Arduino თავსებადი დაფა: 13 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

დომინირებთ თუ არა Arduino ტექნოლოგიაზე? თუ თქვენ არ დომინირებთ, ეს ალბათ იმიტომ ხდება, რომ ის დომინირებს თქვენზე.

არდუინოს ცოდნა არის პირველი ნაბიჯი თქვენთვის სხვადასხვა სახის ტექნოლოგიების შესაქმნელად, ამიტომ პირველი ნაბიჯი არის თქვენ დაეუფლოთ არდუინოს დაფის სრულ მუშაობას.

ამ ინსტრუქციებში თქვენ ეტაპობრივად ისწავლით Arduino თავსებადი დაფის სრულ სქემის დაუფლებას.

ამრიგად, ჩვენი მიზანია ვასწავლოთ თუ როგორ შეგიძლიათ აწარმოოთ თქვენი საკუთარი Arduino თავსებადი დაფა Arduino UNO– ს იგივე ზომით და ზომებით JLCPCB Arduino თავსებადი დაფით 2 დოლარით.

შემდგომში, ჩვენ შევთავაზებთ ყველა კანონპროექტს და ავუხსნით როგორ მუშაობს წრე და ავაშენებთ ჩვენს Arduino PCB თავსებადი დაფას EasyEDA პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით.

მარაგები

• 01 x კრისტალი 16 MHz
• 02 x 22pF კერამიკული კონდენსატორი
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x ელეტროლიზური კონდენსატორი 0.1 uF
• 02 x ელეტროლიზური კონდენსატორი 0.33 uF
• 01 x ჯეკ კონექტორი 2.1 მმ
• 01 x კერამიკული კონდენსატორი 100nF
• 04 x რეზისტორი 1 კრ
• 01 x რეზისტორი 10 კრ
• 04 x LED 3 მმ
• 01 x Pin Header 2x3 - 2.54 მმ
• 01 x დიოდი 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x Pin Header 1x5 - 2.54 მმ
• 01 x გადამრთველის ღილაკი 6x6x5 მმ

ნაბიჯი 1: დომინირება Arduino გაეროს ელექტრონული სქემა

Arduino ტექნოლოგიაზე დომინირების პირველი ნაბიჯი არის Arduino Electronic Schematic– ის ცოდნა. ამ ელექტრონული წრიდან ჩვენ ვისწავლით თუ როგორ მუშაობს Arduino დაფა და როგორ უნდა ავაშენოთ ჩვენი საკუთარი Arduino თავსებადი დაფა.

შემდგომში, ჩვენ წარმოგიდგენთ Arduino თავსებადი დაფის სრულ პროექტს.

Arduino Electronic Circuit– ში არის რამდენიმე მნიშვნელოვანი სქემა, რომელიც ქვემოთ მოცემულია:

• Ენერგიის წყარო;
• მიკროსქემის გადატვირთვა;
• პროგრამირების წრე;
• ოსცილატორის წრე;
• მიკროსქემის ATMEGA328P;
• LED- იკვებება Circuit Signaler;
• კონექტორი Atmega328P ქინძისთავებისთვის.

სქემების საფუძველზე, ჩვენ ავაშენებთ Arduino თავსებადი დაფას.

ნაბიჯი 2: Arduino თავსებადი დაფის ელექტრონული სქემა

Arduino თავსებადი დაფის ელექტრონული წრე წარმოდგენილია ქვემოთ. ამ წრეს აქვს შემდეგი ნაწილები:

• Ენერგიის წყარო;
• მიკროსქემის გადატვირთვა;
• პროგრამირების წრე;
• ოსცილატორის წრე;
• მიკროსქემის ATMEGA328P;
• LED- იკვებება Circuit Signaler;
• კონექტორი Atmega328P ქინძისთავებისთვის.

შემდგომში ჩვენ წარმოგიდგენთ როგორ მუშაობს ამ წრის თითოეული ნაწილი.

ნაბიჯი 3: ელექტროენერგიის მიწოდება

დენის წრე გამოიყენება Arduino- სთან თავსებადი მთლიანი მიკროსქემის დასატენად. ეს წრე გთავაზობთ 3 განსხვავებულ ძაბვას: შეყვანის ძაბვას, 5 ვ და 3.3 ვ არდუინოს თავსებადი ბარათის კონექტორის ქინძისთავებს.

