לוח תואם Arduino: 13 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

האם אתם שולטים בטכנולוגיית Arduino? אם אתה לא שולט זה כנראה בגלל שהוא שולט בך.

הכרת Arduino היא השלב הראשון עבורך ביצירת סוגים שונים של טכנולוגיות, ולכן השלב הראשון הוא שתוכל לשלוט בפעולה המלאה של לוח Arduino.

במדריך זה תלמד צעד אחר צעד לשלוט במעגל השלם של לוח תואם Arduino.

לכן, מטרתנו היא ללמד כיצד תוכלו לייצר לוח תואם Arduino משלכם באותו גודל ומידות של Arduino UNO באמצעות הפרויקט עם JLCPCB לוח תואם Arduino של 2 $.

להלן, נציע את כל חומר החומר ונסביר כיצד פועל המעגל ונבנה את הלוח התואם שלנו Arduino PCB באמצעות תוכנת EasyEDA.

אספקה

• 01 x קריסטל 16 מגה -הרץ
• קבלים קרמיים 02 x 22pF
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x קבל אלטרוליטי 0.1 uF
• 02 x קבל אלטרוליטי 0.33 uF
• 01 x מחבר ג'ק 2.1 מ"מ
• 01 x קבלים קרמיים 100nF
• 04 x הנגד 1kR
• 01 x הנגד 10kR
• 04 x LED 3 מ"מ
• 01 x כותרת סיכה 2x3 - 2.54 מ"מ
• 01 x דיודה 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x כותרת סיכה 1x5 - 2.54 מ"מ
• 01 x לחצן מתג 6x6x5 מ"מ

שלב 1: שליטה בסכימה האלקטרונית האלקטרונית של Arduino UNO

הצעד הראשון לשליטה בטכנולוגיית Arduino הוא להכיר את סכמטיק האלקטרוניקה של Arduino. ממעגל אלקטרוני זה נלמד כיצד לוח Arduino עובד וכיצד ניתן לבנות לוח Arduino תואם משלנו.

להלן נציג את הפרויקט המלא של הלוח התואם Arduino.

במעגל האלקטרוני של Arduino, ישנם מספר מעגלים חשובים המוצגים להלן:

• ספק כוח;
• איפוס מעגל;
• מעגל תכנות;
• מעגל מתנד;
• מעגל של המיקרו -בקר ATMEGA328P;
• איתות מעגלים מופעל LED;
• מחבר לסיכות Atmega328P.

בהתבסס על המעגלים, נבנה את הלוח התואם Arduino.

שלב 2: סכמה אלקטרונית של הלוח התואם Arduino

המעגל האלקטרוני של הלוח התואם Arduino מוצג להלן. למעגל זה יש את החלקים הבאים:

• ספק כוח;
• איפוס מעגל;
• מעגל תכנות;
• מעגל מתנד;
• מעגל של המיקרו -בקר ATMEGA328P;
• איתות מעגלים מופעל LED;
• מחבר לסיכות Atmega328P.

להלן, נציג כיצד פועל כל חלק במעגל זה.

שלב 3: מעגל ספק כוח

מעגל החשמל משמש להפעלת כל לוח המעגלים התואם Arduino. מעגל זה מציע 3 מתחים שונים: מתח כניסה, 5V ו- 3.3V בסיכות המחבר של הכרטיס התואם Arduino.

מעגל זה יכול להיות מופעל במתח של 7V עד 12V, אולם אנו ממליצים לספק 9V לכל היותר.

לאחר הפעלת המעגל באמצעות מחבר שקע בגודל 2.1 מ מ, מתח הכניסה עובר דרך 2 מעגלי ווסת מתח.

המתח מוסדר על ידי AMS1117 5V IC ו- AMS1117 3.3V IC. ה- AMS1117 5V IC משמש לספק מתח מוסדר של 5V להפעלת המיקרו -בקר ATMEGA328P. בעוד שבב AMS1117 משמש לספק מתח 3.3V על מחבר הלוח, הוא יפעיל כמה מודולים וחיישנים שמשתמשים בערך מתח זה לעבודה.

שלב 4: איפוס ומעגל מתנד

מעגל האיפוס מורכב מכפתור ונגד המחובר לסיכה 1 של הבקר המיקרו ATMEGA328P. כאשר לוחצים על הכפתור, סיכת האיפוס מקבלת את מתח המתח 0V. בדרך זו, המיקרו -בקר מתאפס ידנית באמצעות הלחצן.

כעת, מעגל המתנד מורכב מקריסטל ושני קבלים קרמיים כפי שמוצג בסכימה אלקטרונית המוצגת.

שלב 5: סכמה אלקטרונית ATMEGA328P

מעגל ATMEGA328P מוצג באיור לעיל. כדי שהמיקרו -בקר ATMEGA32P יעבוד, נדרשים שלושה דברים:

• אפס מעגל
• מעגל מתנד קריסטל 16MHz;
• מעגל חשמל 5V.

