ARDUINO სასწავლო პლატფორმა: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ჰეი რა ხდება ბიჭებო აქ არის ისევ ახალი სამეურვეო და ახალი სპეციალური პროექტი და ამჯერად მე ავიღე ნამდვილად საჭირო პროექტი ყველა ელექტრონიკის მწარმოებლისთვის, დღევანდელი პროექტი არის თუ როგორ უნდა შექმნათ თქვენი საკუთარი Arduino სასწავლო პლატფორმა, ეს ეტაპობრივად გაკვეთილი იქნება საუკეთესო მეგზური თქვენთვის, რომ ეს პროექტი სცადოთ და რა თქმა უნდა, არსებობს რამდენიმე ძირითადი ელექტრონული ცოდნა, მაგრამ ორჯერ არ იფიქროთ, რომ ეს სცადოთ, რადგან ის საოცარია.

უკვე დიდი ხანია, რაც მე ვმართავ არდუინოს ფეისბუქ ჯგუფს და ბევრჯერ ვნახე, რომ ხალხი მეკითხებოდა რა არის არდუინოს საუკეთესო ნაკრები ვარჯიშისათვის და საიდან მიიღოთ საუკეთესო გარიგება ელექტრონიკის დასაწყებად და ხშირი შეკითხვაა Arduino ნაკრების დისტრიბუტორების იღბალი ზოგიერთ ქვეყანაში, ასე რომ აშკარად არსებობს პრობლემა, რომელიც მოითხოვს ჩვენს ჩარევას და როგორც შემქმნელმა გადავწყვიტე დავიწყო ეს გაკვეთილი, თუ როგორ უნდა შევქმნა თქვენი Arduino სასწავლო პლატფორმა სპეციალურად, რადგან ეს პროექტი დამეხმარება თავიდან აცილებაში დაკარგული დრო, რომელსაც მე ვხარჯავ კომპონენტების პურის დაფაზე მიერთებაზე ყოველ ჯერზე, როდესაც ვცდილობ ჩემი კოდების გამოცდას, მაგრამ ამის ნაცვლად პლატფორმის მზადყოფნით, ცხოვრება უფრო ადვილი იქნება.

ეს პროექტი იმდენად მოსახერხებელია სპეციალურად პერსონალურად მორგებული PCB- ის მიღების შემდეგ, რომ ჩვენ JLCPCB– სგან შევუკვეთეთ ჩვენი პლატფორმის გარეგნობის გასაუმჯობესებლად და ასევე არის საკმარისი დოკუმენტები და კოდები ამ სახელმძღვანელოში, რომელიც საშუალებას მოგცემთ მარტივად შექმნათ თქვენი საკუთარი სავარჯიშო სკამი.

ჩვენ შევქმენით ეს პროექტი მხოლოდ 5 დღეში, სულ რაღაც ორ დღეში დავასრულოთ PCB– ის ტექნიკის დიზაინი და სამი დღე დავასრულოთ პლატფორმის შეკრება და ასევე შევამოწმოთ იგი.

რას ისწავლით ამ გაკვეთილიდან:

1. შეარჩიეთ სწორი კომპონენტები თქვენი პლატფორმიდან გამომდინარე
2. ჩართვის ჩართვა ყველა შერჩეული კომპონენტის დასაკავშირებლად
3. შეაგროვეთ პროექტის ყველა ნაწილი
4. დაიწყეთ თქვენი პირველი კოდი ამ პლატფორმით

ნაბიჯი 1: დეტალები სასწავლო სკამზე

იდეა იმდენად მარტივია; მე ვირჩევ რამდენიმე ძირითად ელექტრონულ კომპონენტს, როგორიცაა დისპლეი, ები, სენსორები, კონტროლერები და სხვადასხვა სახის გამტარებლები და ვუკავშირებ მათ ერთმანეთთან PCB– ის საშუალებით და ვტოვებ მას ყოველთვის აწყობილი და მზად მოქმედებისთვის, ერთგვარი დანამატი და თამაშის მეთოდი.

ჩვენი პლატფორმის მახასიათებლები

Arduino MEGA2560

ამ პლატფორმის მთავარი კომპონენტი იქნება Arduino mega2560, რომელიც იქნება ჩვენი სავარჯიშო სკამის გული, რადგან ის არის ყველა გამოყენებული კომპონენტის დამაკავშირებელი, რომელიც ინარჩუნებს სიგნალებს სენსორებიდან და კონტროლიდან ინდიკატორებსა და აქტივატორებამდე. ეს განვითარების დაფა იმდენად მოსახერხებელია გამოსაყენებლად და ძლიერი ელექტრონული დაფის გამო AVR მიკროკონტროლის გამო, რომ ამ მიკროკონტროლერის შესახებ მეტი ინფორმაციის მიღება შეგიძლიათ ამ ბმულის საშუალებით.

