Arduino komplet za učenje (otvoreni izvor): 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Ako ste početnik u Arduino svijetu i naučit ćete Arduino s iskustvom u praksi, ovaj Instructables i ovaj komplet su za vas. Ovaj komplet je također dobar izbor za učitelje koji vole učiti Arduino svoje učenike na jednostavan način.

Ako želite naučiti Arduino, trebali biste uključiti sljedeće teme:

Digitalni izlaz:

• Upravljanje više LED dioda pomoću Arduina
• Generiranje tona pomoću zujalice

Digitalni ulaz:

• Prekidač za povezivanje tipki pomoću Arduina
• Povezivanje DHT11 osjetnika pomoću Arduina

Analogni ulaz:

• Očitavanje analognih podataka s potenciometra
• Povezivanje senzora temperature LM35 pomoću Arduina

Analogni izlaz (pomoću PWM -a):

Generiranje više boja pomoću RGB LED

SPI komunikacija:

• Povezujući 74HC595 registar izmjena s Arduinom
• Povezivanje MAX7219CNG s Arduinom za vožnju DOT matričnog zaslona ili više sedmosegmentnih zaslona koristeći samo 3 igle Arduina.

I2C komunikacija:

Očitavanje datuma i vremena sa sata DS1307 u stvarnom vremenu

UART komunikacija:

Povezivanje GROVE GPS i Bluetooth modula s Arduinom

Sučelje zaslona:

Vožnja LCD ekranom od 16 X 2 znakova pomoću Arduina

Multipleksiranje:

Vožnja s više sedmosegmentnih zaslona pomoću minimalnog broja Arduino pinova

Pitati ćete se da znate da je Kit osmišljen tako da eksperimentira sa svim gore spomenutim temama. Dakle, može biti idealan komplet za učenje Arduino programiranja

[Komplet uključuje ugrađenu 6 zelenih LED dioda, 1 RGB LED diodu, 1 potenciometar, 1 osjetnik LM35, 1 osjetnik DHT11, prekidač s 4 gumba, 4 sedmosegmentna zaslona, 1 matrični zaslon 8X8, 1 MAX7219CNG IC, 1 74HC595 registar pomaka, 1 zujalicu, 1 16X2 LCD zaslon, 1 DS1307 RTC, 3 Grove univerzalni priključak.]

Nema više zasebnog štita ili modula, nema više odvratnog ožičenja na putu učenja Arduina

Pogledajte demo video:

Korak 1: Opis materijala (BOM)

Za izradu kompleta bit će potrebne sljedeće komponente:

Sl. Ne.	Naziv komponente	Količina	Gdje kupiti
1.	Arduino Nano	1	gearbest.com
2.	LCD sa 16 znakova sa 2 znaka	1	gearbest.com
3.	32 mm matrični zaslon u jednoj boji 8 x 8	1	gearbest.com
4.	0,56 inčni 4 -znamenkasti 7 -segmentni zaslon (CC)	1	aliexpress.com
5.	Senzor temperature i vlage DHT11	1	gearbest.com
7.	LM35 Senzor temperature	1	aliexpress.com
8.	LED dioda 5 mm	6
9.	10K potenciometar	1	aliexpress.com
10.	5K trim lonac	1
11.	MAX7219 LED upravljački sklop IC	1	aliexpress.com
12.	74HC595 IC registar pomaka	1	aliexpress.com
13.	DS1307 RTC IC	1	aliexpress.com
14.	BC547 NPN tranzistor opće namjene	4
15.	LM7805 5V Linearni regulator IC	1
16.	Prekidač s taktilnim gumbom od 6 mm	4
17.	RGB LED (Piranha) zajednička anoda	1
18.	5V Piezo zujalica	1
19.	CR2032 Baterija u obliku novčića	1
20.	4 Kontaktirajte DIP prekidač	1
21.	16 pin IC baza	1
22.	8 pin IC baza	1
23.	24 pin IC baza	1
24.	Univerzalni priključak Grove	3
25.	CR2032 Držač baterije	3
26.	Ženski pin zaglavlje	4
27.	Muški pin zaglavlje	1
28.	Otpornik od 220 ohma	20
29.	4.7K otpornik	6
30.	Otpornik od 100 ohma	1
31.	10K ohmski otpornik	5
32.	Dvostrana bakrena ploča obložena 4,5 x 5 inča	1	gearbest.com

