UDuino: Vrlo niska cijena Arduino kompatibilna razvojna ploča: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Arduino ploče izvrsne su za izradu prototipova. Međutim, oni postaju prilično skupi ako imate više istodobnih projekata ili vam je potrebno mnogo upravljačkih ploča za veći projekt. Postoje neke sjajne, jeftinije alternative (Boarduino, Freeduino), ali troškovi se i dalje povećavaju kad vam zatreba mnogo njih. Ovo je način da nakon početnih ulaganja od oko 25 do 30 USD izgradite ploče kompatibilne s Arduinom od 10 USD s vrlo malo dodatno ulaganje vremena za svaku. Imajte na umu da je osnovna ideja ovdje (Arduino na ploči) napravljena već duže vrijeme (npr. Upute ITP Arduino Breadboard); međutim upute za izgradnju i uporabu adaptera za kabel ovdje pomažu apsolutno smanjiti broj dijelova za svaku jezgru. Ovaj projekt zahtijeva poznavanje lemljenja i osnovne elektronike, a trebali biste imati barem malo iskustva već s razvojem Arduina. Ne predlažem ovo kao prvi projekt elektronike. Napomena: izgovaram uDuino "moo DWEE noh" Dodano 02.05.2008: (za prilično napredne ljude) Jedan od alata koje sam napravio s ovim je alat za hvatanje logike- vrsta osnovnog logičkog analizatora. Razvio sam ovo za rješavanje problema s komunikacijskim vezama. Potrebno je sučelje za gui, ali sumnjam da ću to uskoro riješiti. I dalje je korisno u pravim rukama. Dodano 23.06.2009: Želio bih istaknuti RBBB-ove iz Modern Device za svakoga tko želi nešto s lemljenjem, ali i super jeftino-pogotovo ako nabavite gole ploče i kupite dijelovi u rasutom stanju. Također, njihov USB-BUB jeftinija je alternativa kabelu FT232.

Korak 1: Prikupite dijelove za adaptor kabela

Predlažem da nabavite dijelove iz mješavine Mouser, Radio Shack i Ada Fruit Industries; pogledajte posljednji korak za izvore dijelova. Slobodno zamijenite dijelove iz svoje neželjene kutije, a pomoću otpornika/kondenzatora možete odstupati od vrijednosti i dalje raditi dobro (otpornik bih predložio između 3,3 k i 20 k; kondenzatori općenito ne bih idite na manje vrijednosti, ali veće do otprilike.47uF bi trebale biti u redu).

Za adapter kabela trebat će vam: - mali dio PC ploče (8 rupa po 2 rupe) -.1uf kondenzator - 1x8.1 "zaglavlje za razmak, ravno - 1x8.1" zaglavlje za razmak, pravi kut - neki spojni žica

Korak 2: Napravite adapter za kabel za programiranje

Uglavnom adapter za kabel za programiranje samo treba usmjeravati signale s FTDI USB kabela na desne pinove na čipovima ATmega168; međutim kondenzator je dodan na jedan set pinova kako bi se softveru Arduino omogućilo resetiranje čipova (kondenzator omogućuje prelazak kratkog impulsa na resetiranje čipa kada softver Arduino okrene pin RTS -a).

