פלטפורמת אימון ארדואינו: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

היי מה קורה חבר'ה כאן הוא שוב הדרכה חדשה ופרויקט מיוחד חדש, והפעם אספתי פרויקט נחוץ לכל יצרני האלקטרוניקה, הפרויקט של היום הוא כיצד ליצור פלטפורמת אימון משלך בארדואינו, צעד אחר צעד הדרכה תהיה המדריך הטוב ביותר עבורכם לנסות את הפרויקט הזה ובוודאי שיש צורך בידע אלקטרוני בסיסי כלשהו בחוץ, אך אל תחשבו פעמיים כדי לנסות אותו מכיוון שהוא אחד מדהים.

מאז די הרבה זמן אני מנהל קבוצת פייסבוק של Arduino וראיתי הרבה פעמים אנשים שואלים מה היא ערכת Arduino הטובה ביותר לתרגול ומאיפה להשיג את העסקה הטובה ביותר להתחיל אלקטרוניקה ושאלה תכופה היא בנושא המזל של מפיצי ערכות Arduino במדינות מסוימות, כך שברור שיש בעיה בחוץ הדורשת התערבות שלנו וכייצרנית החלטתי להתחיל במדריך זה כיצד ליצור פלטפורמת אימון משלך בארדואינו במיוחד מכיוון שהפרויקט הזה יעזור לי להימנע. הזמן המבוזבז שאני משקיע בחיווט הרכיבים ללוח הלחם בכל פעם שאני מנסה לבדוק את הקודים שלי, אך במקום זאת באמצעות פלטפורמה מוכנה לשימוש, החיים יהיו קלים יותר.

פרויקט זה כל כך נוח במיוחד לאחר קבלת הלוח המותאם אישית שהזמנו מ- JLCPCB כדי לשפר את מראה הפלטפורמה שלנו וגם במדריך זה יש מספיק מסמכים וקודים כדי לאפשר לך ליצור ספסל אימונים משלך בקלות.

עשינו את הפרויקט הזה תוך 5 ימים בלבד, רק יומיים לסיום עיצוב החומרה לייצור הלוח השלישי ושלושה ימים לסיום הרכבת הפלטפורמה ולבדיקה גם כן.

מה תלמד מהדרכה זו:

1. בחירת הרכיבים הנכונים בהתאם לפלטפורמה שלך
2. גורם למעגל לחבר את כל הרכיבים הנבחרים
3. הרכיבו את כל חלקי הפרויקט
4. התחל את הקוד הראשון שלך עם פלטפורמה זו

שלב 1: פרטים אודות ספסל האימונים

הרעיון כל כך פשוט; אני בוחר בכמה רכיבים אלקטרוניים בסיסיים כמו תצוגות, נוריות LED, חיישנים, בקרים ומפעילים מסוג אחר ומחבר אותם יחד באמצעות PCB ושומר אותו כל הזמן מורכב ומוכן לפעולה, מעין שיטת plug and play.

תכונות הפלטפורמה שלנו

Arduino MEGA2560

המרכיב העיקרי בפלטפורמה זו יהיה mega2560 Arduino שיהווה את לב ספסל האימונים שלנו מכיוון שהוא המקשר בין כל הרכיבים המשומשים, וישאיר את האותות נעים כל הדרך מחיישנים ובקרות אל האינדיקטורים והמפעילים. לוח פיתוח זה כל כך נוח לשימוש ולוח אלקטרוני רב עוצמה בשל מיקרו -בקר AVR שלו, אתה יכול לקבל פרטים נוספים אודות מיקרו -בקר זה דרך הקישור הזה.

תצוגות

השתמשתי במסכים מסוימים כמו תצוגת LCD בגודל 20x4 המבוסס על פרוטוקול תקשורת I²C על מנת להציג כמה הודעות ולהתאים את הדמויות המוצגות במסך זה וגם אנו מוסיפים צג בן 7 קטע בן 4 ספרות מכיוון שהוא באמת נחוץ למתחילים ללמוד כיצד פועל תצוגה זו.

בקרות

לגבי כניסות הפלטפורמה שלנו יש לנו סרגל של 8 מתגים כך שנוכל לשלוט בכמה אינדיקטורים באמצעות מתגים אלה מבלי לשכוח את שני הג'ויסטיקים הצירים הכפולים בעלי שליטה בצירים כפולים ולחצן לחיצה, באמצעות ג'ויסטיקים אלו נוכל לשלוט למשל על המהירות והכיוון של מנוע מכיוון שיש לו אות פלט אנלוגי שמשתנה בנוגע למיקום ציר הג'ויסטיק.

