Izgradite vlastiti Arduino: 6 koraka (sa slikama)
Izgradite vlastiti Arduino: 6 koraka (sa slikama)

Sadržaj:

Anonim

Postavljanje Arduina na ploču postalo je proces koji sam zavolio.

U roku od nekoliko minuta možete imati potpuno funkcionalnu Arduino platformu za rad, kao što ćete vidjeti u ovom vodiču. Bilo je nekoliko prigoda kada sam bio u školi i brzo sastavio jednu od njih za testiranje nekih ideja za projekt. Osim toga, samo izgleda tako uredno sa svim komponentama postavljenim na ploči za osmišljavanje. Neki od mojih Arduino projekataŠto je Arduino?

Arduino je platforma za prototipiranje elektronike otvorenog koda koja se temelji na fleksibilnom hardveru i softveru koji je jednostavan za korištenje. Namijenjen je umjetnicima, dizajnerima, hobistima i svima zainteresiranima za stvaranje interaktivnih objekata ili okruženja.

Arduino može osjetiti okoliš primajući ulaz od različitih senzora i može utjecati na okolinu upravljajući svjetlima, motorima i drugim aktuatorima. Mikrokontroler na ploči programiran je pomoću programskog jezika Arduino (na temelju ožičenja) i razvojnog okruženja Arduino (na temelju obrade). Arduino projekti mogu biti samostalni ili mogu komunicirati sa softverom koji radi na računalu (npr. Flash, Obrada, MaxMSP). [1] www.arduino.cc

Korak 1: Komponente

Uz nekoliko jeftinih dijelova i ploču za lemljenje možete brzo i jednostavno izgraditi vlastiti Arduino. Ovaj koncept odlično funkcionira kada želite prototipirati novu ideju dizajna ili ne želite rastrgati svoj dizajn svaki put kad vam zatreba Arduino. Primjer u nastavku prikazuje kako spojiti komponente na svoju ploču. Kroz ovaj projekt ići ćemo u više detalja. Slika 1-1: Breadboard Arduino s mogućnošću programiranja putem USB-a. Prije nego počnemo, provjerite imate li sve potrebne stavke u okviru s popisom komponenti. Ako trebate kupiti dijelove, to možete učiniti s moje web stranice na www. ArduinoFun.com ili pogledajte dolje za ostale internetske trgovine* Pogledajte napomenu o kabelu TTL-232R u opcijama programiranja prije kupnje. 10% POPUSTA Cijela narudžba na ArduinoFun.com, koristite kod kupona: UPUTE pri odjavi. Komponente možete kupiti na www. ArduinoFun.com ili www. SparkFun.com ili www. CuriousInventor.com ili www. FunGizmos.com ili www. Adafruit.com samo da nabrojimo nekoliko mjesta. Izvorni vodič za:

Korak 2: Postavljanje napajanja

Prvo što trebate učiniti je postaviti napajanje. S vašom matičnom pločom i komponentama pred vama … počnimo! Ovim korakom ćete postaviti matičnu ploču Arduino na konstantnu snagu od +5V pomoću regulatora napona 7805. Slika 1-2: Postavljanje napajanja s LED indikatorom. Da bi regulator napona radio, morate osigurati više od 5V napajanja. Tipična baterija od 9 V s konektorom za zatvaranje radila bi sasvim u redu s tim. Snaga će doći na ploču gdje vidite crvene i crne + i - kvadrate. Zatim dodajte jedan od 10uF kondenzatora. Duža noga je anoda (pozitivna), a kraća katoda (negativna). Većina kondenzatora također je označena prugom prema negativnoj strani. Preko praznog prostora na ploči (kanal) morat ćete postaviti dvije spojne žice za pozitivnu (crvenu) i masu (crnu) za preskakanje snage s jedne strane ploče na drugu. Sada dodajte regulator napona 7805. 7805 ima tri noge. Ako ga gledate sprijeda, lijeva noga služi za napon u (Vin), srednja noga je za uzemljenje (GND), a treća noga za napon napona (Vout). Uvjerite se da je lijeva noga poravnata s pozitivnom snagom, a druga iglica uzemljena. Izlazeći iz regulatora napona i odlazeći na razvodnik sa strane ploče, trebate dodati žicu GND na uzemljenje, a zatim žicu Vout (3rd noga regulatora napona) na pozitivnu tračnicu. Dodajte drugi kondenzator od 10uF u razvodnik. Obraćajući pažnju na pozitivne i negativne strane. Bilo bi dobro uključiti LED indikator statusa koji se može koristiti za rješavanje problema. Da biste to učinili, morate spojiti desni bočni razvodnik s lijevim. Dodajte pozitivno na pozitivno i negativno na negativne žice na dnu ploče. Slika 1-3: Priključci lijevog i desnog razvodnika. Snaga na lijevoj i desnoj razvodnici također će vam pomoći da organizirate svoju ploču za napajanje različitim komponentama. Slika 1-4: Za LED indikator statusa, priključite otpornik 220 & (u boji: crvena, crvena, smeđa) sa napajanja na anodu LED (pozitivna strana, duži krak), a zatim GND žicu na stranu katode. Čestitamo, sada je vaša ploča postavljena za napajanje +5V. Možete prijeći na sljedeći korak u dizajnu kruga.

