შექმენით თქვენი საკუთარი არდუინო: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2025 ავტორი: John Day | day@howwhatproduce.com. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

პურის დაფაზე არდუინოს დაყენება გახდა პროცესი, რომელიც მე მომეწონა.

რამდენიმე წუთში თქვენ გექნებათ სრულად მომუშავე Arduino პლატფორმა სამუშაოდ, როგორც ამას იხილავთ ამ სახელმძღვანელოში. არაერთხელ ყოფილა შემთხვევა, როდესაც მე ვიყავი სკოლაში და სწრაფად შევაგროვე ერთ -ერთი მათგანი იდეის შესამოწმებლად პროექტისათვის. გარდა ამისა, ის უბრალოდ გამოიყურება ძალიან სუფთა ყველა კომპონენტთან ერთად, რომელიც დაფარულია დაფაზე. ზოგიერთი ჩემი Arduino პროექტი რა არის Arduino?

Arduino არის ღია კოდის ელექტრონიკის პროტოტიპირების პლატფორმა, რომელიც დაფუძნებულია მოქნილ, ადვილად გამოსაყენებელ აპარატურასა და პროგრამულ უზრუნველყოფაზე. ის განკუთვნილია მხატვრების, დიზაინერების, ჰობისტებისათვის და ყველასთვის, ვინც დაინტერესებულია ინტერაქტიული ობიექტების ან გარემოს შექმნით.

არდუინოს შეუძლია შეიგრძნოს გარემო სხვადასხვა სენსორების საშუალებით და შეიძლება გავლენა მოახდინოს მის შემოგარენზე შუქების, ძრავების და სხვა გამაძლიერებლების კონტროლით. დაფაზე არსებული მიკროკონტროლერი დაპროგრამებულია Arduino პროგრამირების ენის გამოყენებით (გაყვანილობის საფუძველზე) და Arduino განვითარების გარემოს გამოყენებით (დამუშავების საფუძველზე). Arduino– ს პროექტები შეიძლება იყოს დამოუკიდებელი ან მათ შეეძლოთ კომპიუტერთან გაშვებული პროგრამული უზრუნველყოფის კომუნიკაცია (მაგ. Flash, დამუშავება, MaxMSP). [1] www.arduino.cc

ნაბიჯი 1: კომპონენტები

რამდენიმე იაფი ნაწილის და solderless breadboard თქვენ შეგიძლიათ სწრაფად და მარტივად ააწყოთ თქვენი საკუთარი Arduino. ეს კონცეფცია მშვენივრად მუშაობს, როდესაც გსურთ ახალი დიზაინის იდეის პროტოტიპირება, ან არ გსურთ თქვენი დიზაინის დაშლა ყოველ ჯერზე, როდესაც გჭირდებათ თქვენი Arduino. ქვემოთ მოყვანილი მაგალითი გვიჩვენებს, თუ როგორ უნდა დააკავშიროთ კომპონენტები თქვენს დაფაზე. ჩვენ უფრო დეტალურად განვიხილავთ ამ პროექტის განმავლობაში. სურათი 1-1: Breadboard Arduino USB პროგრამირების უნარით. სანამ დავიწყებთ, დარწმუნდით, რომ თქვენ გაქვთ ყველა საჭირო ელემენტი კომპონენტების სიის ყუთში. თუ თქვენ გჭირდებათ ნაწილების შეძენა, შეგიძლიათ ამის გაკეთება ჩემი საიტიდან www. ArduinoFun.com ან იხილეთ ქვემოთ სხვა ონლაინ მაღაზიებისათვის* შესყიდვამდე იხილეთ შენიშვნა TTL-232R კაბელის შესახებ პროგრამირების ვარიანტებში. 10% –იანი ფასდაკლება მთელ შეკვეთაზე ArduinoFun.com– ზე, გამოიყენეთ კუპონის კოდი: ინსტრუქცია გასვლისას. თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ კომპონენტები www. ArduinoFun.com ან www. SparkFun.com ან www. CuriousInventor.com ან www. FunGizmos.com ან www. Adafruit.com მხოლოდ სახელების რამდენიმე ადგილის დასახელებისთვის. ორიგინალური გაკვეთილი:

ნაბიჯი 2: დენის დაყენება

პირველი რაც თქვენ უნდა გააკეთოთ არის ენერგიის დაყენება. თქვენი პურის დაფითა და კომპონენტებით თქვენს წინაშე… დავიწყოთ! ამ ნაბიჯით თქვენ დააინსტალირებთ პურის დაფას Arduino– ს მუდმივ +5 ვოლტ სიმძლავრეზე 7805 ძაბვის მარეგულირებლის გამოყენებით. სურათი 1-2: დენის დაყენება LED მაჩვენებლით. იმისათვის, რომ ძაბვის რეგულატორმა იმუშაოს, თქვენ უნდა უზრუნველყოთ 5 ვ -ზე მეტი ენერგია. ტიპიური 9 ვ ბატარეა ვადამდელი კონექტორით კარგად იმუშავებს ამისათვის. ძალა შემოვა პურის დაფაზე, სადაც ხედავთ წითელ და შავ + და - კვადრატებს. შემდეგ დაამატეთ 10uF კონდენსატორიდან ერთი. გრძელი ფეხი არის ანოდი (დადებითი) და მოკლე ფეხი არის კათოდი (უარყოფითი). კონდენსატორების უმეტესობა ასევე აღინიშნება ზოლით ნეგატიურ მხარეს. პურის დაფაზე (არხზე) ცარიელი ადგილის გასწვრივ თქვენ უნდა მოათავსოთ ორი შემაერთებელი მავთული პოზიტიური (წითელი) და დაფქული (შავი), რათა ძალა გადახვიდეთ პურის დაფის ერთი მხრიდან მეორეზე. ახლა დაამატეთ 7805 ძაბვის რეგულატორი. 7805 -ს სამი ფეხი აქვს. თუ თქვენ უყურებთ მას წინა მხრიდან, მარცხენა ფეხი არის ძაბვისთვის (Vin), შუა ფეხი არის მიწისთვის (GND) და მესამე ფეხი არის ძაბვის გასასვლელად (Vout). დარწმუნდით, რომ მარცხენა ფეხი გაფორმებულია თქვენი პოზიტიური სიმძლავრით, მეორე კი მიწაზე. ძაბვის რეგულატორიდან გამოსვლა და დენის რელსზე გადასვლა პურის დაფაზე, თქვენ უნდა დაამატოთ GND მავთული მიწის რკინიგზაზე და შემდეგ Vout მავთული (3^რდ ძაბვის რეგულატორის ფეხი) დადებით სარკინიგზო ხაზამდე. დაამატეთ მეორე 10uF კონდენსატორი დენის სარკინიგზო ხაზს. ყურადღება მიაქციეთ პოზიტიურ და უარყოფით მხარეებს. კარგი იდეაა ჩართოთ LED სტატუსის ინდიკატორი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას პრობლემების მოსაგვარებლად. ამისათვის თქვენ უნდა დააკავშიროთ მარჯვენა მხარეს ელექტროგადამცემი რკინა მარცხენა დენის სარკინიგზო ხაზთან. დაამატეთ დადებითი დადებითს და უარყოფითს ნეგატივზე მავთულის ქვედა ნაწილში. სურათი 1-3: მარცხენა და მარჯვენა დენის სარკინიგზო კავშირი. მარცხენა და მარჯვენა ელექტროგადამცემი ხაზის სიმძლავრე ასევე დაგეხმარებათ ორგანიზებულად შეინარჩუნოთ პურის დაფა სხვადასხვა კომპონენტებზე ენერგიის მიწოდებისას. სურათი 1-4: LED სტატუსის ინდიკატორისთვის დააკავშირეთ 220 & რეზისტორი (შეღებილია როგორც: წითელი, წითელი, ყავისფერი) დენიდან LED- ის ანოდამდე (დადებითი მხარე, გრძელი ფეხი) და შემდეგ GND მავთული კათოდის მხარეს. გილოცავთ, ახლა თქვენი breadboard არის დაყენებული +5V სიმძლავრისთვის. თქვენ შეგიძლიათ გადახვიდეთ სქემის დიზაინის შემდგომ საფეხურზე.