Bit će potrebni sljedeći alati:

Sl. Ne.	Naziv alata	Količina	Gdje kupiti
1.	Stanica za lemljenje	1	gearbest.com
2.	Digitalni multimetar	1	gearbest.com
3.	PCB kandža	1	gearbest.com
4.	Rezač žice	1	gearbest.com
5.	Usisna pumpa za lemljenje	1	gearbest.com

Korak 2: Dizajniranje sheme

Ovo je najvažniji korak u izradi kompleta. Kompletan izgled sklopa i ploče dizajniran je pomoću Eagle cad -a. Shematski izrađujem dio po dio tako da može biti lako razumljiv i da ga možete lako izmijeniti prema svojim zahtjevima.

U ovom odjeljku ću objasniti svaki dio zasebno.

LCD priključak

U ovom odjeljku ću objasniti kako spojiti LCD (zaslon s tekućim kristalima) na Arduino ploču. LCD -ovi poput ovih vrlo su popularni i široko se koriste u elektroničkim projektima jer su dobri za prikazivanje informacija poput podataka senzora iz vašeg projekta, a također su i vrlo jeftini.

Ima 16 pinova, a prvi slijeva nadesno je uzemljenje. Drugi pin je VCC kojim povezujemo pin od 5 volti na Arduino ploču. Slijedi Vo pin na koji možemo pričvrstiti potenciometar za kontrolu kontrasta zaslona.

Zatim se RS pin ili pin za odabir registra koristi za odabir hoćemo li poslati naredbe ili podatke na LCD. Na primjer, ako je RS pin postavljen na nisko stanje ili nula volti, tada na LCD šaljemo naredbe poput: postavite pokazivač na određeno mjesto, izbrišite zaslon, isključite zaslon i tako dalje. A kad je RS pin postavljen na stanje visokog stanja ili 5 volti, šaljemo podatke ili znakove na LCD.

Zatim dolazi R / W pin koji odabire način rada hoćemo li čitati ili pisati na LCD. Ovdje je način pisanja očit i koristi se za pisanje ili slanje naredbi i podataka na LCD. Način čitanja koristi sam LCD pri izvršavanju programa o kojem nemamo potrebu raspravljati u ovom vodiču.

Slijedi E pin koji omogućuje upisivanje u registre ili sljedećih 8 pinova podataka od D0 do D7. Dakle, kroz ove pinove šaljemo 8 -bitne podatke prilikom pisanja u registre ili, na primjer, ako želimo vidjeti potonje veliko A na ekranu, poslat ćemo 0100 0001 u registre prema ASCII tablici.

I posljednja dva pina A i K, ili anoda i katoda su za LED pozadinsko osvjetljenje. Uostalom, ne moramo se puno brinuti o tome kako LCD radi jer se Knjižnica s tekućim kristalima brine za gotovo sve. Na službenoj web stranici Arduina možete pronaći i vidjeti funkcije knjižnice koje omogućuju jednostavno korištenje LCD -a. Knjižnicu možemo koristiti u 4 ili 8-bitnom načinu. U ovom kompletu koristit ćemo ga u 4-bitnom načinu rada ili ćemo samo koristiti 4 od 8 podatkovnih pinova.

Dakle, iz gornjeg objašnjenja, veza kruga je očita. Oznaka LCD došla je od prekidača za omogućavanje pomoću kojeg se LCD može omogućiti ili onemogućiti. Anodni pin je spojen preko otpornika od 220 ohma kako bi zaštitio pozadinsko osvjetljenje od gorenja. Promjenljivi napon dolazi do VO pina LCD -a putem 10K potenciometra. R/W pin je spojen na uzemljenje dok zapisujemo samo na LCD. Za prikaz podataka s Arduina moramo spojiti RS, E, DB4-DB7 pinove na Arduino pa su ove pinove spojene na 6-polni konektor.

