ערכת לומדים Arduino (קוד פתוח): 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

אם אתה מתחיל בעולם Arduino והולך ללמוד Arduino שיש לך ניסיון מעשי במדריך זה ובערכה זו בשבילך. ערכה זו היא גם בחירה טובה למורים שאוהבים ללמד את ארדואינו לתלמידיהם בצורה קלה.

אם אתה רוצה ללמוד Arduino עליך לכלול את הנושאים הבאים:

יציאה דיגיטלית:

• שליטה במספר נוריות באמצעות Arduino
• יצירת טון באמצעות באזר

קלט דיגיטלי:

• מתג כפתור ממשק באמצעות Arduino
• חיישן ממשק DHT11 באמצעות Arduino

כניסה אנלוגית:

• קריאת נתונים אנלוגיים מפוטנציומטר
• חיישן טמפרטורה LM35 ממשק באמצעות Arduino

פלט אנלוגי (באמצעות PWM):

יצירת מספר צבעים באמצעות LED RGB

תקשורת SPI:

• ממשק 74HC595 משמרת עם Arduino
• ממשק MAX7219CNG עם Arduino לנהיגה של תצוגת DOT Matrix או תצוגת שבעה קטעים מרובים באמצעות 3 סיכות של Arduino בלבד.

תקשורת I2C:

תאריך ושעה קריאה משעון בזמן אמת DS1307

תקשורת UART:

ממשק GROVE GPS ומודול Bluetooth עם Arduino

ממשק תצוגה:

תצוגת LCD בעלת אופי 16 X 2 אופי באמצעות Arduino

רִבּוּב:

הנעה מרובה תצוגות של שבעה קטעים באמצעות מספר מינימלי של סיכות ארדואינו

תהיתם לדעת שהערכה מיועדת להתנסות בכל הנושאים שהוזכרו לעיל. אז, זה יכול להיות ערכת לומדים אידיאלית ללימוד תכנות ארדואינו

[הערכה כוללת משולבת 6 LED ירוק, 1 RGB LED, 1 פוטנציומטר, 1 חיישן LM35, חיישן DHT11, מתג 4 כפתורים, תצוגת שבעה קטעים, תצוגת 8X8 Dot Matrix, 1 MAX7219CNG IC, 1 74HC595 Shift Register, 1 באזר, צג LCD 16X2, 1 DS1307 RTC, מחבר אוניברסלי 3 גרוב.]

לא עוד מגן או מודול נפרדים, אין עוד חיווט מגעיל בדרך ללמוד ארדואינו

צפו בסרטון ההדגמה:

שלב 1: כתב חומרים (BOM)

הרכיבים הבאים יידרשו להכנת הערכה:

Sl. לא.	שם רכיב	כַּמוּת	איפה לקנות
1.	ארדואינו ננו	1	gearbest.com
2.	16 X 2 תווים LCD	1	gearbest.com
3.	תצוגת מטריצה נקודה 32 מ"מ 8 X 8	1	gearbest.com
4.	צג בגודל 0.56 אינץ 'בן שבעה ספרות (CC)	1	aliexpress.com
5.	חיישן טמפרטורה ולחות DHT11	1	gearbest.com
7.	חיישן טמפרטורה LM35	1	aliexpress.com
8.	5 מ"מ LED	6
9.	10K פוטנציומטר	1	aliexpress.com
10.	סיר חיתוך 5K	1
11.	נהג LED MAX7219 LED	1	aliexpress.com
12.	74HC595 Shift Register IC	1	aliexpress.com
13.	DS1307 RTC IC	1	aliexpress.com
14.	טרנזיסטור NPN למטרה כללית BC547	4
15.	LM7805 5V רגולטור ליניארי IC	1
16.	מתג כפתור מישוש 6 מ"מ	4
17.	אנודה משותפת של RGB LED (Piranha)	1
18.	זמזם פיז 5V	1
19.	סוללת מטבעות CR2032	1
20.	4 צור קשר עם מתג DIP	1
21.	בסיס IC עם 16 פינים	1
22.	8 פינים בסיס IC	1
23.	בסיס IC 24 פינים	1
24.	מחבר אוניברסלי גרוב	3
25.	מחזיק סוללות CR2032	3
26.	כותרת סיכה נקבה	4
27.	כותרת סיכה גברית	1
28.	נגד 220 אוהם	20
29.	התנגדות 4.7K	6
30.	נגד 100 אוהם	1
31.	נגד 10K אוהם	5
32.	לוח בגודל נחושת דו צדדי בגודל 4.5 X 5 אינץ '	1	gearbest.com

הכלים הבאים יידרשו:

Sl. לא.	שם הכלים	כַּמוּת	איפה לקנות
1.	תחנת הלחמה	1	gearbest.com
2.	מוליטימטר דיגיטלי	1	gearbest.com
3.	טופר PCB	1	gearbest.com
4.	קאטר	1	gearbest.com
5.	משאבת יניקה מולחת	1	gearbest.com

שלב 2: עיצוב סכמטי

זהו השלב החשוב ביותר בייצור הערכה. המעגל המלא ופריסת הלוח תוכננו באמצעות Eagle cad. אני מכין את החלק הסכמטי חלק אחר חלק כדי שיהיה אפשר להבין אותו בקלות ותוכל לשנות אותו בקלות בהתאם לדרישתך.