ნაბიჯი 3: Arduino Pin Mapping

ახლა ჩვენ გვსურს მოვამზადოთ ATmega168 ან 328 ჩიპი. სანამ დავიწყებთ, მოდით შევხედოთ რას აკეთებს ჩიპზე თითოეული პინდი არდუინოს ფუნქციებთან მიმართებაში. შენიშვნა: ATmega328 მუშაობს თითქმის იგივე სიჩქარით, იგივე pinout– ით, მაგრამ აქვს ორჯერ მეტი ფლეშ მეხსიერება (30k წინააღმდეგ 14k) და ორჯერ EEPROM (1Kb vs 512b). სურათი 1-5: Arduino Pin Mapping ATmega168 ჩიპი შექმნილია Atmel- ის მიერ. თუ დაათვალიერებთ მონაცემთა ცხრილს, ვერ აღმოაჩენთ, რომ ზემოთ მოყვანილი ცნობები იგივეა. ეს იმიტომ ხდება, რომ არდუინოს აქვს თავისი ფუნქციები ამ ქინძისთავებისთვის და მე მხოლოდ ამ ილუსტრაციაზე მოვიყვანე. თუ გსურთ შეადაროთ ან გჭირდებათ იცოდეთ ჩიპის რეალური ცნობები, შეგიძლიათ გადმოწეროთ მონაცემთა ფურცლის ასლი www.atmel.com. ახლა, როდესაც თქვენ იცით ქინძისთავების განლაგება, ჩვენ შეგვიძლია დავიწყოთ დანარჩენი კომპონენტების დაკავშირება.