Veza sa sedam segmenata

Zaslon sa sedam segmenata (SSD) ili indikator sa sedam segmenata oblik je elektroničkog uređaja za prikaz decimalnih brojeva koji je alternativa složenijim matričnim zaslonima. Zasloni sa sedam segmenata široko se koriste u digitalnim satovima, elektroničkim mjeračima, osnovnim kalkulatorima i drugim elektroničkim uređajima koji prikazuju numeričke podatke.

U ovom kompletu koristio sam 4 -znamenkasti 7 -segmentni zaslon, a za upravljanje zaslonom će se koristiti tehnika multipleksiranja. 4-znamenkasti 7-segmentni LED zaslon ima 12 pinova. 8 pinova je za 8 LED dioda na svakom od 7 segmentnih zaslona, što uključuje A-G i DP (decimalna točka). Ostala 4 pina predstavljaju svaku od 4 znamenke iz D1-D4.

Svaki segment u modulu za prikaz je multipleksiran, što znači da dijeli iste točke povezivanja anode. I svaka od četiri znamenke u modulu ima svoju zajedničku katodnu vezu. To omogućuje neovisno uključivanje ili isključivanje svake znamenke. Također, ova tehnika multipleksiranja pretvara ogromnu količinu pinova mikrokontrolera potrebnih za upravljanje zaslonom u samo jedanaest ili dvanaest (umjesto trideset dva)!

Ono što multipleksiranje čini jednostavno je - prikazujte jednu po jednu znamenku na jedinici zaslona i vrlo brzo prelazite s jedne jedinice prikaza na drugu. Zbog postojanosti vida, ljudsko oko ne može razlikovati koji je zaslon UKLJUČEN/ISKLJUČEN. Ljudsko oko samo vizualizira da su sve 4 jedinice prikaza stalno uključene. Recimo da moramo prikazati 1234. Prvo uključujemo segmente relevantne za "1" i uključujemo prvu jedinicu prikaza. Zatim šaljemo signale za prikaz "2", isključujemo prvu jedinicu prikaza i uključujemo drugu jedinicu prikaza. Ponavljamo ovaj postupak za sljedeća dva broja, a prebacivanje između prikaznih jedinica trebalo bi biti vrlo brzo (otprilike u roku od jedne sekunde). Kako naše oči ne mogu odabrati promjenu koja se ponavlja u bilo kojem objektu u roku od 1 sekunde, ono što vidimo je 1234 koje se pojavljuju na zaslonu u isto vrijeme.

Dakle, povezivanjem znamenki uobičajenih katoda na masu kontroliramo koja će se znamenka uključiti. Svaki Arduino pin može odvoditi (primati) maksimalno 40 mA struje. Ako su uključeni svi jednoznamenkasti segmenti, imamo 20 × 8 = 160 mA, što je previše, pa ne možemo povezati zajedničke katode izravno na Arduino portove. Stoga sam koristio BC547 NPN tranzistore kao prekidače. Tranzistor je uključen, kada se na bazu primijeni pozitivan napon. Da bih ograničio struju, koristio sam otpornik od 4,7 K na bazi tranzistora.

DS1307 RTC veza

Kao što mu ime govori, sat u stvarnom vremenu koristi se za bilježenje vremena i prikaz vremena. Koristi se u mnogim digitalnim elektroničkim uređajima kao što su računala, satovi s elektronikom, zapisivači datuma i situacije u kojima morate pratiti vrijeme. jedna od velikih prednosti sata u stvarnom vremenu je ta što također bilježi vrijeme čak i ako napajanje nije dostupno. Sada se postavlja pitanje kako elektronički uređaj poput sata u stvarnom vremenu može raditi bez upotrebe napajanja. Budući da ima malu ćeliju napajanja od oko 3-5 volti koja može raditi godinama. Budući da sat u stvarnom vremenu troši minimalnu količinu energije. Na tržištu postoji mnogo namjenskih integriranih sklopova koji se koriste za izradu sata u stvarnom vremenu dodavanjem potrebnih elektroničkih komponenti. Ali u Kit -u sam koristio DS1307 IC u realnom vremenu.