ეს წრე შეიძლება იკვებებოდეს 7V– დან 12V– მდე ძაბვით, თუმცა, ჩვენ გირჩევთ მიაწოდოთ მაქსიმუმ 9V.

2.1 მმ -იანი ჯეკის კონექტორით ჩართვის შემდეგ, შეყვანის ძაბვა გადის ძაბვის 2 მარეგულირებელი სქემით.

ძაბვა რეგულირდება AMS1117 5V IC და AMS1117 3.3V IC. AMS1117 5V IC გამოიყენება 5V რეგულირებადი ძაბვის უზრუნველსაყოფად ATMEGA328P მიკროკონტროლერის გასაძლიერებლად. მიუხედავად იმისა, რომ AMS1117 CHIP გამოიყენება დაფის კონექტორზე 3.3V ძაბვის უზრუნველსაყოფად, ის ენერგიას მისცემს ზოგიერთ მოდულს და სენსორს, რომლებიც ამ ძაბვის მნიშვნელობას იყენებენ სამუშაოდ.

ნაბიჯი 4: გადატვირთვა და ოსცილატორის წრე

გადატვირთვის სქემა შედგება ღილაკისა და რეზისტორისგან, რომელიც დაკავშირებულია ATMEGA328P მიკროკონტროლის პინ 1 -თან. ღილაკზე დაჭერისას, გადატვირთვის პინი იღებს 0V ძაბვის სიმძლავრეს. ამ გზით, მიკროკონტროლი ხელით არის გადატვირთული ღილაკით.

ახლა, ოსცილატორის წრე შედგება ბროლისგან და ორი კერამიკული კონდენსატორისგან, როგორც ეს ნაჩვენებია ელექტრონულ სქემატურ რეჟიმში.

ნაბიჯი 5: ATMEGA328P ელექტრონული სქემა

ATMEGA328P სქემა ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ ფიგურაში. იმისათვის, რომ ATMEGA32P მიკროკონტროლერმა იმუშაოს, საჭიროა სამი რამ:

• წრის გადატვირთვა
• 16 მჰც ბროლის ოსცილატორის წრე;
• 5V დენის წრე.

გადატვირთვის სქემა და ოსცილატორი ადრე იყო წარმოდგენილი. საბოლოოდ, 5V მიწოდება მიიღება AMS1117 5V ძაბვის მარეგულირებლის ძაბვის გამომუშავებიდან. ის არის პასუხისმგებელი ძაბვის რეგულირებაზე და ATMEGA328P მიკროკონტროლერის ენერგიაზე.

ახლა ჩვენ წარმოგიდგენთ ATMEGA328P CHIP პროგრამირების წრეს და ჩართვის სიგნალიზაციის LED- ს.

ნაბიჯი 6: ATMEGA328P CHIP პროგრამირების წრე და ჩართვის სიგნალიზაციის LED

ამ Arduino თავსებადი დაფაზე არ აქვს USB პორტი. ამ გზით, ჩვენ გამოვიყენებთ USB-TTL Converter მოდულს.

მოდული, რომელიც გამოიყენება ATMEGA328P– ის დასაპროგრამებლად არის FT232RL. ეს მოდული გამოიყენება, რადგან მას აქვს DTR პინი. ამ მოდულის საშუალებით ჩვენ დავაკავშირებთ მას სათაურის მამრობითი პინში და დავამუშავებთ ATMEGA328P– ს 5 ქინძისთავის საშუალებით.

ქინძისთავები გამოიყენება პროგრამირებისათვის VCC (+5V), GND, RX, TX და DTR.

ამ სქემის გარდა, არის ჩართვის სიგნალიზაციის LED. ეს LED გამოიყენება სიგნალიზაციისთვის, როდესაც თქვენი arduino თავსებადი დაფა ჩართულია.

როდესაც მიკროსქემის დაფა იკვებება, AMS1117 5V ძაბვის მარეგულირებლის ძაბვა აღწევს ამ LED- ს და ის ენერგიულია.

დაბოლოს, ჩვენ გვაქვს Arduino თავსებადი დაფის კონექტორები.

ნაბიჯი 7: კონექტორი და Arduino UNO ფორმა

Arduino თავსებადი დაფით კარგი მომხმარებლის გამოცდილების შესაქმნელად, ჩვენ გამოვიყენეთ Arduino UNO დაფის მსგავსი ფორმა.

როგორც შესაძლებელია, იხილეთ, მიკროკონტროლერის ყველა ქინძისთავები დაკავშირებულია Arduino UNO ფორმატში. ამ გზით, ჩვენი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა იქნება Arduino UNO- ს ფორმა, როგორც ზემოთ აღინიშნა.

