Sve u jednom ploča mikrokontrolera: 8 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

U ovom dizajnu sve-u-jednom ploče mikrokontrolera svrha je biti funkcionalnija od Arduina, nakon otprilike 100 sati dizajna odlučio sam ga podijeliti sa zajednicom, nadam se da cijenite trud i podržavate ga (Bilo koja pitanja ili informacije će biti dobrodošle).

Korak 1: Ciljevi

za svaki projekt postoje različite potrebe: senzori, aktuatori i proračun, najekonomičniji način je s mikrokontrolerom kao i svaki Arduino, u ovom slučaju koristim jedan od mikrokontrolera iz serije PIC16F budući da sam bolje upoznat.

Podaci o PIC16F1829:

Ekonomski;)

Interni 32 MHz

UART ili USB sučelje (ch340)

SPI ili I2C x2

Tajmeri (8/16-bitni) x4 x1

10-bitni ADC x12

U / I x18

i još mnogo toga (informacije u podatkovnoj tablici)

Postoje različiti paketi, ali kad proizvodite PCB ne ručno izrađen, najmanji je i najjeftiniji

Korak 2: Nadogradnje za MCU

mikrokontroler treba kondenzator i konfiguraciju hardvera za pin za resetiranje, ali to nije dovoljno

- Krug napajanja

- Nadogradnja hardvera

- Bootloader

- Ljudsko sučelje

- Pin konfiguracija

Korak 3: Krug napajanja

- zaštita napajanja napajanjem (MOSFET-P) protiv polariteta

Koristim unutarnju diodu MOSFET -a za vožnju i kada se to dogodi Gate Voltage je dovoljan da imam vrlo nizak RDSon link_info

-regulator napona (VCO) tipični regulator ja koristim LD1117AG i pakiranje TO-252-2 (DPAK) isto za lm7805 ali jeftinije i LDO

- tipični kapacitivni filtri (100n)

- Osigurač za USB napajanje

kako bi se spriječilo više od 1A

- Feritni filter za USB napajanje

pod testom

Korak 4: Nadogradnja hardvera

za opću namjenu odlučujem dodati:

- Soft-Start Resetif kontroliraju se i druge stvari. S kašnjenjem u početnom resetiranju ne pokreće se mikrokontroler, nakon napajanja i stabilnosti napon je siguran za upravljanje drugim stvarima

pin za poništavanje je odbijen, ovo resetira MCU kada je 0V, RC krug (otpor kondenzatora) povećava puls, a dioda prazni kondenzator kada je VCC 0V

- Mosfet N-kanala AO3400A

jer standardni mikrokontroler ne može dati više od 20mA ili 3mA po pinu plus snaga ograničava ukupnu potrošnju na 800mA, a mosfeti mogu koristiti konverzijsku komunikaciju od 5V do 3.3V.

- OP-AMP LMV358A

za pojačavanje vrlo slabih signala, izlaza s malim otporom i instrumentacije za osjet struje itd.

Korak 5: Bootloader

bootloader daje za pisanje instrukcija, ali ukratko njegova je funkcija učitavanje programa. Na primjer, u Arduino Oneu postoji drugi mikrokontroler s izvornom USB podrškom, u slučaju svih PIC -ova pokretački program je PICKIT3 čak i ako imamo CH340C (neće biti pokretački program, to će biti USB na serijski mikrokontroler zvan UART).

PICKIT3 -> bootloader putem ICSP -a (In -Circuit Serial Programming)

CH340C -> Serijska USB komunikacija

sve je u razvoju, ali bootloader radi.

Korak 6: Ljudsko sučelje

- USB podrška

CH340C je ugrađeni USB u serijski pretvarač

Standardna konfiguracija serijske na 9600bauda, 8 bita, 1 zaustavni bit, bez pariteta, najmanji bit poslan prvi i neobrnut

- Gumb za poništavanje

implementirano u krug resetiranja soft-starta radi resetiranja mikrokontrolera, ali prevladava ICSP RST

-Korisničko dugme

tipičnih 10k za povlačenje izlaznih pinova

- 3 mm plave LED diode x8 5V - 2,7 Vled = 2,3 Vres

2,3 Vres / 1500 Rres = 1,5 mA (možete dobiti veću svjetlinu)

2,3 Vres * 1,5 mA => 4 mW (manje od 1/8W)

Korak 7: Konfiguracija pina

Rješenje s malo prostora je označavanje sloja pinova i njihovo lemljenje paralelno s pločom, dvoredni pinovi i odgovarajuća debljina ploče, slično pci express konektoru

ali tipični središnji pin na pin je 100mils = 2,55 mm

udaljenost je oko 2 mm = 2,55 - 0,6 (pin)

tipična debljina ploče je 1,6, to je u redu

ovo je primjer s 2 ploče od 1 mm

Korak 8: Kraj

Svaki dio koji sam integrirao testiran je zasebno s drugim komponentama (TH) i prototipnom verzijom, dizajnirao sam ga s platformom easyEDA i naručio u JLC -u i LCSC -u (tako da se narudžba prvo mora složiti, morate naručiti u JLC -u, a nakon što ste naručili s istom sesijom obavite kupnju u LCSC -u i dodali)

Šteta je što nemam nijednu fotografiju i nisam to uspio zajedno dokazati, koliko je vremena potrebno za naručivanje u Kini i izradu sve dokumentacije, ali to je za sljedeće upute jer obuhvaća opći dizajn evo, sva pitanja možete ostaviti u komentarima.

I to je to, kad stigne narudžba, lemit ću je, isprobati zajedno, prijaviti probleme, ažurirati, dokumentaciju, program i vjerojatno snimiti video.

hvala, doviđenja i podrška!

veza: easyEDA, YouTube, očito Instructables