ნაბიჯი 4: კომპონენტის დაკავშირება

დასაწყისისთვის, ჩვენ ავაშენებთ დამხმარე სქემას ჩიპის ერთ მხარეს და შემდეგ გადავალთ მეორე მხარეს. ჩიპების უმეტესობაზე ერთს აქვს საიდენტიფიკაციო მარკერი. როდესაც ათვალიერებთ ATmega168 ან 328 თქვენ შეამჩნევთ u ფორმის ზედაპირს, ასევე პატარა წერტილს. პატარა წერტილი მიუთითებს იმაზე, რომ ეს არის პინი 1. სურათი 1-6: დამხმარე მიკროსქემის საყრდენები 15-28 GND დენის ავტობუსიდან დაამატეთ ჯუმბერის მავთული პინ 22 – ში. AVCC - ძაბვის მიწოდება ADC კონვერტორზე. საჭიროა ელექტროენერგიის მიერთება, თუ ADC არ გამოიყენება და დაბალი ძაბვის ფილტრის საშუალებით, თუ ის არის (დაბალი გავლის ფილტრი არის წრე, რომელიც ასუფთავებს ენერგიის წყაროს ხმაურს, ჩვენ არ ვიყენებთ ერთს) შემდეგ დაამატეთ ჯუმბერის მავთული პოზიტიური ავტობუსიდან პინ 21 – ზე (ანალოგური საცნობარო პინი ADC– სთვის). Arduino– ზე, პინ 13 არის LED პინი. გაითვალისწინეთ, რომ რეალურ ჩიპზე პინ არის ნომერი 19 თქვენი ესკიზის კოდის ატვირთვისას და ყველა პროექტისთვის თქვენ კვლავ მოიხსენიებთ მას როგორც Pin 13. LED- ის დასაკავშირებლად დაამატეთ 220 & რეზისტორი GND– დან LED კათოდზე. შემდეგ LED– ის ანოდიდან დაამატეთ ჯუმბერის მავთული pin 19. ახლა ჩვენ შეგვიძლია გადავიდეთ ჩიპის მეორე მხარეს. თქვენ თითქმის დასრულებული ხართ! სურათი 1-7: დამხმარე მიკროსქემის დამჭერები 1-14 ATmega168 ჩიპთან ახლოს pin 1 იდენტიფიკატორი, მოათავსეთ პატარა ტაქტის გადამრთველი. ეს გადამრთველი გამოიყენება Arduino– ს გადატვირთვისთვის. ჩიპზე ახალი ესკიზის ატვირთვამდე, თქვენ უნდა დააჭიროთ მას ერთხელ. ახლა დაამატეთ პატარა ჯუმბერის მავთული პინიდან 1 ჩამრთველის ქვედა ფეხიზე და შემდეგ დაამატეთ 10K რეზისტორი დენიდან რიგზე პურის დაფაზე. ბოლოს დაამატეთ GND ჯუმბერის მავთული გადამრთველის ზედა ფეხს. დაამატეთ ძალა და GND მხტუნავები pin 7 (VCC) და pin 8 (GND). დაამატეთ 16MHz საათის ბროლი პინ 9 და 10 და შემდეგ ორი.22pF კონდენსატორი ქინძისთავებიდან 9 და 10 GND– ში. (იხილეთ ქვემოთ შენიშვნა ალტერნატიული მეთოდისთვის). თქვენი ძირითადი დაფის არდუინო ახლა დასრულებულია. თქვენ შეგიძლიათ გაჩერდეთ აქ, თუ მოინდომებთ და უკვე დაპროგრამებული ჩიპი თქვენი არდუინოს დაფიდან პურის დაფაზე გადაიტანეთ, მაგრამ რადგანაც აქამდე მიხვედით, შესაძლოა დაასრულოთ პროგრამირების რამდენიმე ქინძისთავის დამატებით. ეს საშუალებას მოგცემთ დაპროგრამოთ ჩიპი დაფაზე. შენიშვნა: იმის ნაცვლად, რომ გამოიყენოთ 16 MHz საათის ბროლი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ 16 MHz კერამიკული რეზონატორი ჩაშენებული კონდენსატორებით, სამ ტერმინალური SIP პაკეტით. თქვენ მოგიწევთ თქვენი პურის დაფის მოწყობა ცოტა სხვანაირად, რეზონანსს აქვს სამი ფეხი. შუა ფეხი მიწაზე გადადის და დანარჩენი ორი ფეხი გადავა ATmega168 ჩიპზე ქინძისთავებზე 9 და 10. ფიგურა 1-7-ის მითითებით, იპოვნეთ ადგილი, სადაც თქვენ გაქვთ 6 სვეტი დაფაზე, რომელიც არ არის კონტაქტში სხვა არაფერთან. მოათავსეთ ექვსი მამრობითი სათაურის მწკრივი აქ. პურის დაფაზე თქვენს წინაშე, კავშირები ასეთია: GND, NC, 5V, TX, RX, NC, მე ასევე ვუწოდებ ამ ქინძისთავებს 1, 2, 3, 4, 5, 6. თქვენი ავტობუსის სარკინიგზო მაგისტრალიდან, დაამატეთ GND მავთული pin 1 -ზე და მავთული დენისგან pin 3. NC ნიშნავს არ არის დაკავშირებული, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ დაუკავშიროთ ისინი GND- ს თუ გსურთ. 2 პინიდან ATmega168 ჩიპზე, რომელიც არის Arduino RX პინი, თქვენ დააკავშირებთ მავთულს თქვენი პროგრამირების სათაურების 4 (TX) პინზე. ATmega168 ჩიპზე, პინ 3 Arduino TX უკავშირდება პინ 5 -ს (RX) თქვენს სათაურის ქინძისთავებზე. კომუნიკაცია ასე გამოიყურება: ATmega168 RX to Header Pin TX და ATmega168 TX to Header Pin RX. ახლა თქვენ შეგიძლიათ პროგრამირება თქვენი breadboard Arduino.

