Compatible Board ng Arduino: 13 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Pinangungunahan mo ba ang teknolohiyang Arduino? Kung hindi ka mangibabaw marahil ay dahil ito ay nangingibabaw sa iyo.

Ang pag-alam sa Arduino ay ang unang hakbang para sa iyo upang lumikha ng iba't ibang mga uri ng teknolohiya, kaya ang unang hakbang ay para sa iyo upang makabisado ang buong pagpapatakbo ng isang Arduino board.

Sa Mga Instruction na ito matututunan mo nang sunud-sunod upang makabisado ang kumpletong circuitry ng isang katugmang board ng Arduino.

Samakatuwid, ang aming hangarin ay magturo kung paano ka makagagawa ng iyong sariling Arduino Compatible Board na may parehong laki at sukat ng Arduino UNO sa pamamagitan ng proyekto na may JLCPCB Arduino Compatible Board na $ 2.

Sa paglaon, mag-aalok kami ng lahat ng singil ng mga materyales at ipaliwanag kung paano gumagana ang circuit at bumuo ng aming Arduino PCB Compatible Board gamit ang EasyEDA Software.

Mga gamit

• 01 x Crystal 16 MHz
• 02 x 22pF Ceramic Capacitor
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x Eletrolytic Capacitor 0.1 uF
• 02 x Eletrolytic Capacitor 0.33 uF
• 01 x Jack Connector 2.1 mm
• 01 x Ceramic Capacitor 100nF
• 04 x Resistor 1kR
• 01 x Resistor 10kR
• 04 x LED 3 mm
• 01 x Pin Header 2x3 - 2.54 mm
• 01 x Diode 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x Pin Header 1x5 - 2.54 mm
• 01 x Switch Button 6x6x5 mm

Hakbang 1: Pangingibabaw sa Arduino UNO Electronic Schematic

Ang unang hakbang para sa nangingibabaw na teknolohiya ng Arduino ay upang malaman ang Arduino Electronic Schematic. Mula sa electronic circuit na ito, malalaman natin kung paano gumagana ang Arduino board at kung paano bumuo ng aming sariling Arduino Compatible Board, din.

Sa paglaon, ipapakita namin ang buong proyekto ng Arduino Compatible Board.

Sa Arduino Electronic Circuit, maraming mga mahalagang circuit, na ipinakita sa ibaba:

• Power Supply;
• I-reset ang Circuit;
• Programming Circuit;
• Oscillator Circuit;
• Circuit ng ATMEGA328P Microcontroller;
• LED-Powered Circuit Signaler;
• Konektor para sa Mga Pins ng Atmega328P.

Batay sa mga circuit, itatayo namin ang Arduino Compatible Board.

Hakbang 2: Elektronikong Skematika ng Arduino Compatible Board

Ang Electronic Circuit ng Arduino Compatible Board ay ipinakita sa ibaba. Ang circuit na ito ay may mga sumusunod na bahagi:

• Power Supply;
• I-reset ang Circuit;
• Programming Circuit;
• Oscillator Circuit;
• Circuit ng ATMEGA328P Microcontroller;
• LED-Powered Circuit Signaler;
• Konektor para sa Mga Pins ng Atmega328P.

Sa paglaon, ipapakita namin kung paano gumagana ang bawat bahagi ng circuit na ito.

Hakbang 3: Circuit ng Power Supply

Ginagamit ang Power Circuit upang paandarin ang buong Arduino na katugmang circuit board. Nag-aalok ang circuit na ito ng 3 magkakaibang boltahe: Input Boltahe, 5V, at 3.3V sa mga konektor ng mga pin ng katugmang card ng Arduino.

Ang circuit na ito ay maaaring pinalakas ng boltahe ng 7V hanggang 12V, gayunpaman, inirerekumenda naming magbigay ng maximum na 9V.

Matapos i-powering ang circuit na may isang konektor ng jack ng 2.1 mm, ang input boltahe ay dumadaan sa 2 mga circuit ng boltahe na regulator.

Ang boltahe ay kinokontrol ng isang AMS1117 5V IC at AMS1117 3.3V IC. Ang AMS1117 5V IC ay ginagamit upang magbigay ng isang kinokontrol na boltahe ng 5V upang mapagana ang ATMEGA328P Microcontroller. Habang ang AMS1117 CHIP ay ginagamit upang magbigay ng isang 3.3V boltahe sa konektor ng board, ito ay magpapagana ng ilang mga module at sensor na gumagamit ng halagang ito ng boltahe upang gumana.

Hakbang 4: I-reset at Oscillator Circuit

Ang reset circuit ay binubuo ng isang pindutan at isang risistor na konektado sa pin 1 ng ATMEGA328P Microcontroller. Kapag pinindot ang pindutan, natatanggap ng reset pin ang lakas na boltahe ng 0V. Sa ganitong paraan, ang Microcontroller ay manu-manong nai-reset ng pindutan.

Ngayon, ang oscillator circuit ay binubuo ng isang kristal at dalawang ceramic capacitor tulad ng ipinakita sa elektronikong eskematiko na ipinakita.

Hakbang 5: ATMEGA328P Electronic Schematic

Ang circuit ng ATMEGA328P ay ipinapakita sa figure sa itaas. Para gumana ang ATMEGA32P Microcontroller, tatlong bagay ang kinakailangan:

• I-reset ang circuit
• 16MHz Crystal Oscillator Circuit;
• 5V Power Circuit.

Ang Reset Circuit at Oscillator ay ipinakita dati. Panghuli, ang supply ng 5V ay nakuha mula sa output ng boltahe ng AMS1117 5V boltahe regulator. Siya ang responsable para sa pagkontrol ng boltahe at pag-enerhiya ng ATMEGA328P Microcontroller.