აჩვენებს

მე გამოვიყენე ზოგიერთი ეკრანი, როგორიცაა 20x4 LCD დისპლეი, რომელიც დაფუძნებულია I²C საკომუნიკაციო პროტოკოლზე, რათა გამოვაჩინო შეტყობინებები და შეცვალო ნაჩვენები ნიშნები ამ ეკრანზე. როგორ მუშაობს ეს ჩვენება.

კონტროლი

ჩვენი პლატფორმის შეყვანის შესახებ ჩვენ გვაქვს 8 გადამრთველი ბარი, ასე რომ ჩვენ შეგვიძლია გავაკონტროლოთ ზოგიერთი მაჩვენებელი ამ გადამრთველების გამოყენებით, არ დავივიწყოთ ორი ორმაგი ღერძიანი ჯოისტიკი, რომელსაც აქვს ორმაგი ღერძის კონტროლი და ბიძგის ღილაკი, ამ ჯოისტიკების გამოყენებით ჩვენ შეგვიძლია გავაკონტროლოთ მაგალითად სიჩქარე და მიმართულება საავტომობილო, რადგან მას აქვს ანალოგური გამომავალი სიგნალი, რომელიც იცვლება ჯოისტიკის ღერძების პოზიციასთან დაკავშირებით.

მაჩვენებლები

ინდიკატორებზე საუბრისას, მე ჩავრთე 8 წითელი LED და ორი RGB LED და ასევე გვაქვს ზარი, რომელიც ამ პლატფორმასთან თამაშს უფრო სასაცილოს ხდის.

სენსორები

ჩვენ ვერ შევქმნით დამწყებთათვის სასწავლო პლატფორმას კოდირებისათვის ზოგიერთი სენსორის ჩართვის გარეშე. ამიტომაც ვარჩიე ხშირად გამოყენებული სენსორები, როგორიცაა DHT-11 სენსორი ტემპერატურისა და ტენიანობისთვის და გაზის გამოვლენის სენსორი MQ-2 რომელსაც აქვს ასევე ანალოგური გამომავალი სიგნალი, რომელიც დაკავშირებულია გაზომვის ინტენსივობასთან.

აქტივატორები

გამტარებლებისთვის, მე გადავწყვიტე ჩავსვა ყველა სახის ძრავა, ამიტომაც დავაყენე სტეპერიანი ძრავა Nema17 და დარწმუნებული ვარ, რომ ყველა თქვენგანს სჭირდება ასეთი ძრავები მისი სიზუსტისა და მაღალი ბრუნვის გამო, ჩვენ ასევე servo ძრავის და ორი DC ძრავის გამოყენებით.

კავშირი

ჩვენი პლატფორმის კავშირისთვის მე ჩავრთე Bluetooth მოდული HC-06 იმ შემთხვევაში, თუ გსურთ შეამოწმოთ თქვენს სმარტ ტელეფონში დაინსტალირებული android აპლიკაცია, ასე რომ ეს თქვენთვის ბევრად უფრო ადვილი იქნება.

IC და დრაივერები

რა თქმა უნდა, არის ინტეგრირებული მიკროსქემის დრაივერი, რომელიც საჭიროა ამ კომპონენტების გასაკონტროლებლად, როგორიცაა MCP23017, LED- ების და L293D H- ხიდის მართვის მიზნით, DC ძრავების სიჩქარისა და მიმართულების გასაკონტროლებლად, ასევე მე ვიყენებ A4988 სტეპერიანი დრაივერს.

ნაბიჯი 2: პროექტის სქემატური

ყველა ელექტრონულ პროექტს სჭირდება წრიული დიაგრამა, რათა გასაგები კავშირი იყოს მის ყველა ნაკრებებს შორის, ამიტომაც ჩვენ ყოველთვის ვაკეთებთ ამ ნაწილს ძალიან მნიშვნელოვან მნიშვნელობას, რადგან ეს არის მთელი პროექტის მთავარი დოკუმენტი.

როგორც ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ სურათზე, ჩვენ თითოეულ კომპონენტს ვაძლევთ შესაბამის კავშირს და ბმულებს მთავარ დაფაზე, რომელიც არის Arduino MEGA2560, ეს ძალიან მნიშვნელოვანია იმის ცოდნა, თუ რა სახის კავშირი უნდა დამყარდეს სენსორებიდან დაფაზე და დაფაზე დაფაზე. აქტივატორი წრიულ დიაგრამას ასევე შეუძლია განსაზღვროს ჩვენი ტრენინგის პლატფორმის შეყვანისა და გამომავალი სია, ამგვარად დამწყებთათვის უფრო ადვილი იქნება პროგრამირების დაწყება დიდი ხნის დაკარგვის გარეშე იმის მოსაძებნად, თუ რა უნდა იყოს შეყვანა და რა უნდა იყოს გამომავალი.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ამ სქემის დიაგრამის PDF ვერსია ქვემოთ მოცემული ფაილიდან.