בחלק זה אסביר כל מנה בנפרד.

חיבור LCD

בחלק זה אסביר כיצד לחבר LCD (תצוגת קריסטל נוזלי) ללוח Arduino. מסכי LCD מסוג אלה מאוד פופולריים ונמצאים בשימוש נרחב בפרויקטים של אלקטרוניקה מכיוון שהם טובים להצגת מידע כמו נתוני חיישנים מהפרויקט שלך, וגם הם זולים מאוד.

יש לו 16 סיכות והראשון משמאל לימין הוא סיכת הקרקע. הסיכה השנייה היא ה- VCC אותה אנו מחברים את סיכת ה -5 וולט בלוח ה- Arduino. הבא הוא סיכת ה- Vo שעליה אנו יכולים לחבר פוטנציומטר לשליטה בניגודיות התצוגה.

לאחר מכן, סיכת RS או סיכת בחירת הרשמה משמשת לבחירה אם נשלח פקודות או נתונים אל ה- LCD. לדוגמה, אם סיכת ה- RS מוגדרת למצב נמוך או אפס וולט, אז אנו שולחים פקודות ל- LCD כמו: הגדר את הסמן למיקום ספציפי, נקה את התצוגה, כבה את המסך וכן הלאה. וכאשר סיכת RS מוגדרת למצב גבוה או 5 וולט אנו שולחים נתונים או תווים ל- LCD.

לאחר מכן מגיע סיכת ה- R / W שבוחרת את המצב אם נקרא או נכתוב ל- LCD. כאן מצב הכתיבה ברור והוא משמש לכתיבה או שליחת פקודות ונתונים אל ה- LCD. מצב הקריאה משמש את ה- LCD עצמו בעת ביצוע התוכנית שאין לנו צורך לדון בה במדריך זה.

הבא הוא סיכת E המאפשרת כתיבה לרשמים, או 8 סיכות הנתונים הבאות מ- D0 ל- D7. אז דרך הפינים האלה אנו שולחים את נתוני 8 הסיביות כשאנחנו כותבים לרשמים או למשל אם נרצה לראות את האותיות הגדולות A בתצוגה נשלח 0100 0001 לרשמים בהתאם לטבלת ASCII.

ושני הפינים A ו- K האחרונים, או האנודה והקטודה מיועדים לתאורה האחורית של ה- LED. אחרי הכל, אנחנו לא צריכים לדאוג הרבה לגבי אופן הפעולה של ה- LCD, שכן ספריית הנוזל קריסטל דואגת כמעט לכל דבר. מהאתר הרשמי של Arduino אתה יכול למצוא ולראות את הפונקציות של הספרייה המאפשרות שימוש קל ב- LCD. אנו יכולים להשתמש בספרייה במצב של 4 או 8 סיביות. בערכה זו נשתמש בה במצב 4 סיביות, או שנשתמש רק ב -4 מתוך 8 סיכות הנתונים.

אז, מההסבר לעיל, חיבור המעגלים ברור. התווית LCD הגיעה ממתג הפעלה שדרכו ניתן להפעיל או להשבית את ה- LCD. סיכת האנודה מחוברת דרך נגד של 220 אוהם כדי להגן על התאורה האחורית המובילה משריפה. מתח משתנה מסופק לסיכת VO של ה- LCD באמצעות פוטנציומטר 10K. סיכת R/W מחוברת לקרקע בזמן שאנו כותבים רק ל- LCD. לצורך הצגת נתונים מארדואינו עלינו לחבר סיכות RS, E, DB4-DB7 ל- Arduino hance סיכות אלה מחוברות למחבר בעל 6 פינים.

חיבור תצוגה של שבעה פלחים

תצוגה של שבעה קטעים (SSD), או מחוון של שבעה קטעים, היא צורה של מכשיר תצוגה אלקטרוני להצגת ספרות עשרוניות המהווה אלטרנטיבה לתצוגות מטריצות הנקודות המורכבות יותר. תצוגות של שבעה קטעים נמצאות בשימוש נרחב בשעונים דיגיטליים, מדידים אלקטרוניים, מחשבונים בסיסיים והתקנים אלקטרוניים אחרים המציגים מידע מספרי.