DS1307 je IC za sat u stvarnom vremenu koji se koristi za brojanje sekundi, minuta, sati, dana, mjeseci bilo koje godine. Arduino čita vrijednosti vremena i datuma iz DS1307 koristeći I2C komunikacijski protokol. Također ima mogućnost bilježenja točnog vremena u slučaju nestanka struje. To je 8 -bitna IC. Koristi se za izradu sata u stvarnom vremenu koristeći neke druge elektroničke komponente. Ispod je navedena pin konfiguracija DS1307:

Pin jedan i dva (X1, X2) koriste se za kristalni oscilator. Vrijednost kristalnog oscilatora koja se obično koristi s DS1307 je 32,768 kHz. Pin tri se koristi za rezervnu bateriju. Njegova vrijednost trebala bi biti između 3-5 volti. napon veći od 5 volti može trajno izgorjeti DS1307. Općenito, dugmasta baterija koristi se za praćenje vremena u slučaju nestanka struje na DS1307. Nakon napajanja DS1307 prikazuje točno vrijeme zbog rezervne baterije. Pin 4 i 8 služe za napajanje. Pin 5 i 6 koriste se za komunikaciju s drugim uređajima uz pomoć I2C komunikacijskog protokola. Pin 5 je serijski podatkovni pin (SDA), a pin 6 je serijski sat (SCL). Oba pina imaju otvoreni odvod i zahtijevaju vanjski pull-up otpornik. Ako ne znate o I2C komunikaciji, preporučujem vam da saznate više o njoj. Pin 7 SWQ/OUT kvadratni val/izlazni pogon. Kad je omogućen, SQWE bit postavljen na 1, SQW/OUT pin odašilje jednu od četiri frekvencije pravokutnog vala (1Hz, 4kHz, 8kHz, 32kHz). SQW/OUT pin je otvoren odvod i zahtijeva vanjski pull-up otpornik. SQW/OUT radi s primijenjenim VCC ili VBAT. LED i 220 ohmski otpornik serijski vezan na VCC proizvest će treptaj od 1 HZ. Ovo je dobar način da provjerite radi li satni čip.

74HC595 Veza registra prijenosa

74HC595 je koristan ako smatrate da trebate više izlaza nego što imate na svom mikrokontroleru; Vrijeme je da razmislite o korištenju serijskog registra pomaka poput ovog čipa.

Pomoću nekoliko vaših postojećih izlaza za mikrokontroler možete dodati više 595 za proširenje izlaza u višekratnicima od 8; 8 izlaza na 595. Kad dodate još 595s, više ne trošite postojeće izlazne pinove mikrokontrolera.

74HC595 je serijski-paralelni registar pomaka ili SIPO (Serial In Parallel Out) uređaj za povećanje broja izlaza vašeg mikrokontrolera. To je jednostavno memorijski uređaj koji uzastopno pohranjuje svaki bit podataka koji su mu proslijeđeni. Šaljete mu podatke prezentirajući podatkovni bit na ulazu podataka i dostavljajući signal sata na ulaz sata. Pri svakom signalu takta podaci se prenose duž lanca d-tipova-izlaz svakog d-tipa ulazi na ulaz sljedećeg.

Za početak sa 74HC595, pinovi 16 (VCC) i 10 (SRCLR) trebaju biti spojeni na 5V, a pinovi 8 (GND) i 13 (OE) na masu. Ovo bi trebalo držati IC u normalnom načinu rada. Pin 11, 12 i 14 trebali bi biti spojeni na tri digitalna pina Arduina za prijenos podataka na IC s Arduina.

Dot Matrix i MAX7219CNG veza

Dot Matrix je dvodimenzionalni LED niz s uzorkom, koji se koristi za predstavljanje znakova, simbola i slika. Gotovo sve moderne tehnologije prikaza koriste matrične točke, uključujući mobitele, televiziju itd. Ako ste osoba koja se voli igrati sa LED diodama, matrični zaslon je za vas.

Tipična matrična jedinica 8x8 ima 64 LED smještene u ravnini. Možete doći u ruke dvije vrste matrica točaka. Ona koja dolazi kao obična pojedinačna matrica koja ima 16 pinova za kontrolu redaka i stupaca niza. Ovaj bi koristio puno žica i stvari bi mogle postati još nerednije.