ნაბიჯი 5: პროგრამირების პარამეტრები

პირველი ვარიანტი არის TTL-232R 3.3V USB-TTL დონის სერიული კაბელის შეძენა. მათი შეძენა შესაძლებელია www.adafruit.com– ზე ან www.ftdichip.com– ზე. დანარჩენი ორი ვარიანტი, რომელიც მე მირჩევნია არის ერთი ორი ბრეაკოუტ დაფის ყიდვა www. SparkFun.com– დან. Ისინი არიან:

• FT232RL USB სერიული გარღვევის დაფაზე, SKU: BOB-00718 (ეს ვარიანტი უფრო მეტ ადგილს იკავებს თქვენს დაფაზე)
• FTDI Basic Breakout - 3.3V SKU: DEV -08772 (ეს ვარიანტი და მარჯვენა კუთხის მამრობითი სათაურების გამოყენება საუკეთესოდ მუშაობს სამივედან, რადგან ის უკეთესად არის დამაგრებული პურის დაფაზე)

ორმაგად შეამოწმეთ თქვენი კავშირები, დარწმუნდით, რომ თქვენი 9 ვ ბატარეა არ არის დაკავშირებული და დააკავშირეთ თქვენი პროგრამირების ვარიანტი. გახსენით Arduino IDE და მაგალითში ესკიზის ფაილები, ციფრული განყოფილებაში, ჩადეთ Blink ესკიზი. ფაილის ვარიანტის სერიული პორტი, აირჩიეთ COM პორტი, რომელსაც იყენებთ USB კაბელის საშუალებით. ანუ COM1, COM9 და ა.შ. ფაილის ვარიანტში Tools/Board, აირჩიეთ რომელიმე:

• არდუინო დუემილანოვთან ერთად ATmega328
• Arduino Decimila, Duemilanove ან Nano w/ATmega128

(დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელ ჩიპს იყენებთ თქვენი breadboard Arduino– ით) ახლა დააჭირეთ ატვირთვის ხატს და შემდეგ დააჭირეთ პურის დაფაზე გადატვირთვის ღილაკს. თუ თქვენ იყენებთ ერთ -ერთ SparkFun ბრეაკოუტ დაფს, დაინახავთ RX და TX განათების მოციმციმე. ეს გაცნობებთ, რომ მონაცემები იგზავნება. ზოგჯერ თქვენ უნდა დაელოდოთ ატვირთვის ღილაკზე დაჭერის შემდეგ რამდენიმე წამს გადატვირთვის გადამრთველის დაჭერამდე. თუ გიჭირთ, უბრალოდ ექსპერიმენტი ჩაატარეთ იმაზე, თუ რამდენად სწრაფად მიდიხართ ამ ორს შორის. ეს ესკიზი, თუ სწორად აიტვირთა, აანთებს LED 13 პინზე ერთ წამს, გამორთავს ერთი წამით, ერთ წამს… სანამ არ ატვირთავ ახალ ჩანახატს ან გამორთავ დენს. მას შემდეგ რაც ატვირთავთ კოდს, შეგიძლიათ გათიშოთ პროგრამირების დაფა და გამოიყენოთ თქვენი 9 ვ ბატარეა ენერგიისთვის. Დიაგნოსტიკა

• ენერგია არ არის - დარწმუნდით, რომ თქვენი წყაროს ენერგია 5 ვ -ზე მეტია.
• ძალა, მაგრამ არაფერი მუშაობს - გადაამოწმეთ თქვენი კავშირის ყველა წერტილი.
• ატვირთვის შეცდომა - მიმართეთ www.arduino.cc და მოძებნეთ მიღებული შეცდომის შეტყობინება. ასევე შეამოწმეთ ფორუმები, რადგან იქ ბევრი დიდი დახმარებაა.

ნაბიჯი 6: PCB ფაილები

თუ ვინმეს აინტერესებს საკუთარი PCB (დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა) ამოღება, მე ჩავრთე კომპონენტის და solder pcb ფაილები. მე დავამატე zip ფაილი, რომელიც შეიცავს 300dpi-j.webp