Korak 3: Arduino preslikavanje pinova

Sada želimo pripremiti čip ATmega168 ili 328. Prije nego što počnemo, pogledajmo što svaki pin na čipu radi u odnosu na Arduino funkcije. NAPOMENA: ATmega328 radi približno iste brzine, s istim ispisom, ali ima više od dva puta više flash memorije (30k vs 14k) i dva puta EEPROM (1Kb vs 512b). Slika 1-5: Arduino preslikavanje pinova ATmega168 čip izrađuje Atmel. Ako potražite podatkovnu tablicu, nećete otkriti da su gornje reference iste. To je zato što Arduino ima svoje funkcije za ove igle, a ja sam ih naveo samo na ovoj ilustraciji. Ako želite usporediti ili trebate znati stvarne reference za čip, možete preuzeti kopiju podatkovnog lista na www.atmel.com. Sada kada znate raspored pinova, možemo početi spajati ostale komponente.

Korak 4: Povezivanje komponente

Za početak ćemo izgraditi potporna kola za jednu stranu čipa, a zatim preći na drugu stranu. Jedan pin na većini čipova ima oznaku identifikatora. Gledajući ATmega168 ili 328 primijetit ćete zarez u obliku slova U na vrhu, kao i malu točku. Mala točka označava da je to pin 1. Slika 1-6: Potporni pinovi sklopova 15-28 S GND naponske sabirnice dodajte kratkospojnu žicu na pin 22. Zatim s pozitivne sabirnice dodajte žice kratkospojnika na pin 20 (AVCC - Opskrbni napon za ADC pretvarač. Potrebno ga je spojiti na napajanje ako se ADC ne koristi i za napajanje putem niskopropusnog filtra ako je tako (niskopropusni filtar je krug koji čisti buku iz izvora napajanja, ne koristimo jedan) Zatim dodajte kratkospojnik sa pozitivne sabirnice na pin 21 (analogni referentni pin za ADC). Na Arduinu, pin 13 je LED pin. Imajte na umu da je na stvarnom čipu pin 19. Prilikom učitavanja koda skice i za sve projekte i dalje ćete to nazivati Pin 13. Da biste spojili LED, dodajte 220 & otpornik od GND na katodu LED. Zatim s anode LED diode dodajte kratkospojnu žicu na pin 19. Sada možemo prijeći na drugu stranu čipa. Skoro ste završili! Slika 1-7: Potporni pinovi sklopova 1-14 Iznad čipa ATmega168 u blizini pin 1 identifikator, postavite mali prekidač. Ovaj prekidač koristi se za resetiranje Arduina. Neposredno prije nego što postavite novu skicu na čip, poželjet ćete ovo pritisnuti jednom. Sada dodajte malu kratkospojnu žicu s pina 1 na donji krak prekidača, a zatim dodajte 10K otpornik s napajanja na pin 1 red na ploči za izradu kruga. Na kraju dodajte kratkospojnik GND na gornju nogu prekidača. Dodajte napajanje i GND kratkospojnike na pin 7 (VCC) i pin 8 (GND). Dodajte kristal sata od 16 MHz na pinove 9 i 10, a zatim dva kondenzatora.22pF s pinova 9 i 10 na GND. (Za alternativnu metodu pogledajte napomenu ispod). Vaša osnovna arduino ploča sada je dovršena. Ovdje biste mogli stati ako želite i zamijeniti već programirani čip sa svoje Arduino ploče na ploču, ali budući da ste došli toliko daleko, mogli biste završiti dodavanjem programskih pinova. To će vam omogućiti programiranje čipa s matične ploče. NAPOMENA: Umjesto kristala sata od 16 MHz, možete koristiti keramički rezonator od 16 MHz s ugrađenim kondenzatorima, SIP paket s tri terminala. Morat ćete urediti svoju ploču malo drugačije, rezonator ima tri noge. Srednja noga će ići na tlo, a ostale dvije noge ići će na pinove 9 i 10 na čipu ATmega168. Pozivajući se na sliku 1-7, pronađite mjesto na kojem imate 6 stupaca na ploči koji nisu u dodiru ni s čim drugim. Ovdje postavite red od šest muških zaglavlja zaglavlja. S pločom prema vama, veze su sljedeće: GND, NC, 5V, TX, RX, NC, ove pinove također nazivam 1, 2, 3, 4, 5, 6. S tračnice sabirnice napajanja dodajte GND žica na pin 1 i žica iz napajanja za pin 3. NC znači da nije spojen, ali možete ih spojiti na GND ako želite. S pina 2 na čipu ATmega168, koji je Arduino RX pin, spojit ćete žicu na pin 4 (TX) vaših programskih zaglavlja. Na čipu ATmega168, pin 3 Arduino TX se spaja na pin 5 (RX) na vašim pinovima zaglavlja. Komunikacija izgleda ovako: ATmega168 RX na zaglavlje Pin TX i ATmega168 TX na zaglavlje RX. Sada možete programirati svoju matičnu ploču Arduino.