בערכה זו השתמשתי בתצוגה בת 7 ספרות בת 4 ספרות וטכניקת ריבוב תשמש לשליטה על הצג. צג LED בן 7 ספרות בעל 4 ספרות כולל 12 פינים. 8 מהסיכות מיועדות ל -8 נוריות הלד בכל אחת מציגיות 7 הקטע, הכוללות A-G ו- DP (נקודה עשרונית). ארבעת הסיכות האחרות מייצגות כל אחת מארבע הספרות מ- D1-D4.

כל קטע במודול התצוגה כפול, כלומר הוא חולק את אותן נקודות חיבור לאנודה. ולכל אחת מארבע הספרות במודול יש נקודת חיבור קתודה משותפת משלהם. זה מאפשר הפעלה או כיבוי של כל ספרה באופן עצמאי. כמו כן, טכניקת ריבוב זו הופכת את הכמות העצומה של סיכות המיקרו-בקר הדרושות לשליטה בתצוגה לאחת עשרה או שתים עשרה בלבד (במקום שלושים ושתיים)!

מה שעושה ריבוב הוא פשוט - הצג ספרה אחת בכל פעם ביחידת תצוגה ועבור בין יחידות תצוגה מהר מאוד. בשל התמדה בראיה, עין אנושית אינה יכולה להבדיל בין התצוגה מופעלת/כבויה. העין האנושית פשוט מדמיינת את כל 4 יחידות התצוגה כדי להיות מופעלות כל הזמן. נניח שעלינו להציג את 1234. ראשית אנו מפעילים את הקטעים הרלוונטיים ל "1" ומפעילים את יחידת התצוגה הראשונה. לאחר מכן אנו שולחים אותות להצגת "2", מכבים את יחידת התצוגה הראשונה ומפעילים את יחידת התצוגה השנייה. אנו חוזרים על תהליך זה עבור שני המספרים הבאים והמעבר בין יחידות תצוגה צריך להיעשות מהר מאוד (בערך תוך עיכוב של שנייה אחת). מכיוון שעינינו אינן יכולות לבחור שינוי המתרחש שוב ושוב באף אובייקט תוך שנייה אחת, מה שאנו רואים הוא 1234 המופיעים בתצוגה בו זמנית.

לכן, על ידי חיבור ספרות קטודות נפוצות לקרקע אנו שולטים איזו ספרה תופעל. כל סיכת Arduino יכולה לנקז (לקבל) זרם מקסימלי של 40 mA. אם מקטעי כל הספרות פועלים, יש לנו 20 × 8 = 160 mA שזה הרבה יותר, כך שלא נוכל לחבר קתודות משותפות ישירות ליציאות Arduino. לכן השתמשתי בטרנזיסטורים NPN BC547 כמתגים. הטרנזיסטור פועל כאשר מתח חיובי מופעל בבסיס. כדי להגביל את הזרם השתמשתי בנגד 4.7K לבסיס הטרנזיסטור.

חיבור RTC DS1307

כפי ששמו מרמז, שעון בזמן אמת משמש לשמירה על זמן רישום וכדי להציג זמן. הוא משמש במכשירים אלקטרוניים דיגיטליים רבים כמו מחשבים, שעוני אלקטרוניקה, כונני תאריכים ומצבים בהם עליך לעקוב אחר הזמן. אחד היתרונות הגדולים של שעון בזמן אמת הוא שהוא גם שומר תיעוד של זמן גם אם אספקת חשמל אינה זמינה. כעת השאלה היא כיצד מכשיר אלקטרוניקה כמו שעון בזמן אמת יכול לעבוד ללא שימוש באספקת חשמל. מכיוון שיש לו תא חשמל קטן של כ 3-5 וולט שבתוכו יכול לעבוד במשך שנים. כי השעון בזמן אמת צורך כמות מינימלית של חשמל. קיימים בשוק מעגלים משולבים ייעודיים רבים המשמשים לייצור שעון בזמן אמת על ידי הוספת רכיבים אלקטרוניים נחוצים. אבל בערכה השתמשתי ב- DS1307 IC בזמן אמת.

DS1307 הוא IC לשעון בזמן אמת המשמש לספירת שניות, דקות, שעות, ימים, חודשים בכל שנה. Arduino קרא ערכי זמן ותאריך מ- DS1307 באמצעות פרוטוקול תקשורת I2C. יש לו גם תכונה לנהל תיעוד של הזמן המדויק במקרה של הפסקת חשמל. זה IC של 8 ביט. הוא משמש לייצור שעון בזמן אמת באמצעות רכיבים אלקטרוניים אחרים. תצורת הפינים של DS1307 ניתנת להלן:

