הכינו ספסל מבחן Arduino בהתאמה אישית באמצעות גלישת חוטים: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

מדריך זה יראה לך דרך קלה לחבר Arduino Nano ללוחות פריצה שונים של PCB. פרויקט זה בא במהלך החיפוש שלי אחר דרך יעילה אך לא הרסנית לקשר בין מספר מודולים.

היו לי חמישה מודולים שרציתי לחבר:

• ארדואינו
• לוח מגע LCD גרפי בגודל 5 אינץ '800x480 מבית האלויו האלקטרוניקה
• קורא כרטיסי SD
• יחידת שעון בזמן אמת DS1302
• מקלט RS-485/RS-422 מסוג MAX485

לוח המגע ומודולי השעון בזמן אמת שימשו בעבר בפרויקטים שלי בשעון דאלי ובסינטיסייזר הקשת שלי, אך אב טיפוס אלה בוצעו על לוח לחם ונפרקו כדי לפנות מקום לפרויקטים חדשים.

התברר לי שאם כל המודולים האלה יחד במתקן קבוע יאפשרו לי להשקיע יותר זמן בכתיבת תוכנות ופחות זמן בחיווט דברים על לוח לחם. יחד עם זאת, לא רציתי להלחיד כל דבר לצמיתות כדי שאוכל לשמר את המודולים לשימוש עתידי.

מדריך זה מראה כיצד חיברתי את הכל באמצעות עטיפת חוטים.

שלב 1: תכנון הקשרים

הצעד הראשון שלי היה למפות כיצד לחבר את כל המודולים לפינים הזמינים ב- Arduino Nano. התצוגה וכרטיס ה- SD הם שני מודולי SPI. SPI הוא אוטובוס, כך שקווי ה- CLK, MISO ו- MOSI יכולים להיות מחוברים כשרשרת למודולים הזקוקים לו יחד עם כוח. עם זאת, כל אחד ידרוש סיכה משלו (CS Select).

החלטתי לשים את מודול ה- RTC על סיכות משלו מכיוון שניסויים קודמים הראו לי שהוא לא תואם SPI ממש. מודולי המשדר היו זקוקים גם לסיכות משלהם.

לאחר מיפוי הכל גיליתי שזה נראה כך:

• Arduino Pin GND -> LCD GND -> כרטיס SD GND -> מקלט GND -> RTC 5V
• Arduino Pin 5V -> LCD 5V -> כרטיס SD 5V -> מקלט VCC -> RTC VCC
• Arduino Pin 13 -> LCD CLK -> כרטיס SD CLK
• Arduino Pin 12 -> LCD MISO -> כרטיס SD MISO
• Arduino Pin 11 -> LCD MOSI -> כרטיס SD MOSI
• Arduino Pin 10 -> LCD CS
• Arduino Pin 9 -> LCD PD
• Arduino Pin 2 -> LCD INT
• פין Arduino 8 -> RTC CLK
• Arduino Pin 7 -> RTC DAT
• פין Arduino 6 -> RTC RST
• Arduino Pin 4 -> כרטיס SD CS
• ארדואינו פין 14 -> משדר די
• פין Arduino 15 -> מקלט DE
• Arduino Pin 16 -> מקלט משדר RE
• ארדואינו פין 17 -> משדר RO

סיכות 0 ו -1 משמשות את ממשק ה- USB, כך שהן היו מחוץ לתחום. הפינים הדיגיטליים 3, 5, 18 ו -19 נותרו בחינם, וכך גם הכניסות האנלוגיות A4 עד A7, מה שמאפשר הרחבה עתידית.

שלב 2: הבעיה עם חוטי מגשר ועיטוף כפתרון

בתחילה ניסיתי לחבר הכל עם כבלי Y קצרים מותאמים אישית. עם זאת הצריפים והמחברים נועדו רק לקחת חוט אחד בכל פעם. צפיפות חוטים מרובים בבית אחד הייתה קשה והובילה למפרקים שבירים שלא נמשכו זמן רב. לא רק שתהליך ההתכווצות גזל זמן רב, לאחר שהשימוש במחברים סביר שהמחברים יסתדרו מהסיכות ויובילו לבזבוז זמן נוסף לאיתור תקלות לסירוגין.

תמיד רציתי לנסות לעטוף חוטים, אז חשבתי שזו הזדמנות טובה לעשות זאת. לאחר מחקר, רכשתי כלי WSU-30 M, כמה כותרות ארוכות במיוחד באורך 19 מ מ וארוך 30 חוט עטיפת חוט AWG ב- eBay.