Radi pojednostavljenja ovih stvari, dostupan je i integriran s upravljačkim programom MAX7219, koji ima 24 pina. Na kraju imate 5 pinova za spajanje na svoj I/O što vam znatno olakšava posao. Postoji 16 izlaznih linija iz 7219 koje pokreću 64 pojedinačne LED diode. Postojanost vizije se iskorištava kako bi LED diode izgledale uključene cijelo vrijeme, a zapravo nisu. Svjetlinu LED dioda možete kontrolirati i putem koda.

Ovaj mali IC je 16 -bitni serijski registar pomaka. Prvih 8 bita specificira naredbu, a preostalih 8 bitova koristi se za specifikaciju podataka za naredbu. Ukratko, rad MAX7219 može se sažeti na sljedeći način: Znamo da naše oči pamte bljesak oko 20 ms. Dakle, upravljački program treperi LED diode brzinom većom od 20 ms zbog čega imamo osjećaj da se svjetlo nikada ne gasi. Na taj način 16 pinova kontroliraju 64 LED diode.

VCC i GND modula idu na 5V i GND pinove Arduina, a tri druga pina, DIN, CLK i CS idu na bilo koji digitalni pin Arduino ploče. Ako želimo spojiti više od jednog modula, samo povežemo izlazne pinove prethodne ploče za razbijanje s ulaznim pinovima novog modula. Zapravo su ti pinovi isti, osim što DOUT pin prethodne ploče ide na DIN pin nove ploče.

Korak 3: Projektiranje izgleda ploče (PCB)

Ako želite svoj dizajn učiniti privlačnijim, onda su PCB -ovi sljedeći korak. Uz pomoć PCB -a možemo izbjeći uobičajene probleme poput buke, izobličenja, nesavršenog kontakta itd. Štoviše, ako želite komercijalno raditi sa svojim dizajnom, morate koristiti odgovarajuću pločicu.

No, mnogi ljudi, osobito početnici, bit će teško dizajnirati ploče jer smatraju da je to dosadan posao i zahtijeva iznimno znanje u dizajnu pločica. Dizajniranje tiskanih ploča zapravo je jednostavno (da, potrebno je malo prakse i truda).

Imajte na umu da je shematski posao samo definirati dijelove i veze među njima. Samo u izgledu ploče važno je gdje dijelovi fizički idu. Na shemama su dijelovi postavljeni tamo gdje imaju električni smisao, na pločama su postavljeni tamo gdje fizički imaju smisla, pa otpornik koji se nalazi tik uz dio na shemi može završiti što dalje od tog dijela u Odboru.

Obično, kada postavljate ploču, prvo postavljate dijelove koji imaju postavljena mjesta na koja trebaju otići, poput konektora. Zatim grupirajte sve dijelove koji logički imaju smisla i premjestite te klastere tako da stvaraju najmanju količinu prekriženih neizcrtanih linija. Od tog trenutka proširite te skupine, pomaknuvši sve dijelove dovoljno daleko da ne krše nikakva pravila dizajna i da prelaze minimalno neobrađenih tragova.

Jedna stvar s tiskanim pločicama je da imaju dvije strane. Međutim, obično plaćate po sloju koji koristite, a ako ovu ploču izrađujete kod kuće, možda ćete moći pouzdano napraviti samo jednostrane ploče. Zbog logistike lemljenja dijelova kroz rupe, to znači da želimo koristiti dno PCB-a. Upotrijebite naredbu Mirror i kliknite na dijelove za površinsko postavljanje kako biste ih prebacili na donji sloj. Možda ćete morati koristiti naredbu Rotate ili Move za ispravljanje orijentacije dijelova. Nakon što postavite sve dijelove, pokrenite naredbu Ratsnest. Ratsnest ponovno izračunava najkraći put za sve nespojene žice (zračne žice), što bi trebalo poprilično ukloniti nered na ekranu.

Nakon projektiranja PCB -a, morate ispisati dizajn. Iako je na Internetu dostupno mnogo vodiča, izrada kvalitetnih PCB -a ručno veliki je izazov. PCB koji se koristi u ovom projektu tiskan je iz JLCPCB -a. Kvaliteta ispisa je vrlo dobra. Dobio sam 12 ploča, sve lijepo vakuumirane i omotane mjehurićima. sve izgleda dobro, precizne tolerancije na maski za lemljenje, jasan karakter na sitotisku. Dodao sam datoteku Graber i možete je izravno poslati na JLCPCB kako biste dobili tiskanu pločicu dobre kvalitete.