סיכה מספר אחת ושניים (X1, X2) משמשת למתנד קריסטל. ערך מתנד הגביש המשמש בדרך כלל עם DS1307 הוא 32.768k הרץ. סיכה שלוש משמשת לגיבוי הסוללה. ערכו צריך להיות בין 3-5 וולט. מתח מעל 5 וולט עלול לצרוב את DS1307 לצמיתות. באופן כללי, סוללת מטבע משמשת לעקוב אחר הזמן במקרה של הפסקת חשמל ל- DS1307. לאחר קבלת החשמל DS1307 מראה את הזמן הנכון עקב גיבוי הסוללה. פין 4 ו -8 מיועד לאספקת חשמל. פין 5 ו -6 משמשים לתקשורת עם מכשירים אחרים בעזרת פרוטוקול תקשורת I2C. סיכה 5 היא סיכת נתונים טורית (SDA) וסיכה 6 היא שעון סידורי (SCL). שני הסיכות הן ניקוז פתוח ודורשות נגד משיכה חיצונית. אם אינך יודע על תקשורת I2C, אני ממליץ לך ללמוד עליה. פין 7 SWQ/OUT נהג גל מרובע/פלט. כשהוא מופעל, סיבית SQWE מוגדרת ל -1, סיכת SQW/OUT מוציאה אחד מארבעה תדרי גל מרובע (1 הרץ, 4 קילוהרץ, 8 קילו-הרץ, 32 קילו-הרץ). סיכת SQW/OUT היא ניקוז פתוח ודורשת נגד משיכה חיצוני. SQW/OUT פועל באמצעות VCC או VBAT. נגד ו 220 אוהם אוהם בסדרות הקשורות ל- VCC יניבו מצמוץ של 1 הז זוהי דרך טובה לדעת אם שבב השעון פועל.

74HC595 חיבור הרשמת משמרות

ה- 74HC595 שימושי אם אתה מוצא את עצמך זקוק ליציאות רבות יותר מכפי שאתה זמין במיקרו -בקר שלך; הגיע הזמן לחשוב על שימוש במרשם משמרות סדרתי כגון שבב זה.

באמצעות כמה יציאות המיקרו -בקר הקיימות שלך תוכל להוסיף מספר 595 להרחיב פלט בכפולות של 8; 8 יציאות לכל 595. כשאתה מוסיף יותר 595 שניות אתה לא משתמש יותר בסיכות הפלט הקיימות של המיקרו -בקר שלך.

74HC595 הוא אוגר משמרות סדרתי-מקביל או התקן SIPO (Serial In Parallel Out) להגדלת מספר היציאות מהמיקרו-בקר שלך. זה פשוט מכשיר זיכרון המאחסן ברצף כל פיסת נתונים שמועברת אליו. אתה שולח לו נתונים על ידי הצגת סיביות נתונים בכניסת הנתונים ומספק אות שעון לקלט השעון. בכל אות שעון הנתונים מועברים לאורך שרשרת של סוגי d-הפלט של כל סוג d ניכנס לקלט של הבא.

כדי להתחיל עם 74HC595, סיכות 16 (VCC) ו- 10 (SRCLR) צריכות להיות מחוברות ל- 5V וסיכות 8 (GND) ו- 13 (OE) צריכות להיות מחוברות לקרקע. זה אמור להשאיר את ה- IC למצב עבודה רגיל. יש לחבר את פין 11, 12 ו -14 לשלושה פינים דיגיטליים של הארדואינו להעברת נתונים ל- IC מה- Arduino.

Dot Matrix וחיבור MAX7219CNG

Dot Matrix הוא מערך LED בדוגמא דו -ממדית, המשמש לייצוג תווים, סמלים ותמונות. כמעט כל טכנולוגיות התצוגה המודרניות משתמשות במטריצות נקודות כולל טלפונים סלולריים, טלוויזיה וכו '. אם אתה אדם שאוהב לשחק עם נוריות LED, תצוגת מטריצות היא בשבילך.

ליחידת 8x8 Dot Matrix טיפוסית יש 64 נוריות LED מסודרות במטוס. אתה יכול לשים ידיים על שני סוגים של מטריצות נקודה. כזו שמגיעה כמטריצה אחת פשוטה הכוללת 16 סיכות לשליטה בשורות ובעמודות של המערך. זה ישתמש בהרבה חוטים והדברים יכולים להיות הרבה יותר מבולגנים.

כדי לפשט את הדברים האלה, הוא זמין גם משולב עם דרייבר MAX7219, בעל 24 סיכות. בסוף יש לך 5 סיכות לחיבור לקלט/פלט שלך מה שהופך את העבודה שלך להרבה יותר קלה. ישנם 16 קווי פלט מ- 7219 המניעים 64 נוריות בודדות. התמדה בראייה מנוצלת בכדי לגרום ללדים להיראות דולקים כל הזמן כאשר למעשה הם אינם. אתה יכול גם לשלוט על בהירות הנורות באמצעות הקוד.