כטכנולוגיה, עטיפת חוטים יש היסטוריה ארוכה. זו הייתה דרך פופולרית לייצר מחשבים דיגיטליים בשנות ה -60, ה -70 וה -80 וראתה שימוש תכוף במשרדים מרכזיים טלפוניים. למרות שהוא התיישן על ידי מעגלים מודפסים בייצור המוני, עטיפת תיל יש את היתרונות הבאים לחובב:

• זה זול ומהיר
• קל ליישום וניתן להסיר אותו בצורה נקייה
• זה עובד עם כותרות הסיכות המולחמות ללוחות פריצה רבים
• הוא יוצר חיבור אמין לאורך זמן
• הוא מאפשר חיבורים מרובים לכל נקודה וממנה (כאשר משתמשים בכותרות ארוכות)

שלב 3: הכנת ננו ארדואינו

השלב הבא היה הכנת ננו הארדואינו שלי. היה לי ארדואינו ננו ללא כותרות, מה שהתברר כשימושי, מכיוון שרציתי להלחם את סיכות הכותרת הארוכות במיוחד לצד העליון כדי שאוכל לראות את התוויות בזמן גלישת חוטים.

הלחמתי גם כמה כותרות ארוכות במיוחד ללוח הפריצה הזעיר שהגיע עם לוח התצוגה שלי.

במודול המקלט, מסופי הבורג היו בצד הנגדי של הכותרות, כך שהסרתי אותם והעברתי אותם לאותו צד כמו הכותרות.

ללוחות האחרים היו כותרות קצרות כבר מולחמות בצד הנכון, אז שמרתי אותן כפי שהן.

שלב 4: עיצוב מגש

רציתי להיות מסוגל להרכיב את כל האלקטרוניקה בחלק האחורי של מעמד ה- LCD שיצרתי עבור שעון הדאלי שלי, כך שניתן לי לדמיין משהו ב- OpenSCAD. עשיתי גזרות ללוחות השונים שרציתי להרכיב.

לאחר שהדפסתי את המגש הדבקתי את כל המודולים בחום.

שלב 5: תהליך גלישת החוט

תהליך עטיפת החוט מורכב מארבעת השלבים: מדידה, חיתוך, הפשטה ועטיפה.

אני מודד מספיק חוט כדי להתפרש משתי הנקודות שאני רוצה לחבר, ועוד סנטימטר נוסף בכל קצה לעטיפה. לאחר מכן, אני מסיר 1 סנטימטר של בידוד מכל קצה ומשתמש בכלי לעטוף את החוט על העמוד.

להלן הטכניקה המדויקת בה אני משתמשת, שתוכל לראות בסרטון ההדגמה שלי:

• אני מודד את הטווח בין שתי נקודות שאני רוצה לחבר
• אני מסמן את האורך הרצוי עם האצבעות, ואז משתמש בסרגל כדי להוסיף שני סנטימטרים
• חתכתי את החוט לאורך
• אני מודד 1 ו 1/4 אינץ 'מהקצה
• לאחר מכן אני מחדיר את הקצה לתוך החור בכלי העטיפה
• אני מושך את החוט למטה אל הפער בלהב החיתוך
• אני שולף את החוט מהקצה השני, מפשיט סנטימטר אחד של חוט
• אני חוזר על התהליך בצד השני של החוט

כשהחוט מופשט משני הקצוות, אני מחדיר את קצה החוט החשוף לתוך הקנה של כלי עטיפת החוט כך שהחלק המופשט יוצא מהחריץ בצד. לאחר מכן אני מחליק את הקצה כלפי מטה על עמוד ונותן לו כמה סיבובים, אוחז בכלי רופף כדי לאפשר לו לעלות כשהוא מתפתל.

חיבור טוב יותיר כ -7 סיבובי חוט על העמוד. אם הפניות מוערמות זו על זו, אל תלחץ על הכלי כל כך חזק!

עדכון: כמה מכם התייחסו לכך שהבידוד צריך לעטוף את העמוד להקלה במתיחות. צירפתי שתי תמונות להראות את ההבדל.

שלב 6: עוטף חוטי הלוח כולו

זה מראה את הלוח לאחר שחיברתי את כל החיבורים. עשיתי כמה טעויות בדרך, אך אלה בוטלו בקלות על ידי חיתוך החוטים ושימוש בפינצטה כדי לעטוף את הקצוות מהעמודים.

אני מציע לעשות את זה חלק אחד בכל פעם ולבדוק את העבודה שלך עם מטר רב או על ידי הפעלה ובדיקה של כל רכיב. זה הרבה יותר קשה לתקן ברגע שיש מספר שכבות של חוטים.

המוצר המוגמר שלי נראה קצת מבולגן, אבל אם אתה רוצה אתה יכול להיות קצת יותר זהיר בנוגע לניתוב או להשתמש בצבעים שונים כדי לשמור על הדברים ברורים.

גם אם זה לא נראה יפה, זה הרבה יותר חזק מלוח לחם! אבל הבונוס הגדול הוא שאם אתה רוצה לפרק אותו בכל עת, תוכל לעשות זאת בקלות ללא פגיעה בארדואינו ננו או בכותרות הסיכות בלוחות הבודדים!

שלב 7: פרויקטים תואמים

הלוח שהושלם יאפשר לך ליישם את הפרויקטים הבאים:

• שעון דיגיטלי נמס בסגנון שנות ה -80
• פסנתר קשת מואר עם ארדואינו (דורש רכיבים חיצוניים)