ფორმის საშუალებით, მომხმარებელს ექნება კარგი გამოცდილება Arduino UNO– ს მსგავსი.

ამიტომ, ამ ელექტრონული სქემატურით, ჩვენ შევქმენით ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფის პროექტი.

ნაბიჯი 8: ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფის პროექტი

Arduino თავსებადი დაფის შესაქმნელად ეს პროექტი შემუშავდა EasyEDA PCB Project Enviroment– ის საშუალებით.

ამ გზით, ყველა კომპონენტი ორგანიზებულია და შემდგომში, იქმნება კვალი. ამრიგად, ზემოთ წარმოდგენილი PCB შეიქმნა Arduino UNO– ს მსგავსი ფორმით, როგორც ზემოთ იყო ნახსენები.

ზემოთ მოცემულ ფიგურებში მიკროსქემის დაფა წარმოდგენილია მის 2D და 3D სქემატურ მოდელში.

დაბოლოს, მიკროსქემის დაფის შექმნის შემდეგ, გერბერის ფაილები შეიქმნა და გაიგზავნა წარმოებისთვის JLCPCB Electronic Circuit Board კომპანიაში.

ნაბიჯი 9: Arduino თავსებადი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა

ზემოთ მოცემულია Arduino თავსებადი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის შედეგი. როგორც ჩანს, დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა აქვს კარგი ხარისხი და პროტოტიპი მუშაობს უპრობლემოდ.

დაბეჭდილი მიკროსქემის ყველა წრის შეფასების შემდეგ, ჩვენ ვაწყობთ დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის კომპონენტებს PCB- ში.

ნაბიჯი 10: ასამბლეის დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა

Arduino თავსებადი დაფა კომპონენტების აწყობა ძალიან ადვილია. როგორც შესაძლებელია ნახოთ მის სტრუქტურაში, მას აქვს 29 კომპონენტი, რომლებიც უნდა შეაერთოთ თქვენს სტრუქტურაში. ამ გზით, მხოლოდ 27 კომპონენტია აწყობილი Pin Through Hole– ის საშუალებით. ამრიგად, ამ დაფაზე გამოყენებული კომპონენტების 93.1% შეიძლება გასაყიდი იყოს ნებისმიერი მომხმარებლისთვის.

დანარჩენი 2 SMD კომპონენტი ძალიან ადვილად იკვრება PCB ზედაპირზე.

ამ გზით, შესაძლებელია გამოიყენოთ ეს PCB, რათა ასწავლოთ სტუდენტებს, როგორ შექმნან თქვენი საკუთარი Arduino თავსებადი დაფა და შექმნან სხვა აქტივობები.

დაბოლოს, ჩვენ ავაშენებთ ჩვენს ყუთს ლაზერული ჭრის საშუალებით, რომ მოვათავსოთ ჩვენი Arduino თავსებადი დაფა.

ნაბიჯი 11: ყუთი Arduino თავსებადი დაფისთვის

ლაზერულად მოჭრილი ყუთი შექმნილია არდუინოს მიკროსქემის შესანახად და მის დასაცავად. ეს ყუთი შეიძლება გაკეთდეს საშუალო სიმკვრივის ბოჭკოვანი დაფის ან აკრილის მასალისგან და უნდა იყოს აგებული ერთი მასალისგან.

დანართი ყუთის წარმოებისთვის ჩვენ ვიყენებთ ონლაინ პროგრამულ უზრუნველყოფას Maker Case. ამრიგად, ამ პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით შესაძლებელია პარამეტრების ჩასმა, როგორიცაა სიგანე, სიმაღლე და სიღრმე.

დაბოლოს, ჩვენ გვაქვს ჩვენი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა.

ნაბიჯი 12: ჩამოტვირთეთ Arduino თავსებადი დაფის ფაილები

თუ თქვენ გჭირდებათ PCB ფაილების ჩამოტვირთვა თქვენი PCB წარმოებისთვის, შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ფაილები შემდეგ ბმულზე:

ჩამოტვირთეთ PCB ფაილების პროექტები

ნაბიჯი 13: მადლიერება

მადლობა JLCPCB, რომ შესთავაზოს PCB Arduino თავსებადი დაფის ღია კოდის პროექტი ამ სტატიის დასამზადებლად.