אינדיקטורים

אם מדברים על המחוונים, כללתי 8 נוריות אדומות ושני נוריות RGB וגם יש לנו זמזם שם מה שהופך את המשחק עם הפלטפורמה הזו למצחיק יותר.

חיישנים

איננו יכולים ליצור פלטפורמת אימון למתחילים ללא קידוד של כמה חיישנים. זו הסיבה שבחרתי כמה חיישנים בשימוש נפוץ כמו חיישן DHT-11 לטמפרטורה ולחות וחיישן זיהוי הגז MQ-2 אשר יש גם אות פלט אנלוגי הקשור לעוצמת הגז הנמדדת.

מפעילים

עבור המפעילים, החלטתי להכניס את כל סוגי המנועים זו הסיבה שהנחתי מנוע צעד Nema17 ואני די בטוח שכולכם זקוקים למנועים מסוג זה בשל הדיוק והמומנט הגבוה שלו, אנו גם באמצעות מנוע סרוו ושני מנועי DC.

קישוריות

לצורך הקישוריות של הפלטפורמה שלנו כללתי מודול בלוטות 'HC-06 למקרה שתרצה לבדוק אפליקציית אנדרואיד המותקנת בטלפון החכם שלך כך שבדרך זו יהיה לך הרבה יותר קל.

ICs ונהגים

מה שבטוח, יש צורך במנהלי מעגלים משולבים כדי לשלוט ברכיבים אלה כמו MCP23017 להנעת נוריות ה- LED וגשר L293D H לשליטה על מהירות וכיוון מנועי DC, כמו כן אני משתמש במנהג מנועי צעד A4988.

שלב 2: פרויקט סכמטי

כל פרויקט אלקטרוני זקוק לתרשים מעגלים על מנת לתת חיבור מובן בין כל הסטים שלו, זו הסיבה שאנו תמיד הופכים את החלק הזה לחשוב כי זה המסמך העיקרי של כל הפרויקט שאנחנו עושים.

כפי שמוצג בתמונה למעלה אנו נותנים לכל רכיב את החיבור והקישורים המתאימים ללוח הראשי שהוא ה- Arduino MEGA2560, זה מאוד חשוב לדעת איזה סוג חיבור צריך להיווצר מהחיישנים ללוח ומהלוח אל הלוח מַפעִיל. תרשים המעגלים יכול לזהות גם את רשימת הקלט והפלט של פלטפורמת האימונים שלנו, כך יהיה למתחילים קל יותר להתחיל לתכנת מבלי לבזבז זמן רב לחפש מה צריך להיות קלט ומה צריך להיות פלט.

תוכל גם להוריד את גרסת ה- PDF של תרשים המעגל הזה מהקובץ הבא.

שלב 3: יצירת ה- PCB (המיוצר על ידי JLCPCB)

על מנת להרכיב את כל החלקים שהוזכרו יחד אנו דורשים PCB כדי ליצור את החיבור הנכון מלוח ה- Arduino למחוונים ולחיישנים. אז יצרתי את תרשים המעגלים הזה ולאחר שיצרתי את החיבור המתאים לכל רכיב הפכתי סכמטי זה לעיצוב PCB כדי לייצר אותו

אודות JLCPCB

JLCPCB (שנזן JIALICHUANG אלקטרוניקה לפיתוח טכנולוגיות ושות 'בע"מ), הוא מפעל האב-טיפוס הגדול ביותר בסין ויצרנית היי-טק המתמחה באב-טיפוס PCB מהיר וייצור PCB-אצווה קטנה. עם יותר מ -10 שנות ניסיון בייצור PCB, ל- JLCPCB יש יותר מ -200, 000 לקוחות בבית ומחוצה לה, עם יותר מ -8,000 הזמנות מקוונות של אב טיפוס PCB וייצור PCB בכמות קטנה ליום. כושר הייצור השנתי הוא 200, 000 מ"ר עבור PCBs של 1 שכבה, 2 שכבות או רב שכבתית. JLC היא יצרנית PCB מקצועית המציעה ציוד טוב בקנה מידה גדול, ניהול קפדני ואיכות מעולה.

בחזרה לפרויקט שלנו

על מנת לייצר את ה- PCB המתאים, השוויתי את המחיר מיצרני PCB רבים ואני בוחר ב- JLCPCB את מיטב ספקי ה- PCB ואת ספקי ה- PCB הזולים ביותר להזמין מעגל זה. כל מה שאני צריך לעשות זה כמה לחיצות פשוטות להעלות את קובץ הגרבר ולהגדיר כמה פרמטרים כמו צבע עובי הלוח והכמות, ואז שילמתי רק 2 דולר כדי לקבל את ה- PCB אחרי חמישה ימים בלבד.