ნაბიჯი 3: PCB დამზადება (დამზადებულია JLCPCB– ის მიერ)

იმისათვის, რომ შევიკრიბოთ ყველა აღნიშნული ნაწილი ერთად, ჩვენ გვჭირდება PCB, რომ დაამყაროს სწორი კავშირი არდუინოს დაფებიდან ინდიკატორებთან და სენსორებთან. ასე რომ, მე შევქმენი ეს სქემის დიაგრამა და თითოეული კომპონენტისთვის შესაბამისი კავშირის დამყარების შემდეგ მე გადავიყვანე ეს სქემა PCB დიზაინში მის შესაქმნელად

JLCPCB- ს შესახებ

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), არის უდიდესი PCB პროტოტიპის საწარმო ჩინეთში და მაღალტექნოლოგიური მწარმოებელი, რომელიც სპეციალიზირებულია სწრაფი PCB პროტოტიპისა და მცირე ზომის PCB წარმოებაში. PCB წარმოების 10 წელზე მეტი გამოცდილებით, JLCPCB– ს ჰყავს 200 000 – ზე მეტი მომხმარებელი სახლში და მის ფარგლებს გარეთ, PCB– ს პროტოტიპების 8 000 – ზე მეტი ონლაინ შეკვეთით და მცირე რაოდენობით PCB– ის წარმოებით დღეში. წლიური წარმოების მოცულობა 200, 000 კვ.მ. სხვადასხვა 1 ფენის, 2 ფენის ან მრავალ ფენის PCB– ებისთვის. JLC არის პროფესიონალური PCB მწარმოებელი, რომელიც გამოირჩევა ფართომასშტაბიანი, კარგად აღჭურვილობით, მკაცრი მენეჯმენტითა და უმაღლესი ხარისხით.

დავუბრუნდეთ ჩვენს პროექტს

შესაბამისი PCB წარმოების მიზნით, მე შევადარე PCB– ს მრავალი მწარმოებლის ფასი და მე ვირჩევ JLCPCB– ს საუკეთესო PCB მომწოდებლებს და PCB– ს ყველაზე იაფ პროვაიდერებს, რომ შეუკვეთონ ეს წრე. ყველაფერი რაც მე უნდა გავაკეთო არის რამდენიმე მარტივი დაწკაპუნება გერბერის ფაილის ასატვირთად და რამდენიმე პარამეტრის დაყენებისთვის, როგორიცაა PCB სისქის ფერი და რაოდენობა, შემდეგ მე გადავიხადე მხოლოდ 2 დოლარი, რომ მივიღო ჩემი PCB მხოლოდ ხუთი დღის შემდეგ.

როგორც ეს აჩვენებს შესაბამისი სქემის სურათს, მე გამოვიყენე Arduino MEGA2560 მთელი სისტემის გასაკონტროლებლად, ასევე მე შევიმუშავე ლოგოები და კომპონენტის განთავსება დაფაზე, რათა გამარტივდეს შედუღება ნებისმიერი დამწყებთათვის ელექტრონიკაში. როგორც ხედავთ ზემოთ მოცემულ სურათებში PCB ძალიან კარგად არის წარმოებული და მე მაქვს იგივე PCB დიზაინი, რაც ჩვენ გავაკეთეთ და ყველა ეტიკეტი და ლოგო არის იქ, რომ გამიწიოს შედუღების ნაბიჯები. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გადმოწეროთ გერბერის ფაილი ამ სქემისთვის ქვემოთ მოცემული ფაილიდან იმ შემთხვევაში თუ გსურთ შეუკვეთოთ იგივე სქემის დიზაინი.

ნაბიჯი 4: პლატფორმის ყუთის დიზაინი (CAD)

სანამ დავიწყებ ელექტრონული კომპონენტების შედუღებას, მე გაჩვენებ ამ ყუთს, რომელიც მე შევიმუშავე solidworks პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, რაც საშუალებას მომცემს გამოვიმუშავო DXF ფაილები, რომ ჩავტვირთო ისინი CNC ლაზერულ ჭრის დანადგარში, რათა შეიქმნას შემუშავებული ყუთი; ჩვენ გამოვიყენეთ 5 მმ MDF ხის მასალა ამ ყუთის შესაქმნელად, რომელიც უკეთეს სახეს შესძენს ჩვენს პროექტს, განსაკუთრებით მისი ეტიკეტებითა და სათაურებით და გაგვიადვილდება ამ სასწავლო პლატფორმის თან წაღება ყველგან, სადაც კი მივდივართ.