JLCPCB proizvodi 5 kom PCB -a najveće veličine 10cmx10cm u samo 2 dolara. Ovo je najjeftinija cijena koju smo ikada vidjeli. Troškovi dostave također su niski u usporedbi s drugim tvrtkama.

Za naručivanje posjetite web stranicu JLCPCB. Početna stranica prikazuje kalkulator citata koji vas vodi na stranicu za naručivanje. Na kalkulatoru ponuda jednostavno unesite veličinu PCB -a, količinu, slojeve i debljinu.

Stranica s ponudama ima izvrsnu zadanu postavku za početnike koji ne razumiju sve uvjete i standarde proizvodnje PCB -a. Na primjer, pojmovi poput površinske obrade, zlatnih prstiju, pojedinosti o materijalu itd. Mogu zbuniti ljubitelje, pa jednostavno možete izbjeći te postavke. Zadane postavke su sve dobre. Ako želite znati značenje tih izraza i želite shvatiti njihov značaj na vašim PCB -ovima, jednostavno kliknite na znak pitanja iznad pojmova.

Na primjer, JLCPCB je dobro objasnio pojam Zlatoprsti, Detalji o materijalu itd. Ako ste početnik, trebate samo postaviti dimenzije, slojeve, boju, debljinu i potrebnu količinu PCB -a. Ostale zadane postavke mogu se zadržati kakve jesu.

Možete saznati više iz ovog uputstva.

Korak 4: Lemljenje (otpornik, pin zaglavlje i IC baza)

Lemljenje je jedna od najosnovnijih vještina potrebnih za bavljenje svijetom elektronike. Njih dvoje idu zajedno poput graška i mrkve. I premda je moguće učiti i graditi elektroniku bez potrebe za uzimanjem lemilice, uskoro ćete otkriti da se s ovom jednom jednostavnom vještinom otvara cijeli novi svijet. Lemljenje je jedini trajni način za ‘pričvršćivanje’ komponenata na krug. A osnovno lemljenje je jednostavno. Sve što trebate je lemilica i malo lema. Kad me tata učio kao tinejdžera, sjećam se da sam to pokupio prilično brzo.

Prije početka lemljenja potrebna vam je priprema za dobro lemljenje.

Očistite vrh Kad je glačalo vruće, počnite s čišćenjem vrha kako biste iz njega uklonili stari lem. Možete koristiti mokru spužvu, bakrenu podlogu za ribanje ili nešto slično.

Konzerviranje vrha Prije nego počnete s lemljenjem, trebali biste kositi vrh lemilice. Na taj način vrh brže prenosi toplinu, a samim time i lemljenje postaje lakše i brže. Ako vam na vrhu padnu kapljice kositra, upotrijebite spužvu, bakrenu podlogu za ribanje ili je samo otresite.

Čista površina vrlo je važna ako želite snažan lemni spoj niskog otpora. Sve površine za lemljenje treba dobro očistiti. 3M Scotch Brite jastučići kupljeni u prodavaonicama kućanskih potrepština, prodavaonicama industrijske opskrbe ili autolimarima dobar su izbor jer će brzo ukloniti mrlje s površine, ali neće oštetiti materijal PCB -a. Imajte na umu da ćete htjeti industrijske uloške, a ne uloške za čišćenje kuhinje impregnirane sredstvom za čišćenje/sapunom. Ako na ploči imate posebno teške naslage, onda je prihvatljiva fina vrsta čelične vune, ali budite vrlo oprezni na pločama s uskim tolerancijama jer se sitni čelični strugotine mogu zaglaviti između jastučića i u rupama. Nakon što ste očistili ploču do sjajnog bakra, možete upotrijebiti otapalo poput acetona za čišćenje svih dijelova jastučića za čišćenje koji bi mogli ostati i za uklanjanje kemijske onečišćenja s površine ploče. Metil hidrat je još jedno dobro otapalo i nešto manje smrdi od acetona. Imajte na umu da oba ta otapala mogu ukloniti tintu, pa ako je vaša ploča svileno prosijana, prvo isperite kemikalije prije nego što cijelu ploču provučete crijevom.