IC קטן זה הוא רגיסט משמרות סדרתי של 16 סיביות. 8 הסיביות הראשונות מציינות פקודה ו -8 הסיביות הנותרות משמשות לציון הנתונים עבור הפקודה. בקצרה, ניתן לסכם את הפעולה של ה- MAX7219 כדלקמן: אנו יודעים כי עינינו זוכרות הבזק למשך כ- 20 ms. כך שהנהג מהבהב את נוריות הנורית בקצב גדול מ- 20 ms מה שגורם לנו להרגיש שהאור לעולם לא נכבה. בדרך זו, 16 הפינים שולטים ב -64 נוריות LED.

VCC ו- GND של המודול עוברים לסיכות 5V ו- GND של הארדואינו ושלושת הסיכות האחרות, DIN, CLK ו- CS עוברות לכל סיכה דיגיטלית של לוח הארדואינו. אם נרצה לחבר יותר ממודול אחד פשוט נחבר את סיכות הפלט של לוח הפריצה הקודם לסיכות הקלט של המודול החדש. למעשה סיכות אלה כולן זהות פרט לכך שסיכת ה- DOUT של הלוח הקודם עוברת לסיכת ה- DIN של הלוח החדש.

שלב 3: עיצוב פריסת לוח (PCB)

אם אתה רוצה להפוך את העיצוב שלך למושך יותר, אז PCB הם השלב הבא. בעזרת PCB, אנו יכולים להימנע מבעיות נפוצות כמו רעש, עיוות, מגע לא מושלם וכו '. יתר על כן, אם אתה רוצה לצאת למסחר עם העיצוב שלך, עליך להשתמש במעגל מתאים.

אבל, אנשים רבים, במיוחד מתחילים, יתקשו לתכנן מעגלים מכיוון שהם מרגישים זאת כמשימה מייגעת ודורשים ידע קיצוני בעיצוב מעגלים. עיצוב הלוחות המודפסים הוא למעשה פשוט (כן, זה דורש קצת תרגול ומאמצים).

שים לב שתפקידו של סכמטי הוא רק להגדיר את החלקים והקשרים ביניהם. רק בפריסת הלוח זה משנה לאן החלקים הולכים פיזית. בתרשימים, חלקים פרוסים היכן שהם הגיוניים מבחינה חשמלית, על לוחות, הם מונחים היכן שהם הגיוניים מבחינה פיזית, ולכן הנגד שנמצא ממש ליד חלק בסכימה עשוי להגיע רחוק ככל האפשר מהחלק הזה במועצה.

בדרך כלל, כשאתה פורש לוח, אתה קודם כל ממקם את החלקים שקבעו מיקומים שהם צריכים ללכת אליהם, כמו מחברים. לאחר מכן, קיבצו את כל החלקים ההגיוניים ביחד, והעבירו את האשכולות האלה כך שיצרו את הכמות הקטנה ביותר של קווים לא חותכים. מנקודה זו, הרחב את האשכולות האלה, והרחיק את כל החלקים מספיק רחוק זה מזה כדי שהם לא ישברו כללי עיצוב ויש להם מינימום של עקבות בלתי מושחתות.

דבר אחד עם מעגלים מודפסים הוא שיש להם שני צדדים. עם זאת, אתה בדרך כלל משלם על כל שכבה שאתה משתמש בה, ואם אתה מכין לוח זה בבית, ייתכן שתוכל לייצר לוחות חד צדדיים באופן מהימן. בשל הלוגיסטיקה של הלחמת חלקים דרך חור, זה אומר שאנחנו רוצים להשתמש בתחתית הלוח. השתמש בפקודה Mirror ולחץ על החלקים המורכבים על פני השטח כדי לעבור אותם לשכבה התחתונה. ייתכן שיהיה עליך להשתמש בפקודה סובב או העבר כדי לתקן את כיוון החלקים. לאחר שיש לך את כל החלקים פרוסים, הפעל את הפקודה Ratsnest. Ratsnest מחשב מחדש את הנתיב הקצר ביותר עבור כל החוטים (חוטי אוויר) שלא נקראו, שאמורים לנקות את העומס במסך במידה ניכרת.

לאחר עיצוב ה- PCB, עליך להדפיס את העיצוב. למרות שהרבה הדרכות זמינות באינטרנט הכנת PCB באיכות טובה ביד היא אתגר גדול. ה- PCB המשמש בפרויקט זה מודפס מ- JLCPCB. איכות ההדפסה טובה מאוד. קיבלתי 12 לוחות, כולם אטומים היטב בוואקום ועטופים בועות. הכל נראה טוב, סובלנות מדויקת על מסכת הלחמה, אופי ברור על מסך משי. הוספתי את קובץ Graber ותוכל לשלוח אותו ישירות ל- JLCPCB בכדי לקבל PCB מודפס באיכות טובה.

