Izgradite vlastitu razvojnu ploču: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Ova instrukcija će vam pokazati kako izgraditi vlastitu razvojnu ploču od nule! Ova metoda je jednostavna i ne zahtijeva napredne alate, čak je možete učiniti i za kuhinjskim stolom. Ovo također daje bolje razumijevanje kako Ardruinos i druge razvojne ploče doista rade.

Svoju razvojnu ploču možete dizajnirati tako da odgovara vašoj specifičnoj namjeni. Ova razvojna ploča prikazana na slici korištena je za kontrolu broja okretaja istosmjernog motora. Jednosmjernim motorom upravljalo se s računala putem serijskog porta. LED diode su korištene za pomoć pri otklanjanju pogrešaka.

U ovom Instructableu pokazat ću kako izgraditi svestranu razvojnu ploču, stoga popis dijelova neće biti isti kao onaj prikazan na slici.

Korak 1: Dijelovi

Popis dijelova:

• 1 Atmel ATmega88 (ili bilo koji procesor koji najbolje odgovara vašim potrebama)
• 1 Dip IC utičnica 28
• 1 10k ohm otpornik
• 1 100 ohmski otpornik
• 1 dioda
• 3 0,1 μF kondenzator
• 1 kondenzator od 10 μF
• 1 LED dioda
• 1 330 ohmski otpornik
• Neki skakači
• Neke muške igle (ili ženske)
• Komadna traka (koristite onu s trakama, a ne matricom, pogledajte sliku)

Da biste kasnije mogli programirati svoj mikrokontroler, trebat će vam ISP programer (programiranje unutar sustava). Koristio sam AVRISP mkII (https://www.atmel.com/tools/avrispmkii.aspx). Postoji mnogo različitih programera internetskih usluga koje možete izabrati ili ih možete sami izraditi. Postoje i neki načini za konfiguriranje arduina da djeluje kao ISP-programer.

Korak 2: Teori

Za izradu i programiranje razvojne ploče od nule morat ćete pročitati neke podatkovne tablice. Ponekad može biti teško pronaći ono što tražite, ali ja ću vam pružiti najvažnije stvari.

Tehnički list ATmega88

Razmatranje dizajna hardvera

Prvo moramo pogledati pinout ATmega88 koji se može pronaći u podatkovnoj tablici.

Neki važni portovi koji zahtijevaju dodatno razmatranje su sljedeći:

• Pin 1. Ovo je pin za resetiranje koji će resetirati procesor kada je nizak. Za ovaj pin je potrebno izvlačenje, tako da je pin uvijek visok, osim ako ne želite resetirati. (Ovo će se pokazati kasnije)
• Pin 7 i 20 su mjesto na koje treba spojiti Vcc, 5V.
• Pin 9 i 10: Na ove pinove može se spojiti vanjski kristal, ali koristit ćemo unutarnji oscilator. Stoga te pinove možemo tretirati kao uobičajene digitalne pinove.
• Pin 17, 18 i 19: Oni će se koristiti za programiranje (to će biti prikazano kasnije).

Korak 3: Izgled Stripborada

Za izradu dijagrama kola koristit ćemo StripCAD, slijedite vezu za preuzimanje programa.

Ovaj program može biti malo težak za korištenje jer nije prilagođen korisnicima, ali učinkovit je kad ga znate koristiti. Poigrajte se malo s njim i uskoro ćete svladati. Neki dobri savjeti su sljedeći.

• Pritisnite c za traženje komponenti
• Pritisnite v da biste dobili različite varijante
• Pritisnite lijevi klik miša između dvije točke vodoravno da biste dobili smetnje
• Pritisnite lijevi klik miša između dvije okomite točke da biste dobili most za lemljenje

Prilikom pretraživanja komponenti:

• "DILxx" će vam dati Dual In-Line nakon čega slijedi broj pinova
• "SILxx" će vam dati jedan linijski red nakon čega slijedi broj pinova

U suprotnom samo tražite onu komponentu koju tražite.