Nadam se da ste dovršili sve gore navedene formalnosti i spremni za postavljanje komponenti na PCB. Komplet je dizajniran za komponente kroz rupe, a komponente kroz rupu na PCB-u počinju postavljanjem dijela u njegovu rupu.

Nakon što su komponenta i ploča očišćeni, spremni ste za postavljanje komponenti na ploču. Osim ako je vaš sklop jednostavan i sadrži samo nekoliko komponenti, vjerojatno nećete sve komponente staviti na ploču i lemiti ih odjednom. Najvjerojatnije ćete lemiti nekoliko komponenti odjednom prije nego što okrenete ploču i postavite više. Općenito, najbolje je početi s najmanjim i plosnatijim komponentama (otpornici, IC -ovi, signalne diode itd.), A zatim raditi do većih komponenti (kondenzatori, tranzistori za napajanje, transformatori) nakon što su mali dijelovi napravljeni. Na taj način ploča ostaje relativno ravna, što je čini stabilnijom tijekom lemljenja. Također je najbolje spremiti osjetljive komponente (MOSFET-ove, IC-ove bez utičnica) do kraja kako biste smanjili mogućnost njihovog oštećenja tijekom montaže ostatka kruga. Savijte elektrode prema potrebi i umetnite komponentu kroz odgovarajuće rupe na ploči. Da biste dio držali na mjestu tijekom lemljenja, možda ćete htjeti saviti žice na dnu ploče pod kutom od 45 stupnjeva. Ovo dobro funkcionira za dijelove s dugim vodovima, poput otpornika. Komponente s kratkim vodovima, poput IC utičnica, mogu se držati na mjestu s malo ljepljive trake ili ih možete saviti prema dolje kako biste ih pričvrstili za podloge PC ploče.

Nanesite vrlo malu količinu lemljenja na vrh glačala. To pomaže u provođenju topline do komponente i ploče, ali lemljenje neće činiti spoj. Za zagrijavanje spoja položit ćete vrh glačala tako da naslanja i na sastavni dio i na ploču. Vrlo je važno zagrijati olovo i ploču, inače će se lem jednostavno udružiti i odbiti se zalijepiti za nezagrijani predmet. Mala količina lema koju ste nanijeli na vrh prije zagrijavanja spoja pomoći će u kontaktu između ploče i olova. Obično je potrebno sekundu ili dvije da se spoj dovoljno zagrije za lemljenje, ali veće komponente i deblji jastučići/tragovi apsorbirat će više topline i ovaj put se mogu povećati. Ako vidite da se područje ispod podloge počinje mjehurićiti, prestanite zagrijavati i uklonite lemilicu jer pregrijavate podlogu i postoji opasnost od podizanja. Pustite da se ohladi, a zatim ga pažljivo zagrijavajte mnogo manje vremena.

Uvijek pazite da primijenite dovoljno topline, inače biste mogli završiti s "hladnim lemnim spojem". Takav lemni spoj mogao bi izgledati u redu bez pružanja željene veze. To može dovesti do ozbiljnih frustracija kada vaš krug ne radi, a vi pokušavate shvatiti zašto;) Kada izbliza pogledate hladni lemni spoj, vidjet ćete da ima mali razmak između lemljenja i pribadača.

Ako ste zadovoljni svojim lemljenjem, odrežite dio komponente iznad lemnog zgloba.

U vrijeme lemljenja slijedio sam sve gore navedene savjete. Prvo sam sve otpornike stavio na ploču i lemio. Zatim sam postavio IC bazu za sve IC i pažljivo lemio. Za lemljenje IC -a pametno je koristiti IC utičnicu. Neki IC -ovi će se slomiti ako je toplina lemilice prevruća. Zatim sam lemio kućište baterije, Grove konektore i pin zaglavlja.

Da biste saznali više o postavljanju i lemljenju komponente PCB-a, možete pročitati ovu lijepu uputu:

Korak 5: Lemljenje (LED i prekidač)

Nakon lemljenja svih otpornika, zaglavlja iglica i IC baze pravo je vrijeme za lemljenje LED dioda i prekidača. Komplet sadrži šest LED dioda od 5 mm i svi su postavljeni u jednu liniju. Zatim sam postavio 4 taktilna prekidača.