JLCPCB מייצרת 5 יחידות PCB בגודל מקסימלי 10 ס"מ על 10 ס"מ ב -2 דולר בלבד. זהו המחיר הזול ביותר שראינו. גם דמי המשלוח נמוכים בהשוואה לחברות אחרות.

להזמנה בקר באתר JLCPCB. דף הבית מציג מחשבון הצעות מחיר המוביל אותך לדף ההזמנה. במחשבון הצעות המחיר, פשוט הכנס את גודל הלוח, הכמות, השכבות והעובי.

לדף הצעות המחיר יש הגדרת ברירת מחדל מצוינת למתחילים שאינם מבינים את כל תנאי הייצור והתקנים של ייצור ה- PCB. לדוגמה, המונחים כמו גימור משטח, אצבעות זהב, פרטי חומר וכו 'יכולים לבלבל עבור חובבים, כך שתוכל פשוט להימנע מהגדרות אלה. הגדרת ברירת המחדל היא טובה. אם אתה רוצה לדעת את המשמעות של מונחים אלה ורוצה להבין מה המשמעות שלהם על ה- PCB שלך, אתה יכול פשוט ללחוץ על סימן השאלה ממש מעל המונחים.

לדוגמה, JLCPCB הסביר היטב את המונח אצבעות זהב, פרטי חומר וכו '. אם אתה מתחיל, אתה רק צריך להגדיר את מידות ה- PCB, השכבות, הצבע, העובי והכמות שאתה צריך. ניתן לשמור הגדרות ברירת מחדל אחרות כפי שהן.

אתה יכול לדעת יותר מההנחיה הזו.

שלב 4: הלחמה (נגד, כותרת סיכה ובסיס IC)

הלחמה היא אחת המיומנויות הבסיסיות ביותר הדרושות להתעסקות בעולם האלקטרוניקה. השניים הולכים יחד כמו אפונה וגזר. ולמרות שאפשר ללמוד ולבנות אלקטרוניקה מבלי שתצטרך להרים מגהץ, בקרוב תגלה שעולם חדש לגמרי נפתח עם המיומנות הפשוטה הזו. הלחמה היא הדרך הקבועה היחידה 'לתקן' רכיבים למעגל. והלחמה בסיסית היא קלה. כל מה שאתה צריך הוא מלחם וקצת הלחמה. כשאבא שלי לימד אותי כנער, אני זוכר שלקחתי את זה די מהר.

לפני תחילת ההלחמה אתה צריך קצת הכנה להלחמה טובה.

נקה את הקצה כאשר המגהץ חם, התחל בניקוי הקצה כדי להסיר ממנו הלחמה ישנה. אפשר להשתמש בספוג רטוב, כרית לניקוי נחושת או משהו דומה.

פחיית קצה לפני שתתחיל להלחם, עליך להדביק את קצה המגהץ. זה הופך את קצה העברת החום למהיר יותר ובכך הופך את ההלחמה לקלה ומהירה יותר. אם אתה מקבל טיפות פח בקצה שלך, השתמש בספוג, כרית ניקוי נחושת או פשוט לנער אותו.

משטח נקי חשוב מאוד אם אתה רוצה מפרק הלחמה חזק בעל עמידות נמוכה. יש לנקות היטב את כל המשטחים שיש להלחם. רפידות 3M Scotch Brite שנרכשו משיפוץ הבית, מחנות האספקה התעשייתית או ממרכב הרכב הן בחירה טובה מכיוון שהן יסירו במהירות את כתמי השטח אך לא יפשקו את חומר ה- PCB. שימו לב שתרצו רפידות תעשייתיות ולא כריות הניקוי למטבח שהוספגו במנקה/סבון. אם יש לך הפקדות קשות במיוחד על הלוח שלך, אז צמר פלדה עדין, אך היזהר מאוד בלוחות בעלי סובלנות הדוקה שכן שבבי הפלדה הדקים יכולים להיעצר בין כריות ובחורים. לאחר שניקיתם את הלוח לנחושת מבריקה תוכלו להשתמש בממס כגון אצטון כדי לנקות כל פיסות של כרית הניקוי שעשויות להישאר ולהסיר זיהום כימי מפני השטח של הלוח. מתיל הידרט הוא עוד ממס טוב וקצת פחות מסריח מאשר אצטון. שים לב ששני הממסים הללו יכולים להסיר דיו, כך שאם הלוח שלך מסונן במשי, בדוק תחילה את הכימיקלים לפני שתוריד את הלוח כולו.

אני מקווה שהשלמת את כל הפורמליות שלמעלה ומוכן להניח את הרכיבים על ה- PCB. הערכה מיועדת לרכיבים דרך חור ורכיבים דרך חור על לוח PCB מתחילה בהצבת החלק בחור שלה.

