Gumawa ng isang Pasadyang Arduino Test Bench Gamit ang Wirewrapping: 7 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Ipapakita sa iyo ng Instructable na ito ang isang madaling paraan upang ma-wire ang isang Arduino Nano sa iba't ibang mga board ng breakout ng PCB. Ang proyektong ito ay naganap sa panahon ng aking paghahanap para sa isang mabisa, ngunit hindi mapanirang paraan upang magkaugnay ng maraming module.

Mayroon akong limang mga module na nais kong magkonekta:

• Isang Arduino
• Isang 5-pulgada 800x480 graphic na LCD touch panel mula sa Haoyu electronics
• Isang SD card reader
• Isang DS1302 real-time na yunit ng orasan
• Isang MAX485 RS-485 / RS-422 transceiver

Ang touch panel at ang real-time na mga module ng orasan ay dati nang ginamit sa aking mga proyekto ng aking Dali Clock at aking Rainbow Synthesizer, ngunit ang mga prototype na iyon ay nagawa sa isang breadboard at nawasak upang magamit ang puwang para sa mga bagong proyekto.

Ito ay naging malinaw sa akin na ang pagkakaroon ng lahat ng mga modyul na ito na magkasama sa isang permanenteng kabit ay magbibigay-daan sa akin na gumastos ng mas maraming oras sa pagsulat ng software at mas kaunting oras sa mga kable sa isang breadboard. Sa parehong oras, hindi ko nais na permanenteng maghinang ng anumang bagay nang magkasama upang mapangalagaan ko ang mga module para magamit sa hinaharap.

Ipinapakita ng Instructable na ito kung paano ko pinagsama ang lahat gamit ang wire wrapping.

Hakbang 1: Pagpaplano ng Mga Pakikipag-ugnay

Ang aking unang hakbang ay upang mapa kung paano magkaugnay ang lahat ng mga module sa mga magagamit na mga pin sa isang Arduino Nano. Ang display at ang SD card ay parehong module ng SPI. Ang SPI ay isang bus, kaya ang mga linya ng CLK, MISO at MOSI ay maaaring mai-kadena sa mga modyul na nangangailangan nito kasama ang lakas. Ang bawat isa ay mangangailangan ng kanilang sariling pin na CS (Chip Select), gayunpaman.

Napagpasyahan kong ilagay ang module ng RTC sa sarili nitong mga pin dahil ipinakita sa akin ng naunang mga eksperimento na hindi ito katugma sa SPI. Kailangan din ng mga module ng transceiver ang kanilang sariling mga pin.

Matapos ang pagmamapa ng lahat, nalaman kong ganito ang hitsura:

• Arduino Pin GND -> LCD GND -> SD Card GND -> Transceiver GND -> RTC 5V
• Arduino Pin 5V -> LCD 5V -> SD Card 5V -> Transceiver VCC -> RTC VCC
• Arduino Pin 13 -> LCD CLK -> SD Card CLK
• Arduino Pin 12 -> LCD MISO -> SD Card MISO
• Arduino Pin 11 -> LCD MOSI -> SD Card MOSI
• Arduino Pin 10 -> LCD CS
• Arduino Pin 9 -> LCD PD
• Arduino Pin 2 -> LCD INT
• Arduino Pin 8 -> RTC CLK
• Arduino Pin 7 -> RTC DAT
• Arduino Pin 6 -> RTC RST
• Arduino Pin 4 -> SD Card CS
• Arduino Pin 14 -> Transceiver DI
• Arduino Pin 15 -> Transceiver DE
• Arduino Pin 16 -> Transceiver RE
• Arduino Pin 17 -> Transceiver RO

Ang mga pin 0 at 1 ay ginagamit ng interface ng USB, kaya't ang mga ito ay off-limit. Ang mga digital na pin na 3, 5, 18 at 19 ay nanatiling libre, gayundin ang mga input ng A4 sa pamamagitan ng A7, na nagpapahintulot sa pagpapalawak sa hinaharap.

Hakbang 2: Ang Suliranin Sa Mga Jumper Wires at Wirewrap Bilang Isang Solusyon

Sa una ay tinangka kong magkaugnay sa lahat ng bagay na may maikling pasadyang crimped Y na mga kable. Gayunpaman ang mga crimp at konektor ay dinisenyo lamang upang kumuha ng isang kawad nang paisa-isa. Ang pag-cram ng maramihang mga wires sa isang pabahay ay mahirap at humantong sa marupok na mga kasukasuan na hindi nagtagal. Hindi lamang ang pag-crimping ng proseso ay nakakain ng oras, sa sandaling ginamit ang mga konektor ay malamang na gumana ang kanilang mga sarili mula sa mga pin, na humahantong sa karagdagang nasayang na oras sa pagsubaybay sa mga paulit-ulit na pagkakamali.

Palagi kong nais na subukan ang wire wrapping, kaya naisip ko na ito ay isang magandang pagkakataon upang magawa ito. Pagkatapos ng ilang pagsasaliksik, bumili ako ng isang tool na WSU-30 M, ilang sobrang haba na 19mm na haba ng solong mga header ng row at 30 AWG wire wrapping wire sa eBay.