Prvo lemite male dijelove. Lemite otpornike, kratkospojnike, diode i sve ostale male dijelove prije nego što lemite veće dijelove poput kondenzatora i tranzistora. To znatno olakšava montažu. Zadnje instalirajte osjetljive komponente. CMOS -ove IC, MOSFET -ove i druge statički osjetljive komponente instalirajte posljednje kako ih ne biste oštetili tijekom montaže drugih dijelova.

Iako lemljenje općenito nije opasna aktivnost, morate imati na umu nekoliko stvari. Prvi i najočitiji je da uključuje visoke temperature. Lemilice će biti 350F ili više i vrlo brzo će izazvati opekline. Koristite stalak za podupiranje glačala i držite kabel dalje od područja s velikim prometom. Sam lem može kapati, pa ima smisla izbjegavati lemljenje preko izloženih dijelova tijela. Uvijek radite na dobro osvijetljenom mjestu gdje imate prostora za polaganje dijelova i kretanje. Izbjegavajte lemljenje licem neposredno iznad zgloba jer će isparenja iz fluksa i drugih premaza nadražiti vaše dišne puteve i oči. Većina lemova sadrži olovo pa biste trebali izbjegavati dodirivanje lica tijekom rada s lemljenjem i uvijek operite ruke prije jela.

Korak 6: Lemljenje (sedam segmenata, LCD i matrična točka)

Ovo je posljednja faza lemljenja. U ovoj fazi ćemo lemiti tri velike komponente (sedmosegmentni zaslon, matrični zaslon i LCD zaslon). Prvo sam lemio sedmosegmentni zaslon na ploču jer je najmanjih dimenzija i manje osjetljiv. Zatim sam postavio matrični zaslon. Nakon lemljenja matričnog zaslona postavio sam posljednju komponentu, LCD zaslon na ploču. Prije postavljanja LCD -a na ploču, prvo sam zalemio muški pin pin na LCD, a zatim postavio na glavnu PCB ploču. Lemljenje se obavlja lemljenjem LCD -a.

Nakon što ste izradili sve lemne spojeve, dobra je praksa očistiti sav višak zaostalog fluksa s ploče. Neki fluksi su hidroskopski (upijaju vodu) i mogu polako apsorbirati dovoljno vode da postanu blago vodljivi. To može biti značajan problem u neprijateljskom okruženju kao što je automobilska primjena. Većina fluksa lako će se očistiti pomoću metil hidrata i krpe, ali neki će zahtijevati jače otapalo. Za uklanjanje fluksa upotrijebite odgovarajuće otapalo, a zatim osušite ploču komprimiranim zrakom.

Korak 7: Potpuni komplet

Nadam se da ste dovršili sve gore navedene korake. Čestitamo! Napravili ste vlastiti Arduino Nano komplet za učenje. Sada možete vrlo lako istraživati svijet Arduina. Ne morate kupiti drugačiji štit ili modul da biste naučili Arduino programiranje. Komplet uključuje sve osnovne stvari potrebne za učenika.

Sljedeće projekte možete vrlo jednostavno izgraditi pomoću kompleta. Dodatni uređaj ili komponenta nisu potrebni. Čak i ploča zahtijeva vrlo malo jednostavnih kratkospojnih veza.

1. Termometar možete napraviti pomoću LM35 i sedmosegmentnog zaslona
2. Mjerač temperature i vlažnosti možete napraviti pomoću DHT11 i LCD zaslona
3. Možete napraviti jednostavan klavir koristeći gumbe i zujalicu
4. Digitalni sat možete napraviti pomoću RTC -a i LCD -a/Sedam segmenata. Alarm možete dodati i pomoću zujalice. Četiri gumba mogu se koristiti za podešavanje vremena i konfiguraciju.
5. Možete napraviti analogni sat pomoću RTC -a i matričnog prikaza
6. Možete napraviti igru pomoću gumba i matričnog prikaza.
7. Možete spojiti bilo koji Grove modul poput Grove Bluetootha, različitog Grove senzora itd.

Spomenuo sam samo nekoliko mogućih opcija. Pomoću kompleta možete stvoriti mnogo više stvari. U sljedećem koraku pokazat ću vam neki primjer korištenja kompleta s Arduino skicom.