Korak 4: Povucite pin za poništavanje

Iz dokumenta razmatranja dizajna hardvera na strani 6 nalazimo krug na slici. Pročitajte tekst u dokumentu da biste bolje razumjeli. Ovo je korak u kojem smo rukovali povlačenjem za pin 1.

Može biti dobro umetnuti ručni reset za mikrokontroler. To se može koristiti spajanjem SIL2 u skladu sa 100 ohmskim otpornikom na masu. Kratki spoj na SIL2 s kratkospojnikom i mikrokontrolerom će se resetirati. Otpornik od 100 ohma spriječit će kratki spoj kondenzatora. U suprotnom samo slijedite dijagram spoja iz dokumenta.

Na drugoj slici pull-up veza prikazana je u StripCAD-u

Korak 5: Napajanje

Kako bi se izbjegle smetnje, kondenzator 10 μF postavljen je blizu ulaza napona na ploči. Kako bi se izbjegle smetnje koje nastaju na ploči, kondenzator od 0,1 μF smješten je između pina 7 i 8, te između pina 20 i 22. Ovi kondenzatori će djelovati kao niskopropusni filter. Mali kondenzator bi trebao biti postavljen što je moguće bliže pinovima za najbolji učinak.

Također je moguće dodati neku vrstu regulatora napona npr. 78L05, kako bi radio na bateriji.

Korak 6: ISP programer

Za programiranje procesora trebat će vam ISP programer. Dostupni su različiti konektori, 6 pinova ili 10 pinova. Koristio sam jedan sa šest pinova, pogledajte hardverski dokument da vidite kako bi se veza trebala dizajnirati.

ISP-programer znači In-System programiranje. Pogodnost ove vrste programera je ta što možete programirati svoj uređaj kada je instaliran u cjelovitom sustavu, umjesto da instalirate svoj čip prije nego što ga instalirate u sustav. Također je lako reprogramirati nakon instalacije u sustav.

Pogledajte sljedeći korak kako biste trebali uspostaviti ISP vezu.

Korak 7: Raspored

Kad je dizajn dovršen, pritisnite print da biste ga spremili kao PDF (ili upotrijebite priloženu datoteku). Otvorite PDF datoteku i ispišite je. Imajte na umu da postavku pisača treba postaviti na stvarnu veličinu, jer se u protivnom dizajn neće slagati s stripboardom.

Uvijek je dobro uključiti LED diodu koja pokazuje je li napajanje razvojne ploče uključeno. Taj jednostavan savjet može uštedjeti mnogo nepotrebnih pogrešaka.

Koraci za izradu vlastite razvojne ploče:

1. Ispišite shemu kruga i izrežite je škarama.
2. Izrežite dovoljno veliki komad trake za papir, tako da komad papira stane na vrh.
3. Papir postavite iznad trake za papir tako da rupe odgovaraju, običnim štapićem za ljepilo pričvrstite papir na traku. Zalijepite papir sa strane bez bakrenih traka.
4. Počnite s prekidom kod crvenih križeva
5. Nastavite s izgradnjom i lemljenjem od najnižih komponenti do najviših, što će olakšati montažu.
6. Priključite ga na napajanje (5V) i počnite programirati.

Sada je hardver razvojne ploče gotov!

Korak 8: Programiranje

Koristio sam Atmel Studio za programiranje u C. Preuzmite program i počnite stvarati sjajan projekt sa svojom razvojnom pločom. Bit će moguće pokrenuti arduino s učitavanjem, ali ako želite bolje razumjeti što se skriva duboko ispod u jeziku arduino, isprobajte neke primjere u C. Na primjer, isprobajte neke tajmere, prekide i analogno čitanje.

U podatkovnom listu ATmega88 možete pronaći mnogo primjera kodova za različite posebne zadatke koje vaš mikrokontroler može obaviti.

Kao što vidite, ovo je jednostavan način za konstruiranje različitih prototipova za elektroničke uređaje. Jednostavno je, jeftino i ne zahtijeva posebne alate.

Drugoplasirani na natjecanju mikrokontrolera 2017