Ngayon ay ipapakita namin ang circuit ng programa ng ATMEGA328P CHIP at ang on-circuit signaling LED.

Hakbang 6: ATMEGA328P CHIP Programming Circuit at ang In-Circuit Signaling LED

Sa Arduino Compatible Board na ito ay walang isang USB port. Sa ganitong paraan, gagamitin namin ang module ng USB-TTL Converter.

Ang module na ginamit sa programa ng ATMEGA328P ay ang FT232RL. Ginamit ang modyul na ito sapagkat mayroon itong pin na DTR. Sa pamamagitan ng modyul na ito, ikonekta namin ito sa isang header male pin at programa ang ATMEGA328P sa pamamagitan ng 5 pin.

Ang mga pin na ginamit sa programa ay VCC (+ 5V), GND, RX, TX, at DTR.

Bilang karagdagan sa circuit na ito, mayroong isang In-Circuit Signaling LED. Ginagamit ang LED na ito upang magsenyas kapag ang iyong arduino compatible board ay pinapagana.

Kapag ang circuit board ay energized, ang boltahe ng AMS1117 5V boltahe regulator naabot ang LED na ito at ito ay energized.

Sa wakas, mayroon kaming mga katugmang board connectors ng Arduino.

Hakbang 7: Connector at Arduino UNO Hugis

Upang lumikha ng isang mahusay na karanasan ng gumagamit sa Arduino na katugmang board, gumamit kami ng isang hugis na katulad sa Arduino UNO board.

Tulad ng posibleng makita, ang lahat ng mga pin ng Microcontroller ay konektado sa isang Arduino UNO Shape. Sa ganitong paraan, ang aming naka-print na circuit board ay magiging hugis ng Arduino UNO tulad ng nabanggit sa itaas.

Sa pamamagitan ng hugis, ang gumagamit ay magkakaroon ng magandang karanasan na katulad sa Arduino UNO.

Samakatuwid, sa elektronikong eskematiko na ito, nilikha namin ang proyekto ng naka-print na circuit board.

Hakbang 8: Printed Circuit Board Project

Upang likhain ang Arduino Compatible Board ang proyektong ito ay binuo sa pamamagitan ng EasyEDA PCB Project Enviroment.

Sa ganitong paraan, ang lahat ng mga bahagi ay organisado at likuran, ang mga bakas ay nilikha. Samakatuwid, ang PCB na ipinakita sa itaas ay nilikha na may isang hugis na katulad sa Arduino UNO tulad ng nabanggit sa unahan.

Sa Mga Larawan sa itaas ng circuit board ay ipinakita sa modelo ng 2D at 3D na eskematiko.

Sa wakas, matapos gawin ang circuit board, ang mga Gerber file ay nabuo at naipadala para sa pagmamanupaktura sa kumpanya ng JLCPCB Electronic Circuit Board.

Hakbang 9: Katugmang Arduino Printed Circuit Board

Sa itaas ay ipinakita ang resulta ng Arduino Compatible Printed Circuit Board. Tulad ng posible upang makita, ang naka-print na circuit board ay may mahusay na kalidad at gumagana ang prototype nang walang mga problema.

Matapos suriin ang lahat ng circuit ng naka-print na circuit board, pinagsasama namin ang mga bahagi ng naka-print na circuit board sa PCB.

Hakbang 10: Magtipon ng Printed Circuit Board

Ang Arduino Compatible Board ay napakadali upang tipunin ang mga bahagi. Tulad ng posibleng tingnan ang istraktura nito, mayroon itong 29 na mga sangkap upang maghinang sa iyong istraktura. Sa ganitong paraan, 27 sangkap lamang ang pinagsama sa pamamagitan ng Pin Through Hole. Samakatuwid, ang 93.1% ng mga sangkap na ginamit sa board na ito ay maaaring maging solder para sa sinumang gumagamit.

Ang iba pang mga bahagi ng 2 SMD ay napakadaling maghinang sa ibabaw ng PCB.

Sa ganitong paraan, posible na gamitin ang PCB na ito upang turuan ang mga mag-aaral tungkol sa kung paano bumuo ng iyong sariling Arduino Compatible Board at makagawa ng iba pang mga aktibidad.

Sa wakas, itatayo namin ang aming kahon sa pamamagitan ng pagputol ng laser upang maikabit ang aming Arduino Compatible Board.

Hakbang 11: Enclosure Box para sa Arduino Compatible Board

Ang kahon na pinutol ng laser ay idinisenyo upang maiimbak ang Arduino circuit at protektahan ito. Ang kahon na ito ay maaaring gawin ng Medium Density Fiberboard o materyal na Acrylic at dapat na itayo ng isang materyal.

Para sa paggawa ng enclosure box ginagamit namin ang online software Maker Case. Samakatuwid, sa pamamagitan ng software na ito posible na ipasok ang mga parameter tulad ng lapad, taas, at lalim.

Panghuli, mayroon kaming naka-print na circuit board sa enclosure.

Hakbang 12: Mag-download ng Mga File ng Arduino Compatible Board

Kaso kailangan mong i-download ang mga file ng PCB para sa paggawa ng iyong PCB, maaari mong i-download ang mga file sa sumusunod na link:

Mag-download ng Mga Proyekto sa File ng PCB

Hakbang 13: Mga Pagkilala

Salamat sa JLCPCB upang mag-alok ng PCB Arduino Compatible Board Open Source Project upang makagawa ng artikulong ito.