Za početak izrežite komad PC ploče s 9 rupa za 2 rupe. Zatim odvojite set od 8 pinova s trake zaglavlja ravnog zatiča i set od 8 pinova s trake zaglavlja s pravim kutom (pod pretpostavkom da ste kupili duže trake). Pogledajte sliku dijelova kako biste vidjeli kako bi oni trebali izgledati. Kroz sljedeće korake pogledajte priložene fotografije i dijagrame za povezivanje pinova. Dijagrami puno bolje pokazuju gdje veze trebaju ići, ali fotografije pomažu razjasniti orijentaciju ploče itd. Ako imate pitanja, pošaljite mi poruku, a ja ću pokušati pojasniti sve što nema smisla. Okrenite PC ploču naopako kako biste mogli vidjeti bakar oko rupa, s jednom od dugih strana prema vama. Ako ste, kao što sam ja ovdje, upotrijebio komad PC ploče s ruba originala, predlažem da stranu s dodatnim materijalom za ploču postavite prema sebi. Provucite dno (kratku stranu) ravnog zaglavlja kroz rupe najudaljenije od vas, ostavljajući jednu rupu praznom s lijeve strane i lemite igle na mjesto (vidi sliku). Zatim provucite dno (sa zavojem) pravokutnog zaglavlja kroz rupe koje su vam najbliže, ostavljajući opet rupu s lijeve strane praznu i zalemite igle na mjesto. Provucite vodiče kondenzatora.1uf kroz prazne rupe s lijeve strane i lemite kondenzator na mjesto. Odrežite vodiče. Zatim lemite svaki od 2 vodiča do zaglavlja koji mu je najbliži; jedan će se spojiti na krajnju lijevu iglu ravnog zaglavlja, drugi na krajnji lijevi pin desnog kutnog zaglavlja. Najlakše je vjerojatno samo stvoriti most za lemljenje (otopiti dovoljno lema da teče između pina kondenzatora i pina pored njega, kao na slici). Ako trebate, možete upotrijebiti kratku žicu i lemiti je na svaki od kontakata. Izradite drugi most za lemljenje ili vezu između 6. i 7. pina koji su vam najbliži (treći i četvrti s desne strane). Ovo služi za spajanje "CTS" pina kabela na masu. I stvorite još jedan most za lemljenje/vezu između dva zaglavlja na drugom pinu s desne strane (spojite pin koji vam je najbliži s onim udaljenijim, samo jedan pin s desne strane). Time se povezuje VCC USB kratkospojnik napajanja s VCC pinom čipa. Ova veza za napajanje bit će aktivna samo ako je instaliran kratkospojnik. Upotrijebite žicu kratke duljine da spojite krajnji desni pin koji vam je najbliži s petim kontaktom koji vam je najbliži (to je peti broj računa li se s desna ili lijeva). To će spojiti +5 volti s USB kabela na drugi pin konektora kratkospojnika. Sada spojite drugu žicu kratke duljine između krajnjeg desnog zatiča u redu koji je najudaljeniji od vas na treći s desnog zatiča u redu koji vam je najbliži. Time se kabel povezuje s uzemljenjem čipa. Još dvije kratke žice za dodati: jednu od drugog s lijevog zatiča na desnom kutnom zaglavlju do trećeg s lijevog zatiča na ravnom zaglavlju (napomena: budući da su krajnje lijeve rupe u njih ugrađen kondenzator, to će biti treća rupa s lijeve strane koja vam je najbliža četvrta rupa s lijeve strane u redu koji je najudaljeniji od vas). Druga kratka žica prelazit će desno preko prve: od trećeg s lijevog zatiča na desnom kutnom zaglavlju do drugog s lijevog zatiča na ravnom zaglavlju (četvrta rupa s lijeve strane do treće -od lijeve rupe). Ove žice povezuju TX i RX pinove kabela s onima na čipu. Nažalost, redoslijed je suprotan na kabelu od čipa, zbog čega moramo imati prekrižene žice. Sada samo trebate priključiti kabel FTDI FT232RL, sa zelenom žicom spojenom na pin krajnje lijevo (crna žica će se spojiti na treći pin s desne strane). Preostala dva pina s desne strane služe za skakač; ako je kratkospojnik instaliran, ploča će se napajati putem USB kabela, eliminirajući potrebu za baterijama ili napajanjem. Ovaj kratkospojnik NE SMIJE biti priključen ako je na ploču spojeno drugo napajanje ili je moguće oštećenje nečega (ploča, kabel, računalo). To je to! Spremni ste napraviti neke uDuino jezgre za programiranje pomoću kabela. (Kad koristite programski adapter, pin pored kondenzatora spaja se na pin 1 čipa)

Korak 3: Odlučite hoćete li napraviti apsolutno minimalne ploče ili ploče zasnovane na vanjskim oscilatorima

Odluka o tome hoće li se graditi ploča zasnovana na oscilatoru temelji se na nekoliko stvari. Prvo, imate li pristup AVR programeru i vrijeme za programiranje posebnog pokretačkog programa na vaše čipove ATmega168? dva, možete li bez precizne serijske komunikacije s čipom? tri, je li vaša aplikacija dovoljno niskog utjecaja da ploča može raditi upola brže i da će sve i dalje raditi dobro?