לאחר ניקוי הרכיב והלוח, אתה מוכן להניח את הרכיבים על הלוח. אלא אם המעגל שלך פשוט ומכיל רק כמה רכיבים, סביר להניח שלא תניח את כל הרכיבים על הלוח ותלחם אותם בבת אחת. סביר להניח שתלחם כמה רכיבים בכל פעם לפני שתסובב את הלוח ותניח יותר. באופן כללי, עדיף להתחיל עם הרכיבים הקטנים והשטוחים ביותר (נגדים, ICs, דיודות אותות וכו ') ולאחר מכן לעבוד עד לרכיבים הגדולים יותר (קבלים, טרנזיסטורים, שנאים) לאחר ביצוע החלקים הקטנים. זה שומר על הלוח שטוח יחסית, מה שהופך אותו ליציב יותר במהלך הלחמה. עדיף גם לשמור רכיבים רגישים (MOSFETs, ICs ללא שקעים) עד הסוף כדי להפחית את הסיכוי לפגוע בהם במהלך הרכבה של שאר המעגלים. כופפו את המוליכים לפי הצורך והכנסו את הרכיב דרך החורים המתאימים על הלוח. כדי להחזיק את החלק במקום בזמן הלחמה, מומלץ לכופף את המובילים בתחתית הלוח בזווית של 45 מעלות. זה עובד היטב עבור חלקים עם לידים ארוכים כגון נגדים. ניתן להחזיק רכיבים עם מוליכים קצרים כגון שקעי IC עם מעט מסקינג טייפ או שאתה יכול לכופף את המוליכים כלפי מטה כדי להיצמד לרפידות לוח ה- PC.

מרחו כמות קטנה מאוד של הלחמה על קצה המגהץ. זה עוזר להוביל את החום לרכיב ולוח, אך לא הלחמה היא המרכיב את המפרק. כדי לחמם את המפרק תוכלו להניח את קצה המגהץ כך שהוא יונח כנגד עופרת הרכיב והקרש. זה קריטי שתחמם את העופרת ואת הלוח, אחרת הלחמה פשוט תתאגד ותסרב להיצמד לפריט הלא מחומם. כמות ההלחמה הקטנה שהרחת על הקצה לפני חימום המפרק תעזור ליצור מגע בין הלוח לעופרת. בדרך כלל לוקח שנייה או שתיים לחמם את המפרק מספיק להלחמה, אך רכיבים גדולים יותר ורפידות/עקבות עבים יותר יספגו יותר חום ויכולים להגדיל את הזמן הזה. אם אתה רואה שהשטח מתחת לרפידה מתחיל לבעבע, הפסק לחמם והסר את הלחם מכיוון שאתה מחמם יתר על המידה את הכרית והיא בסכנת הרמה. תן לו להתקרר, ואז תחמם אותו שוב בזהירות במשך הרבה פחות זמן.

תמיד וודא שאתה מפעיל מספיק חום, אחרת אתה עלול לקבל "מפרק הלחמה קר". מפרק הלחמה כזה עשוי להיראות תקין מבלי לספק בעצם את החיבור שאתה רוצה. זה יכול לגרום לתסכול רציני כאשר המעגל שלך אינו פועל ואתה מנסה להבין מדוע;) כשאתה מסתכל על מפרק הלחמה קר מקרוב, תראה שיש לו פער קטן בין הלחמה לבין הלחמה פִּין.

אם אתה מרוצה מההלחמה שלך, נתק את עופרת הרכיב מעל מפרק ההלחמה.

בזמן ההלחמה עקבתי אחר כל הטיפים שלעיל. הנחתי תחילה את כל הנגדים על הלוח והלחמתי. לאחר מכן הנחתי את בסיס ה- IC לכל ה- IC והלחמתי בזהירות. עבור הלחמות IC, חכם להשתמש בשקע IC. כמה ICs יישברו אם החום ממגהץ הלחם חם מדי. אחר כך הלחנתי את מארז הסוללות, מחברי גרוב וכותרות סיכות.

כדי לדעת יותר על הצבת והלחמת רכיב ה- PCB, תוכל לקרוא את ההנחיה הנחמדה הזו:

שלב 5: הלחמה (LED ומתג)

לאחר הלחמת כל הנגדים, כותרות הסיכות ובסיס ה- IC זה הזמן הנכון להלחם LED ומתגים. הערכה מכילה שישה נוריות 5 מ מ וכולן ממוקמות בשורה אחת. ואז הנחתי 4 מתג כפתורים מישוש.