თქვენ შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ DXF ფაილები ამ პროექტისთვის ქვემოთ მოცემული ფაილებიდან

ნაბიჯი 5: სრული ინგრედიენტები

ახლა მოდით განვიხილოთ აუცილებელი კომპონენტები, რაც ჩვენ გვჭირდება ამ პროექტისათვის, ასე რომ, როგორც ვთქვი, მე ვიყენებ Arduino MEGA2560 მთელ სისტემას.

ასეთი პროექტების შესაქმნელად დაგვჭირდება:

• PCB, რომელიც ჩვენ შევუკვეთეთ JLCPCB– დან:
• ერთი Arduino Mega2560
• NEMA17 სტეპერიანი ძრავა
• ორი DC ძრავა
• ერთი სერვო ძრავა
• ერთი LCD ეკრანი
• ერთი 7 სეგმენტიანი ჩვენება
• რვა წითელი LED ნათურა
• ორი RGB LED ნათურა
• ერთი ზუზუნი
• რვა გადართვის ბარი
• ორი ჯოისტიკი DHT-11 სენსორი
• გაზის სენსორი
• Bluetooth მოდული
• MCP23017 ინტეგრირებული წრე
• A4988 სტეპერ დრაივერი
• L293D ძრავის მძღოლი
• ზოგიერთი SIL სათაურის კონექტორი
• ზოგიერთი ხრახნიანი სათაურის კონექტორი
• დაუკრავენ
• ზოგიერთი რეზისტორი და კონდენსატორი
• სასწავლო პლატფორმის ყუთი
• ზოგიერთი ხრახნი შეკრებისთვის

ნაბიჯი 6: შედუღება და შეკრება

ჩვენ გადავდივართ ახლა ელექტრონულ შეკრებაზე და ჩვენ ვამაგრებთ ყველა კომპონენტს PCB- ზე. აბრეშუმის ფენაზე ნახავთ თითოეული კომპონენტის ეტიკეტს, რომელიც მიუთითებს მის განთავსებას დაფაზე და ამ გზით თქვენ 100% დარწმუნებული იქნებით, რომ არ დაუშვებთ შედუღების შეცდომებს.

ახლა ჩვენ პირდაპირ გადავალთ ყუთის შეკრებაზე, ეს იმდენად მარტივია, რომ ჩვენ შევქმენით ხრახნიანი დიზაინი დიზაინში, ყველაფერი რაც ჩვენ გვჭირდება, არის PCB- ის შეკრება ყუთის ქვედა მხარეს შეკრების პირველ საფეხურზე.

შემდეგ ჩვენ ვაქცევთ ძრავებს თითოეულ მათგანს ყუთის ზედა მხარეს. ბოლო, მაგრამ არანაკლებ ჩვენ ვაკავშირებთ ძრავებს მათ ხრახნიან სათაურებს PCB- ზე. და ბოლოს ჩვენ დავასრულებთ ყუთის მეორე მხარის ხრახნას.

ნაბიჯი 7: ტესტი (ის მუშაობდა): D

ახლა ჩვენ გვაქვს ყველაფერი მზად, რომ დავიწყოთ თამაში ამ პლატფორმით და მე გადავწყვიტე რამდენიმე კოდის შემოწმება, როგორიცაა 7 სეგმენტის ჩვენების მნიშვნელობის გაზრდა და სტეპერიანი ძრავის ჩართვა, LCD ასევე კარგად მუშაობს, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ნაჩვენები შეტყობინება LCD ეკრანზეც. რა

როგორც ხედავთ, ბიჭები აკეთებენ ამ საოცარ პროექტს იმდენად მოსახერხებელია და ამ ინსტრუქციის ნაბიჯების შესრულება ნებისმიერ თქვენგანს გაუადვილებს მის ცდას.

მომავალ ინსტრუქციებში გაჩვენებთ პროგრამის ნაწილს თითოეული კომპონენტისთვის და როგორ აკონტროლოთ ყველა ეს კომპონენტი Arduino დაფის გამოყენებით.

როგორც ყოველთვის, შეგიძლიათ დაწეროთ თქვენი წინადადებები, თუ გაქვთ რაიმე სხვა იდეა ამ პროექტის გასაუმჯობესებლად და გაგვიზიაროთ თქვენი საკუთარი სასწავლო პლატფორმები.

და ბოლოს, დარწმუნდით, რომ ყოველდღიურად აკეთებთ ელექტრონიკას

ეს იყო BEE MB MEGA DAS– დან, ნახე შემდეგ ჯერზე