Čipovi ATmega168 imaju unutarnji oscilator koji se može omogućiti; radi na oko 8mHz, što je polovica brzine većine Arduino ploča (s iznimkom Lilypada). Jamči se da je unutarnji oscilator kalibriran unutar 10% (što nije dovoljno čvrsta tolerancija za zajamčenu dobru serijsku komunikaciju). Prema mom iskustvu, tvornička kalibracija na 5v uvijek je bila dobra za postavljanje programa, ali YMMV. Međutim, ne bih koristio unutarnji oscilator za važne stvari koje trebaju govoriti serijski. Za blinkylights to bi ipak trebalo biti sasvim u redu. Arduino čipovi s unaprijed učitanim pokretačkim programom za koje sam smatrao da uvijek rade na 16 mHz, a za njih će biti potreban vanjski oscilator. Ako nemate pristup AVR programeru, vjerojatno ćete htjeti kupiti unaprijed učitani Arduino čip. Toplo predlažem Ada Fruit Industries kao izvor. Imajte na umu da oscilatori doista nisu toliko skupi (općenito, 0,50-75 USD u Mouseru); oni su samo još jedan dio koji često nije neophodan, a raspored pinova je loš za stvarno čiste Arduino izglede na ploči.

Korak 4: Izgradnja ploče zasnovane na vanjskim oscilatorima

Prikupite dijelove koji su vam potrebni:- Oglasna ploča (naravno, možete je izraditi i izravno na prethodno izbušenoj PC ploči)- ATmega168 čip s prethodno učitanim bootloaderom.1uf kondenzator (nije važno, keramika, poliester itd.) mnogo; vrijednost.047uf-.47uf bi trebala biti u redu)- 10K otpornik (vrijednosti ~ 3.3k-20k bi trebale raditi)- 16mHz 3-pinski keramički oscilator (po mogućnosti s dugim, npr. 1/2 inča, vodičima)- Kratke duljine žicaUmetnite ATmega168 u matičnu ploču, prolazeći kroz središte. Za svaku od sljedećih veza upotrijebite rupu na svakom pinu ATmega168 koji je najbliži otvorenom čipu; ovo će ostaviti posljednju rupu u svakom od redova 1-8 otvorenu za kabel za programiranje. Spojite pin 7 i 20 s duljinom žice (VCC na AVCC) Spojite iglice 8 i 22 s duljinom žice (GND na AGND) Spojite 10K otpornik s pina 1 na pin 7 (RES na VCC) Spojite.1uf kondenzator s pina 7 na pin 8 Spojite vanjske pinove oscilatora na pinove 9 (XTAL1) i 10 (XTAL2) ATmega168. Nije važno koji od pinova se spaja na koji ATmega pin. Spojite središnji pin oscilatora na pin 8 (GND) Ako na svojoj ploči imate vodove sabirnice napajanja, predlažem da spojite + tračnicu (crveno) na pin 20 i - tračnica (plava) na pin 22. Ovo je donekle loš oblik (spajanje na analognu stranu za napajanje za druge stvari), ali ako je vaša ploča iste veličine kao moja, već ste popunili sve dostupne rupe za pin 7. Ako planirate koristiti USB napajanje, sada možete samo priključiti programski kabel i prenijeti skice na ploču (spojite pinove za odabir napajanja na adapteru kabela s kratkospojnikom za napajanje čipa iz USB). U protivnom ćete morati koristiti bateriju/regulator napona/itd. za opskrbu električnom energijom.