הלחמת חלקים קטנים תחילה. נגדי הלחמה, מוליכים מגשרים, דיודות וכל חלקים קטנים אחרים לפני שאתה מלחם חלקים גדולים יותר כמו קבלים וטרנזיסטורים. זה הופך את ההרכבה לקלה הרבה יותר. התקן רכיבים רגישים לאחרונה. התקן CMOS ICs, MOSFET ורכיבים רגישים סטטיים אחרים אחרונים כדי למנוע פגיעה בהם במהלך הרכבת חלקים אחרים.

בעוד הלחמה אינה בדרך כלל פעילות מסוכנת, יש לזכור כמה דברים. הראשון והברור ביותר הוא שהוא כרוך בטמפרטורות גבוהות. מכשירי הלחמה יהיו 350F ומעלה ויגרמו לכוויות מהר מאוד. הקפד להשתמש במעמד לתמיכה במגהץ ולהרחיק את הכבל מאזורי תנועה. הלחמה עצמה יכולה לטפטף, ולכן הגיוני להימנע מהלחמה על חלקי גוף חשופים. עבד תמיד באזור מואר היטב שבו יש לך מקום להניח חלקים ולהסתובב. הימנע מהלחמה כשפנייך ישירות מעל המפרק מכיוון שאדים מהשטף וציפויים אחרים יגירו את דרכי הנשימה והעיניים. רוב החיילים מכילים עופרת, לכן עליך להימנע מלגעת בפנים שלך בזמן עבודה עם הלחמה ולשטוף תמיד את הידיים לפני האכילה.

שלב 6: הלחמה (שבעה קטעים, LCD ו- Dot Matric)

זהו השלב האחרון בהלחמה. בשלב זה נלחם שלושה רכיבים גדולים (תצוגת שבעה קטעים, תצוגת מטריצות נקודה ותצוגת LCD). ראשית, הלחמתי תצוגת שבעה קטעים ללוח מכיוון שהיא הקטנה ביותר ופחות רגישה. לאחר מכן הנחתי את תצוגת מטריצת הנקודות. לאחר הלחמת תצוגת מטריצת הנקות הנחתי את הרכיב האחרון, תצוגת ה- LCD ללוח. לפני הנחת ה- LCD ללוח, הלחמתי לראשונה כותרת סיכה גברית ל- LCD ולאחר מכן הנחתי ללוח ה- PCB הראשי. עבודת ההלחמה נעשית בעזרת הלחמת LCD.

לאחר שיצרת את כל מפרקי ההלחמה, מומלץ לנקות את כל שאריות השטף העודפות מהלוח. חלק מהשטפים הם הידרוסקופיים (הם סופגים מים) ויכולים לאט לאט לספוג מספיק מים כדי להפוך מוליכים מעט. זו יכולה להיות סוגיה משמעותית בסביבה עוינת כגון יישום רכב. רוב השטפים יתנקו בקלות באמצעות מתיל הידרט וסמרטוט אך חלקם ידרשו ממס חזק יותר. השתמש בממס המתאים כדי להסיר את השטף, ולאחר מכן לנשוף את הלוח עם אוויר דחוס.

שלב 7: הערכה השלמה

אני מקווה שהשלמת את כל השלבים לעיל. מזל טוב! הכנת ערכת לומדים ננו ארדואינו משלך. עכשיו אתה יכול לחקור את העולם של Arduino בקלות רבה. אינך צריך לקנות מגן או מודול שונים כדי ללמוד תכנות ארדואינו. הערכה כוללת את כל הדברים הבסיסיים הנדרשים ללומד.

אתה יכול לבנות את הפרויקטים הבאים באמצעות הערכה בקלות רבה. אין צורך במכשיר או רכיב נוסף. אפילו הלוח דורש מעט מאוד חיבור מגשר פשוט.

1. אתה יכול להכין מד חום באמצעות LM35 ותצוגת שבעה קטעים
2. אתה יכול להכין מד טמפרטורה ולחות באמצעות תצוגת DHT11 ותצוגת LCD
3. אתה יכול להכין פסנתר פשוט באמצעות כפתורים וזמזם
4. אתה יכול ליצור שעון דיגיטלי באמצעות RTC ו- LCD/Seven Segment. ניתן גם להוסיף אזעקה באמצעות באזר. ניתן להשתמש בארבעה כפתורים להתאמת זמן ותצורה.
5. אתה יכול ליצור שעון אנלוגי באמצעות תצוגת מטריקס RTC ו- Dot
6. אתה יכול ליצור משחק באמצעות כפתורים ותצוגת מטריצות Dot.
7. אתה יכול לחבר כל מודול גרוב כמו Grove Bluetooth, חיישן גרוב שונה וכו '.

ציינתי רק כמה אפשרויות אפשריות. אתה יכול ליצור הרבה יותר דברים באמצעות הערכה. בשלב הבא, אראה לך דוגמה מסוימת לשימוש בערכה עם הסקיצה של ארדואינו.