מעגל האיפוס והמתנד הוצגו בעבר. לבסוף, אספקת 5V מתקבלת מפלט המתח של ווסת המתח AMS1117 5V. הוא אחראי על ויסות המתח והפעלת המיקרו -בקר ATMEGA328P.

כעת נציג את מעגל התכנות ATMEGA328P CHIP ואת נורית האיתות במעגל.

שלב 6: מעגל תכנות שבב ATMEGA328P ונורית איתות במעגל

בלוח תואם Arduino זה אין יציאת USB. בדרך זו נשתמש במודול ממיר USB-TTL.

המודול המשמש לתכנת ה- ATMEGA328P הוא ה- FT232RL. מודול זה משמש מכיוון שיש לו את סיכת DTR. באמצעות מודול זה, נחבר אותו בסיכת זכר לכותרת ונתכנת את ATMEGA328P דרך 5 סיכות.

הסיכות המשמשות לתכנות הן VCC (+5V), GND, RX, TX ו- DTR.

בנוסף למעגל זה, יש נורית איתות במעגל. נורית LED זו משמשת לאותת כאשר הלוח התואם הארדואינו שלך מופעל.

כאשר לוח המעגל מופעל, המתח של ווסת המתח AMS1117 5V מגיע לנורית זו והוא מופעל.

לבסוף, יש לנו את מחברי הלוח התואמים Arduino.

שלב 7: מחבר וצורת UNO Arduino

כדי ליצור חווית משתמש טובה עם הלוח התואם Arduino, השתמשנו בצורה הדומה ללוח ה- UNO של Arduino.

כפי שניתן לראות, כל הסיכות של המיקרו -בקר מחוברות בצורה של Arduino UNO. באופן זה, מעגל המודפס שלנו יהיה בצורת Arduino UNO כפי שצוין לעיל.

באמצעות הצורה, למשתמש תהיה חוויה טובה בדומה ל- Arduino UNO.

לכן, בעזרת סכמטי אלקטרוני זה, יצרנו את הפרויקט של לוח המעגלים המודפסים.

שלב 8: פרויקט לוח מעגלים מודפסים

כדי ליצור את הלוח התואם Arduino פרויקט זה פותח באמצעות EasyEDA PCB Project Enviroment.

בדרך זו, כל המרכיבים מאורגנים ומאחור, העקבות נוצרות. לכן, ה- PCB המוצג לעיל נוצר עם צורה הדומה ל- Arduino UNO כפי שצוין קדימה.

בתרשים למעלה לוח המעגלים מוצג במודל הסכמטי הדו -ממדי והתלת -ממדי שלו.

לבסוף, לאחר יצירת לוח המעגלים, קבצי הגרבר נוצרו ונשלחו לייצור בחברת הלוח האלקטרוני JLCPCB.

שלב 9: לוח מעגלים מודפסים תואמים Arduino

למעלה מוצגות התוצאה של לוח המעגלים המודפסים התואמים של Arduino. כפי שניתן לראות, הלוח המודפס בעל איכות טובה והאב טיפוס עובד ללא בעיות.

לאחר הערכת כל המעגלים של הלוח המודפס, אנו מרכיבים את רכיבי הלוח המודפס במעגל הלוח המודפס.

שלב 10: לוח מעגלים מודפס של Assemby

הלוח התואם Arduino קל מאוד להרכיב את הרכיבים. כפי שניתן לראות במבנה שלו, יש לו 29 רכיבים להלחמה במבנה שלך. בדרך זו, רק 27 רכיבים מורכבים דרך חור Pin Through. לכן 93.1% מהרכיבים המשמשים בלוח זה יכולים להיות הלחמה לכל משתמש.

2 רכיבי ה- SMD האחרים קלים מאוד להלחמה על פני ה PCB.

בדרך זו, ניתן להשתמש ב- PCB זה כדי ללמד את התלמידים כיצד לבנות לוח Arduino תואם משלך ולייצר פעילויות אחרות.

לבסוף, נבנה את הקופסה שלנו באמצעות חיתוך בלייזר עד למעטפת הלוח התואם שלנו Arduino.

שלב 11: תיבת מארז ללוח תואם Arduino

הקופסה בחיתוך לייזר נועדה לאחסן את מעגל הארדואינו ולהגן עליו. קופסה זו יכולה להיות עשויה מחומר סיבי צפיפות בינונית או מחומר אקרילי וחייבת להיות בנויה מחומר אחד.

לייצור תיבת המארז אנו משתמשים במארז התוכנה המקוון. לכן, באמצעות תוכנה זו ניתן להכניס את הפרמטרים כמו רוחב, גובה ועומק.

לבסוף, יש לנו את המעגל המודפס שלנו במארז.

שלב 12: הורדת קבצים של הלוח התואם Arduino

במקרה שאתה צריך להוריד את קבצי ה- PCB להפקת ה- PCB שלך, אתה יכול להוריד את הקבצים בקישור הבא:

הורד פרוייקטים של קבצי PCB

שלב 13: הכרות

תודה JLCPCB להציע את פרויקט קוד פתוח תואם לוח Arduino PCB לייצור מאמר זה.