Korak 5: ILI Izgradnja ploče s unutarnjim oscilatorima

Prikupite potrebne dijelove:- Oglasna ploča- ATmega168 čip-.1uf kondenzator (keramika, poliester itd. Nije toliko važan; vrijednost.047uf-.47uf bi trebala biti u redu)- 10K otpornik (vrijednosti ~ 3.3k- 20k bi trebalo dobro funkcionirati)- Kratke žice Programirajte Bootloader sa svojim AVR programatorom: Morat ćete koristiti lilypad bootloader (uključen u izdanje Arduino-0010, u hardveru/bootloaderima/lilypadu). Pomoću programatora AVR, bljeskalicu pokrenite. Na primjer, na mom OSX sustavu: cd/Applications/Arduino-0010/hardware/bootloaders/lilypadPATH = $ {PATH}:/Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/binavrdude -C/Applications/Arduino-0010/ hardver/alati/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Ulock: w: 0x3f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf - c usbtiny -pm168 -Pusb -Uflash: w: LilyPadBOOT_168.hex -Ulock: w: 0x0f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Uefuse: w: 0x00: m -Uhfuse: w: 0xdd: m -Ulfuse: w: 0xf2: mPostavljanje matične ploče: Stavite ATmega168 u matičnu ploču, prelazeći središte. Za svaku od sljedećih veza, koristite rupa na svakom pinu ATmega168 koja je najbliža otvorenom čipu; ovo će ostaviti posljednju rupu u svakom od redova 1-8 otvorenu za kabel za programiranje. Spojite pin 7 i 20 s duljinom žice (VCC na AVCC) Spojite iglice 8 i 22 s duljinom žice (GND na AGND) Spojite 10K otpornik s pina 1 na pin 7 (RES na VCC) *Spojite.1uf kondenzator s pina 7 na pin 8 Ako na svojoj ploči imate linije sabirnice napajanja, predlažem da spojite + tračnicu (crveno) na pin 20 i - tračnica (plava) na pin 22. Ovo je pomalo loš oblik (spajanje na analognu stranu radi priključivanja napajanja za druge stvari), ali ako je vaša ploča iste veličine kao moja, već ste popunili sve rupe dostupno za pin 7. Ako planirate koristiti USB napajanje, sada možete samo priključiti programski kabel i prenijeti skice na ploču (svakako spojite pinove za odabir napajanja na adapteru kabela s kratkospojnikom za napajanje čipa U suprotnom ćete morati koristiti bateriju/regulator napona/itd. za opskrbu električnom energijom. Imajte na umu da ćete za programiranje putem softvera Arduino uvijek htjeti koristiti 5V; drugi naponi uzrokovat će da se brzina takta značajno promijeni i vjerojatno će uzrokovati neuspjeh komunikacije (a time i programiranja). Kad krenete učitavati skice na ovaj stil ploče koja koristi unutarnji oscilator, odaberite "Lilypad Arduino" s alata/ploče Jelovnik.

2008 10-02 FIKSNO-pogrešno je stavljeno kao pin 1 na pin 10 u originalu

Korak 6: Veze za razvoj Arduina

Imajte na umu da se igle na ATmega168 ne preslikavaju očito na imena Arduino.

atmega168 Arduino 2 Digital 0 3 Digital 1 4 Digital 2 5 Digital 3 6 Digital 4 11 Digital 5 12 Digital 6 13 Digital 7 14 Digital 8 15 Digital 9 16 Digital 10 17 Digital 11 18 Digital 12 19 Digital 13 23 Analog 0 24 Analog 1 25 Analog 2 26 Analog 3 27 Analog 4 28 Analog 5

Korak 7: Neki dijelovi izvora

Imajte na umu da nisam koristio određene kondenzatore i zaglavlja navedena ispod u ovom uputstvu, pa se njihov izgled može malo razlikovati od ovdje navedenih uputa. Ako imate bilo kakvih problema, javite mi.- FT232RL USB kabel- Mouser:.1 "zaglavlja za razmak, 36 pinova, ravno- odlomite 8 pinova za adapter kabela i koristite ostatak za druge projekte- Mouser:.1" razmak zaglavlja, 36 pinova, pravi kut- odlomite 8 pinova za adapter kabela- PC ploča za adapter kabela- Mouser: 10K otpornici- Mouser:.1uF Kondenzatori- matične ploče Pololu ili Ada voće- ATmega168 čipovi Mouser: ne programirano ili Ada Voće: unaprijed programirano - Mouser: 16Mhz oscilatori