Bilang isang teknolohiya, ang wire wrapping ay may mahabang kasaysayan. Ito ay isang tanyag na paraan upang gumawa ng mga digital computer noong dekada 60, 70 at 80 at nakita ang madalas na paggamit sa mga tanggapan ng sentral na telepono. Kahit na ito ay lipas na sa pamamagitan ng mass ginawa mga naka-print na circuit board, ang wire wrapping ay may mga sumusunod na kalamangan para sa hobbyist:

• Ito ay mura at mabilis
• Madaling mag-apply at maaaring alisin nang malinis
• Gumagana ito sa mga header ng pin na solder sa maraming mga breakout board
• Bumubuo ito ng isang pangmatagalang at maaasahang koneksyon
• Pinapayagan nito ang maraming koneksyon papunta at mula sa bawat punto (kapag ginamit ang mahabang mga header)

Hakbang 3: Paghahanda ng isang Arduino Nano

Ang susunod na hakbang ay ang paghahanda ng aking Arduino Nano. Mayroon akong Arduino Nano nang walang anumang mga header, na naging madaling gamiting, dahil nais kong maghinang ng labis na mahahabang mga pin ng header sa tuktok na bahagi upang makita ko ang mga label habang nakabalot ang kawad.

Naghinang din ako ng ilang sobrang haba ng mga header sa maliit na breakout board na kasama ng aking display panel.

Sa module ng transceiver, ang mga terminal ng tornilyo ay nasa tapat ng mga header, kaya't sinira ko sila at inilipat sa parehong bahagi ng mga header.

Ang iba pang mga board ay may maikling mga header na na-solder sa tamang bahagi, kaya itinago ko ang mga ito tulad ng dati.

Hakbang 4: Pagdidisenyo ng isang Tray

Nais kong mai-mount ang lahat ng mga electronics sa likuran ng LCD stand na nilikha ko para sa itinuro sa aking Dali Clock, kaya nagmodel up ako ng isang bagay sa OpenSCAD. Gumawa ako ng mga ginupit para sa iba't ibang mga board na nais kong mai-mount.

Matapos kong mai-print ang tray, idinikit ko ang lahat ng mga module sa lugar.

Hakbang 5: Ang Proseso ng Wirewrapping

Ang proseso ng pagbabalot ng wire ay binubuo ng apat na hakbang: pagsukat, paggupit, paghuhubad, at pambalot.

Sinusukat ko ang sapat na kawad para sa paglawak ng dalawang puntos na nais kong kumonekta, kasama ang isang karagdagang pulgada sa bawat dulo para sa pambalot. Pagkatapos, tinanggal ko ang 1 pulgada ng pagkakabukod sa bawat dulo at ginagamit ang tool upang balutin ang kawad papunta sa post.

Ang sumusunod ay ang eksaktong diskarteng ginagamit ko, na maaari mong makita sa aking demonstration video:

• Sinusukat ko ang span sa pagitan ng dalawang puntos na nais kong ikonekta
• Minarkahan ko ang nais na haba gamit ang aking mga daliri, pagkatapos ay gumamit ng isang pinuno upang magdagdag ng dalawang pulgada
• Pinutol ko ang kawad hanggang sa haba
• Sinusukat ko ang 1 at isang 1/4 na pulgada mula sa dulo
• Pagkatapos ay ipinasok ko ang dulo sa butas sa tool na pambalot
• Hinila ko ang kawad pababa sa puwang ng cutting talim
• Inilagay ko ang kawad mula sa kabilang dulo, hinubad ang isang pulgada ng kawad
• Inuulit ko ang proseso para sa kabilang panig ng kawad

Sa pamamagitan ng kawad na hinubaran sa magkabilang dulo, ipinasok ko ang hubad na kawad na dulo sa bariles ng tool sa pagbabalot ng kawad upang ang hinubad na bahagi ay lumabas mula sa bingaw sa gilid. Pagkatapos ay i-slide ko ang tip pababa sa isang post at bigyan ito ng ilang mga liko, hawakan ang tool nang malaya upang payagan itong tumaas habang umaikot ito.

Ang isang mahusay na koneksyon ay mag-iiwan ng halos 7 liko ng kawad sa post. Kung ang mga pagliko ay nakasalansan sa bawat isa, huwag itulak pababa sa tool nang napakahirap!

I-UPDATE: Marami sa iyo ang nag-chimed na ang pagkakabukod ay dapat na balutin ng post para sa kaluwagan. Nagsama ako ng dalawang larawan upang ipakita ang pagkakaiba.

Hakbang 6: Pambalot ng Wire ang Buong Lupon

Ipinapakita nito ang board pagkatapos kong ibalot ang lahat ng mga koneksyon. Gumawa ako ng ilang mga pagkakamali sa daan, ngunit ang mga ito ay madaling nabawi sa pamamagitan ng pag-clipping ng mga wire at paggamit ng mga sipit upang maalis ang mga dulo mula sa mga post.

Iminumungkahi ko na gawin ito ng isang bahagi nang paisa-isa at suriin ang iyong trabaho gamit ang isang multi-meter o sa pamamagitan ng pag-power up at pagsubok sa bawat bahagi. Mas mahirap itong ayusin kapag maraming mga layer ng mga wire.

Ang aking natapos na produkto ay mukhang medyo magulo, ngunit kung nais mo maaari kang maging mas maingat tungkol sa pagruruta o gumamit ng iba't ibang kulay upang mapanatiling malinaw ang mga bagay.

Kahit na hindi ito maganda, ito ay mas matatag kaysa sa isang breadboard! Ngunit ang malaking bonus ay kung sa anumang oras nais mong ilayo ito, madali mong magagawa ito nang walang pinsala sa Arduino Nano o sa mga header ng pin sa mga indibidwal na board!

Hakbang 7: Mga Katugmang Mga Proyekto

Papayagan ka ng nakumpletong board na ipatupad ang mga proyektong ito:

• 80s Style Melting Digital Clock
• Isang Nailawang Rainbow Piano Na May Isang Arduino (nangangailangan ng mga panlabas na sangkap)