Korak 5: Opcije programiranja

Prva je mogućnost kupiti TTL-232R 3.3V USB-serijski kabel razine TTL. Ove se mogu kupiti na www.adafruit.com ili www.ftdichip.com Druge dvije opcije, koje preferiram, su kupiti jednu od dvije ploče za razbijanje sa www. SparkFun.com. Oni su:

  • FT232RL USB na serijsku ploču za izbacivanje, SKU: BOB-00718 (Ova opcija zauzima više prostora na vašoj ploči)
  • FTDI Basic Breakout - 3.3V SKU: DEV -08772 (Ova opcija i upotreba muških zaglavlja pod pravim kutom najbolje funkcionira od sva tri jer je bolje učvršćena na ploči)

Dvaput provjerite svoje veze, provjerite nije li vaša 9V baterija spojena i spojite svoju opciju programiranja. Otvorite Arduino IDE i u datotekama s primjerima skica, pod Digital, učitajte Blink skicu. Pod opcijom datoteke Serijski priključak odaberite COM priključak koji koristite s USB kabelom. COM1, COM9 itd. Pod opcijom datoteke Alati/Ploča odaberite jedno od sljedećeg:

  • Arduino Duemilanove s ATmega328
  • Arduino Decimila, Duemilanove ili Nano s/ATmega128

(ovisno o tome koji čip koristite s matičnom pločom Arduino) Sada pritisnite ikonu za prijenos, a zatim pritisnite gumb za poništavanje na vašoj ploči. Ako koristite jednu od SparkFun ploča za razbijanje, vidjet ćete da svjetla RX i TX trepere. To vam daje do znanja da se podaci šalju. Ponekad morate pričekati nekoliko sekundi nakon što pritisnete gumb za prijenos prije nego pritisnete prekidač za poništavanje. Ako imate problema, samo eksperimentirajte s brzinom između njih. Ova skica, ako je ispravno postavljena, treptat će LED na pinu 13 uključena jednu sekundu, isključena jednu sekundu, uključena jednu sekundu … sve dok ne prenesete novu skicu ili isključite napajanje. Nakon što učitate kôd, možete odspojiti programsku ploču i koristiti 9V bateriju za napajanje. Rješavanje problema

  • Nema napajanja - provjerite je li izvor napajanja iznad 5V.
  • Napajanje, ali ništa ne radi - ponovno provjerite sve točke povezivanja.
  • Pogreška pri prijenosu - Pogledajte www.arduino.cc i pretražite određenu poruku o pogrešci koju primite. Također provjerite forume jer tamo postoji velika pomoć.

Korak 6: PCB datoteke

Ako je netko zainteresiran za graviranje vlastitog PCB -a (tiskana pločica), uključio sam datoteke sa komponentama i lemljenim stranama. Dodao sam zip datoteku koja sadrži JPEG datoteke od 300 dpi sa strane komponente i lemljenja. Ako imate pitanja, slobodno slobodno mi pošaljite e -poštu i pomoći ću vam najbolje što mogu. Samo imajte na umu da imam sate tijekom dana, pa ponekad moji odgovori potraju dan.