כפי שהוא מראה את התמונה של סכמטיקה קשורה, השתמשתי ב- Arduino MEGA2560 לשליטה על המערכת כולה וגם עיצבתי את הלוגו ומיקום הרכיבים על הלוח כדי להקל על הלחמה עבור כל מתחילים בייצור אלקטרוניקה. כפי שאתה יכול לראות בתמונות למעלה PCB מיוצר היטב ויש לי את אותו עיצוב PCB שעשינו וכל התוויות והסמלים נמצאים שם כדי להדריך אותי במהלך שלבי ההלחמה. אתה יכול גם להוריד את קובץ Gerber עבור מעגל זה מהקובץ למטה במקרה שאתה רוצה לבצע הזמנה לאותו עיצוב מעגל.

שלב 4: עיצוב תיבות פלטפורמה (CAD)

לפני תחילת הלחמת הרכיבים האלקטרוניים, אראה לכם את הקופסה הזו שעיצבתי באמצעות תוכנת solidworks המאפשרת לי ליצור קבצי DXF להעלותם במכונת חיתוך לייזר CNC על מנת לייצר את הקופסה המעוצבת; השתמשנו בחומר מעץ MDF 5 מ מ ליצירת קופסה זו אשר תוסיף מראה טוב יותר לפרויקט שלנו, במיוחד עם התוויות והכותרות שלו ויהיה לנו קל יותר לקחת את פלטפורמת האימון הזו לכל מקום אליו אנו הולכים.

אתה יכול להוריד את קבצי DXF לפרויקט זה מהקבצים למטה

שלב 5: מרכיבים מלאים

כעת נסקור את הרכיבים הדרושים לנו לפרויקט זה, כך שאמרתי, אני משתמש ב- Arduino MEGA2560 להפעלת המערכת כולה.

על מנת ליצור פרויקטים מסוג זה נצטרך:

• ה- PCB שהזמנו מ- JLCPCB:
• Arduino Mega2560 אחד
• מנוע צעד NEMA17
• שני מנועי DC
• מנוע סרוו אחד
• צג LCD אחד
• תצוגה אחת של 7 פלחים
• שמונה נוריות אדומות
• שני נוריות RGB
• זמזם אחד
• שמונה מתגים
• שני חיישן DHT-11 ג'ויסטיקים
• חיישן גז
• מודול בלוטות 'https://amzn.to/2PeXHqE
• מעגל משולב MCP23017
• נהג צעד צעד A4988
• נהג מנוע L293D
• כמה מחברי כותרת SIL
• כמה מחברי כותרת בורג
• נתיך
• כמה נגדים וקבלים
• קופסת פלטפורמת האימונים
• קצת בורג להרכבה

שלב 6: הלחמה והרכבה

אנו עוברים כעת למכלול האלקטרוני ואנו מלחמים את כל הרכיבים ל- PCB. תמצא על שכבת המשי העליונה תווית של כל רכיב המציין את מיקומו על הלוח ובכך תהיה בטוח במאה אחוז שלא תעשה טעויות הלחמה.

עכשיו אנחנו עוברים ישירות להרכבת הקופסה, זה כל כך פשוט מאז שיצרנו את מיקום הבורג בעיצוב, כל מה שעלינו לעשות הוא הברגת ה- PCB לצד התחתון של הקופסה בשלב הראשון של ההרכבה.

לאחר מכן אנו דופקים את המנועים כל אחד למיקומו בצד העליון של התיבה. אחרון חביב אנו מחברים אליהם את המנועים כותרות בורג על הלוח המודרני. ולבסוף אנחנו מסיימים לדפוק את הצדדים האחרים של הקופסה.

שלב 7: בדוק (זה עבד): ד

עכשיו יש לנו הכל מוכן להתחיל לשחק עם הפלטפורמה הזו והחלטתי לבדוק כמה קודים כמו הגדלת ערך התצוגה של 7 הקטעים והסתובבות מנוע הצעדים, ה- LCD עובד גם כן כך שתוכל לראות את ההודעה המוצגת גם על מסך ה- LCD..

כפי שאתם רואים חבר'ה שהפרוייקט המדהים הזה הוא כל כך שימושי, ובעקבות השלבים של ההנחיה הזו מקל על כל אחד מכם לנסות אותו.

אראה לך במדריכים הבאים את חלק התכנות לכל רכיב וכיצד לשלוט בכל הרכיבים הללו באמצעות לוח הארדואינו.

כרגיל אתה יכול לרשום את ההצעות שלך אם יש לך רעיונות אחרים לשיפור הפרויקט הזה ולשתף אותנו בפלטפורמות אימון משלך.

דבר אחרון, וודא שאתה עושה אלקטרוניקה כל יום

זה היה BEE MB מ- MEGA DAS ראה בפעם הבאה