6: Sոդում (յոթ հատված, LCD և կետային նյութ)

Սա զոդման վերջին փուլն է: Այս փուլում մենք կպչենք երեք մեծ բաղադրիչ (յոթ հատվածի էկրան, կետային մատրիցային էկրան և LCD էկրան): Նախ, ես յոթ հատվածի էկրան կպցրեցի տախտակին, քանի որ այն իր չափսով ամենափոքրն է և պակաս զգայուն: Հետո տեղադրեցի կետային մատրիցի ցուցադրումը: Կետերի մատրիցային էկրանը զոդելուց հետո ես տեղադրեցի վերջին բաղադրիչը ՝ LCD էկրանը տախտակին: Նախքան LCD- ի գրատախտակին տեղադրելը ես նախ միացրեցի արական կապի վերնագիրը LCD- ին, այնուհետև տեղադրեցի հիմնական PCB տախտակին: Eringոդման աշխատանքը կատարվում է LCD- ի զոդման միջոցով:

Theոդման բոլոր միացումներն անելուց հետո լավ պրակտիկա է տախտակից մաքրել հոսքի բոլոր ավելորդ մնացորդները: Որոշ հոսքեր հիդրոսկոպիկ են (նրանք կլանում են ջուրը) և կարող են դանդաղորեն ներծծել այնքան ջուր, որ մի փոքր հաղորդիչ դառնա: Սա կարող է էական խնդիր լինել թշնամական միջավայրում, ինչպիսին է ավտոմեքենայի կիրառումը: Հոսքերի մեծ մասը հեշտությամբ կմաքրվեն `օգտագործելով մեթիլ հիդրատ և լաթ, բայց որոշների համար կպահանջվի ավելի ուժեղ լուծիչ: Օգտագործեք համապատասխան լուծիչ ՝ հոսքը հեռացնելու համար, այնուհետև տախտակը չորացրեք սեղմված օդով:

Քայլ 7: Ամբողջական հավաքածու

Հուսով եմ, որ դուք ավարտել եք վերը նշված բոլոր քայլերը: Շնորհավոր! Դուք պատրաստել եք ձեր սեփական Arduino Nano Learner Kit- ը: Այժմ դուք կարող եք շատ հեշտությամբ ուսումնասիրել Արդուինոյի աշխարհը: Arduino ծրագրավորում սովորելու համար ձեզ հարկավոր չէ տարբեր վահան կամ մոդուլ գնել: Հավաքածուն ներառում է սովորողի համար պահանջվող բոլոր հիմնական իրերը:

Շատ հեշտությամբ կարող եք կառուցել հետևյալ նախագծերը: Լրացուցիչ սարք կամ բաղադրիչ չի պահանջվում: Նույնիսկ խորհուրդը պահանջում է շատ քիչ պարզ jumper կապ:

1. Դուք կարող եք ջերմաչափ պատրաստել LM35- ի և յոթ հատվածի ցուցադրման միջոցով
2. Դուք կարող եք կատարել ջերմաստիճանի և խոնավության հաշվիչ ՝ օգտագործելով DHT11 և LCD էկրան
3. Դուք կարող եք պարզ դաշնամուր պատրաստել ՝ օգտագործելով կոճակներ և ազդանշան
4. Դուք կարող եք թվային ժամացույց պատրաստել ՝ օգտագործելով RTC և LCD/Seven Segment: Կարող եք նաև ազդանշան ավելացնել ՝ օգտագործելով Buzzer- ը: Չորս կոճակ կարող է օգտագործվել ժամանակի ճշգրտման և կազմաձևման համար:
5. Դուք կարող եք անալոգային ժամացույց պատրաստել RTC և Dot matrix ցուցադրման միջոցով
6. Դուք կարող եք խաղ պատրաստել կոճակների և կետային մատրիցի ցուցադրման միջոցով:
7. Կարող եք միացնել ցանկացած Grove մոդուլ, ինչպիսիք են Grove Bluetooth- ը, տարբեր Grove Sensor և այլն:

Ես նշեցի միայն մի քանի հնարավոր տարբերակ: Հավաքածուի միջոցով կարող եք շատ ավելի շատ իրեր ստեղծել: Հաջորդ քայլում ես ձեզ ցույց կտամ մի օրինակ ՝ օգտագործելով Kit- ը Arduino էսքիզով: