UDuino: Napakababang Gastos ng Arduino Compatible Development Board: 7 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Ang mga board ng Arduino ay mahusay para sa prototyping. Gayunpaman sila ay medyo mahal kapag mayroon kang maraming mga kasabay na proyekto o kailangan ng maraming mga board ng controller para sa isang mas malaking proyekto. Mayroong ilang magagaling, mas murang mga kahalili (Boarduino, Freeduino) ngunit ang mga gastos ay nagdaragdag pa rin kung kailangan mo ang marami sa kanila. Ito ay isang paraan, pagkatapos ng humigit-kumulang na $ 25- $ 30 paunang pamumuhunan, upang makabuo ng mga board na hindi tutugma sa $ 10 Arduino na may napakakaunting dagdag na oras na pamumuhunan sa bawat isa. Tandaan na ang pangunahing ideya dito (Arduino sa isang breadboard) ay nagawa nang medyo matagal (hal. ITP Arduino Breadboard na mga tagubilin); gayunpaman ang mga tagubilin ng adapter ng pagbuo at paggamit dito ay makakatulong na ganap na mabawasan ang bilang ng mga bahagi para sa bawat core. Ang proyektong ito ay nangangailangan ng kaalaman sa paghihinang at pangunahing electronics, at dapat mayroon ka kahit ilang karanasan na sa pag-unlad ng Arduino. Hindi ko ito iminumungkahi bilang isang unang electronics project.note: binigkas ko ang uDuino "moo DWEE noh" Idinagdag 02-05-08: (para sa medyo advanced na mga tao) Ang isa sa mga tool na itinayo ko dito ay isang tool sa pagkuha ng lohika - uri ng isang pangunahing tagapag-aral ng lohika. Binuo ko ito upang i-troubleshoot ang mga link sa komunikasyon. Kailangan ng isang interface ng gui, ngunit pag-aalinlangan na makakarating ako rito sa anumang oras sa lalong madaling panahon. Kapaki-pakinabang pa rin ang dang sa kanang kamay. Idinagdag 06-23-09: Nais kong ituro ang RBBB mula sa Modern Device para sa sinumang nais ng isang bagay na may panghinang, ngunit sobrang mura - lalo na kung nakuha mo ang mga hubad na board at bumili mga bahagi nang maramihan. Gayundin ang kanilang USB-BUB ay isang mas murang kahalili sa FT232 cable.

Hakbang 1: Kolektahin ang Mga Bahagi para sa Cable Adapter

Iminumungkahi ko ang pagkuha ng mga bahagi mula sa isang halo ng Mouser, Radio Shack at Ada Fruit Industries; tingnan ang huling hakbang para sa mga mapagkukunan ng mga bahagi. Huwag mag-atubiling kapalit ng mga bahagi mula sa iyong junk box, at sa resistor / capacitors maaari kang lumihis ng isang paraan mula sa mga halaga at mayroon pa ring gumagana nang maayos (resistor Iminumungkahi ko sa pagitan ng 3.3k at 20k; capacitors sa pangkalahatan ay hindi ko pumunta para sa mas maliit na mga halaga ngunit mas malaki hanggang sa tungkol sa.47uF dapat ay maayos).

Para sa cable adapter kakailanganin mo: - maliit na PC board (8 butas ng 2 butas) - isang.1uf capacitor - isang 1x8.1 "spacing header, straight - isang 1x8.1" spacing header, kanang anggulo - ilang kumokonekta kawad

Hakbang 2: Gawin ang Programming Cable Adapter

Kadalasan kailangan lamang ng programa ng adapter ng cable na mag-ruta ng mga signal mula sa FTDI USB cable papunta sa kanang mga pin sa ATmega168 chips; gayunpaman ang capacitor ay idinagdag sa isang hanay ng mga pin upang payagan ang Arduino software na i-reset ang mga chips (pinapayagan ng capacitor ang isang maikling pulso upang pumasa sa pag-reset ng chip kapag binago ng Arduino software ang RTS pin).

Upang magsimula, gupitin ang isang piraso ng PC board na may 9 butas ng 2 butas. Pagkatapos ay putulin ang isang hanay ng 8 mga pin mula sa tuwid na pin na header strip, at isang hanay ng 8 mga pin mula sa tamang anggulo ng header strip (ipagpalagay na binili mo ang mas mahabang mga piraso). Tingnan ang larawan ng mga bahagi upang makita kung ano ang hitsura ng mga ito. Sa pamamagitan ng mga sumusunod na hakbang mangyaring tingnan ang parehong naka-attach na mga larawan at diagram para sa pagkonekta ng mga pin. Ang mga diagram ay nagpapakita ng mas mahusay kung saan kailangang pumunta ang mga koneksyon, ngunit makakatulong ang mga larawan upang linawin ang orientation ng board, atbp. Kung mayroon kang mga katanungan mangyaring ipadala sa akin at susubukan kong linawin ang anumang walang katuturan. I-flip ang PC board nang baligtad upang makita mo ang tanso sa paligid ng mga butas, na may isa sa mga mahabang gilid patungo sa iyo. Kung, tulad ng ginawa ko rito, gumamit ka ng isang piraso ng PC board mula sa gilid ng orihinal, iminumungkahi kong ilagay ang gilid sa sobrang materyal na board papunta sa iyo. Isuksok ang ilalim (maikling bahagi) ng tuwid na header sa pamamagitan ng mga butas na pinakamalayo sa iyo, na iniiwan ang isang butas na walang laman sa iyong kaliwa at solder ang mga pin sa lugar (tingnan ang larawan). Pagkatapos sundutin ang ilalim (gilid na may liko) ng kanang sulok na header sa pamamagitan ng mga butas na pinakamalapit sa iyo, muling iniiwan ang butas sa kaliwa na walang laman, at hinangin ang mga pin sa lugar. Ilagay ang mga lead ng.1uf capacitor sa pamamagitan ng walang laman na mga butas sa kaliwa at solder ang capacitor sa lugar. Putulin ang mga lead. Pagkatapos ay maghinang ang bawat isa sa 2 na humahantong sa header pin na pinakamalapit dito; ang isa ay kumokonekta sa kaliwang pin ng tuwid na header, ang isa sa kaliwang pin ng kanangulo ng header. Ang pinakamadali ay malamang na lumikha lamang ng isang tulay na panghinang (matunaw na sapat na solder upang dumaloy sa pagitan ng capacitor pin at pin sa tabi nito, tulad ng sa larawan). Kung kailangan mo maaari kang gumamit ng isang maikling haba ng kawad at maghinang ito sa bawat isa sa mga contact. Lumikha ng isa pang tulay na panghinang o koneksyon sa pagitan ng ika-6 at ika-7 na mga pin na pinakamalapit sa iyo (pangatlo at pang-apat mula sa kanan). Ito ay upang ikonekta ang pin na "CTS" ng cable sa lupa. At lumikha ng isa pang tulay / koneksyon sa pagitan ng dalawang mga header sa pangalawang pin sa kanan (ikonekta ang pin na pinakamalapit sa iyo sa isang mas malayo, isang pin lamang mula sa kanan). Kinokonekta nito kung ano ang magiging VCC USB jumper ng kuryente sa pin ng VCC na chip. Ang koneksyon ng kuryente na ito ay magiging aktibo lamang kapag na-install ang isang lumulukso. Gumamit ng isang maikling haba ng kawad upang ikonekta ang pinaka kanang pinakamalapit sa iyo na pin sa ikalimang pinakamalapit sa iyo na pin (pang-lima ito kung bibilangin mula sa kanan o kaliwa). Ikonekta nito ang +5 volts mula sa USB cable sa iba pang pin ng jumper konektor. Ngayon ay ikonekta ang isa pang maikling haba ng kawad sa pagitan ng kanang pin sa hilera na pinakamalayo mula sa iyo hanggang sa ika-3 mula sa kanang pin sa hilera na pinakamalapit sa iyo. Ikokonekta nito ang lupa ng kable sa lupa ng maliit na tilad. Dalawang mas maikling mga wire upang idagdag: isa mula sa pangalawang-mula-sa-kaliwang pin sa kanang anggulo ng header hanggang sa pangatlo mula sa kaliwang pin sa tuwid na header (tala: dahil ang mga kaliwang butas ay naka-install ang capacitor sa kanila., ito ang magiging pangatlo mula sa kaliwang butas na pinakamalapit sa iyo sa pang-apat na mula sa kaliwang butas sa hilera na pinakamalayo sa iyo). Ang pangalawang maikling wire ay tatawid mismo sa una: mula sa third-from-the-left pin sa kanang anggulo ng header hanggang sa pangalawang-mula-kaliwang pin sa tuwid na header (ika-apat mula sa kaliwang butas hanggang sa pangatlo -mula sa kaliwang butas). Ang mga wires na ito ay kumokonekta sa mga pin ng TX at RX ng cable sa mga chip. Sa kasamaang palad ang pag-order ay kabaligtaran sa cable mula sa maliit na tilad, na ang dahilan kung bakit kailangan naming tumawid sa mga wire. Ngayon ay kailangan mo lamang i-plug ang FTDI FT232RL cable, na may berdeng kawad na konektado sa pin sa pinakamalayong kaliwa (ang itim na kawad ay makakonekta sa ikatlong pin mula sa kanan). Ang natitirang dalawang pin sa kanan ay para sa isang lumulukso; kung ang jumper ay naka-install, ang board ay papatakbo mula sa USB cable, inaalis ang pangangailangan para sa mga baterya o isang supply ng kuryente. Ang jumper na ito ay DAPAT makakonekta kapag ang ibang kapangyarihan ay konektado sa board o pinsala sa isang bagay (board, cable, computer) ay posible. Ayan yun! Handa ka na gumawa ng ilang mga uDuino core upang magprograma gamit ang cable. (Kapag ginagamit ang program adapter, ang pin sa tabi ng capacitor ay kumokonekta sa pin 1 ng maliit na tilad)

Hakbang 3: Magpasya Kung Ganap na Ganap na Minimal Board, o Mga Board na Batay sa External-oscillator

Ang desisyon kung magtatayo ng isang oscillator based board ay batay sa ilang mga bagay. Isa, mayroon ka bang access sa isang AVR programmer at oras upang mag-program ng isang espesyal na bootloader papunta sa iyong mga chips na ATmega168? dalawa, magagawa mo ba nang walang tumpak na serial komunikasyon sa chip? tatlo, ang iyong aplikasyon ba ay sapat na mababa ang epekto na ang board ay maaaring magpatakbo ng kalahati nang mas mabilis at ang lahat ay gagana pa rin ng maayos?

Ang mga chips ng ATmega168 ay mayroong panloob na oscillator na maaaring paganahin; tumatakbo ito sa halos 8mHz, na kalahati ng bilis ng karamihan sa mga board ng Arduino (maliban sa Lilypads). Ang panloob na oscillator ay ginagarantiyahan na mai-calibrate sa loob ng 10% (na kung saan ay hindi masikip sapat na pagpapaubaya para sa garantisadong mahusay na mga serial na komunikasyon). Sa aking karanasan, ang pag-calibrate ng pabrika sa 5v ay palaging maayos para sa pag-upload ng mga programa, ngunit ang YMMV. Hindi ko gagamitin ang panloob na oscillator para sa Mga Mahahalagang Bagay Na Kailangang Magsalita ng Serial, gayunpaman. Para sa mga blinkylight dapat itong maging maayos kahit na. Ang mga chips ng Arduino na may pre-load na bootloader na nakita kong palaging tumatakbo sa 16mHz, at mangangailangan ang mga ito ng isang panlabas na oscillator. Kung wala kang access sa isang AVR programmer, malamang na gugustuhin mong bumili ng isang paunang na-load na Arduino chip. Masidhi kong iminumungkahi ang Ada Fruit Industries bilang isang mapagkukunan. Tandaan na ang mga oscillator ay talagang hindi lahat mahal (sa pangkalahatan $.50 - $. 75 sa Mouser); sila ay isa lamang bahagi na kung saan ay madalas na hindi kinakailangan, at ang layout ng pin ay sumuso para sa talagang malinis na mga layout ng Arduino na may pisara.

Hakbang 4: Panlabas na Oscillator-based Board Build

Kolektahin ang mga bahagi na kakailanganin mo: - Breadboard (maaari mo syempre itayo ito nang diretso sa isang paunang nakatuon na PC board) - ATmega168 chip na may pre-load na bootloader na.1uf capacitor (ceramic, polyester, atbp ay hindi mahalaga. magkano; halaga.047uf-.47uf ay dapat na pagmultahin) - 10K risistor (mga halaga ~ 3.3k-20k dapat gumana nang maayos) - 16mHz 3-pin ceramic oscillator (mas mabuti na may pananabik, hal. 1/2 pulgada, lead) - Maikling haba ng wire Ilagay ang ATmega168 sa breadboard, pag-straddling sa gitna. Para sa bawat sumusunod na koneksyon, gamitin ang butas sa bawat pin na ATmega168 na pinakamalapit sa maliit na maliit na tilad na bukas; Iiwan nito ang huling butas sa bawat hilera na 1-8 bukas para sa plug ng programa upang ikonekta. Ikonekta ang pin 7 at 20 na may haba ng wire (VCC sa AVCC) Ikonekta ang pin 8 at 22 na may haba ng wire (GND sa AGND) Ikonekta ang risistor ng 10K mula sa pin 1 hanggang pin 7 (RES sa VCC) Ikonekta ang.1uf capacitor mula sa pin 7 hanggang pin 8 Ikonekta ang panlabas na mga pin ng oscillator sa mga pin 9 (XTAL1) at 10 (XTAL2) ng ATmega168. Hindi mahalaga kung alin sa mga pin ang kumokonekta sa kung aling ATmega pin. Ikonekta ang gitnang pin ng oscillator upang i-pin 8 (GND) Kung mayroon kang mga linya ng kuryente sa iyong breadboard, iminumungkahi kong ikonekta ang + riles (pula) sa 20 pin at ang - riles (asul) upang i-pin 22. Ito ay medyo masamang form (kumokonekta sa analog na bahagi para sa mga koneksyon ng kuryente para sa iba pang mga bagay-bagay), ngunit kung ang iyong breadboard ay pareho ang laki ng minahan napunan mo na ang lahat ng mga magagamit na butas para sa pin 7. Kung nagpaplano kang gumamit ng USB power, maaari mo na lamang i-plug in ang cable ng programa at mag-upload ng mga sketch sa board (siguraduhing ikonekta ang mga pin ng pagpili ng kuryente sa cable adapter na may isang lumulukso upang mapatakbo ang maliit na tilad mula sa USB). Kung hindi man kailangan mong gumamit ng isang baterya / boltahe regulator / atbp. upang magbigay ng lakas.

Hakbang 5: O Bumuo ng Panloob na-oscillator Board

Kolektahin ang mga bahagi na kakailanganin mo: - Breadboard - ATmega168 chip-.1uf capacitor (ceramic, polyester, atbp ay hindi masyadong mahalaga; ang halaga.047uf-.47uf ay dapat na pagmultahin) - 10K resistor (halagang ~ 3.3k- 20k dapat gumana nang maayos) - Maikling haba ng wireProgram ang Bootloader kasama ang iyong AVR programmer: gugustuhin mong gamitin ang lilypad bootloader (kasama kasama ang paglabas ng Arduino-0010, sa hardware / bootloaders / lilypad). Gamit ang iyong AVR programmer, i-flash ang bootloader. Halimbawa, sa aking OSX system: cd / Applications / Arduino-0010 / hardware / bootloaders / lilypadPATH = $ {PATH}: / Applications / Arduino-0010 / hardware / tools / avr / binavrdude -C / Applications / Arduino-0010 / hardware / tool / avr / etc / avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Ulock: w: 0x3f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf - c usbtiny -pm168 -Pusb -Uflash: w: LilyPadBOOT_168.hex -Ulock: w: 0x0f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Uefuse: w: 0x00: m -Uhfuse: w: 0xdd: m -Ulfuse: w: 0xf2: m Itakda ang breadboard: Ilagay ang ATmega168 sa breadboard, straddling ang gitna. Para sa bawat sumusunod na koneksyon, gamitin ang butas sa bawat pin na ATmega168 na pinakamalapit sa maliit na tilad na bukas; Iiwan nito ang huling butas sa bawat hilera na 1-8 bukas para sa plug ng programa na koneksyon. Ikonekta ang pin 7 at 20 na may haba ng wire (VCC sa AVCC) Ikonekta ang pin 8 at 22 na may haba ng wire (GND sa AGND) Ikonekta ang risistor ng 10K mula sa pin 1 hanggang pin 7 (RES sa VCC) * Ikonekta ang.1uf capacitor mula sa pin 7 hanggang pin 8 Kung mayroon kang mga linya ng power bus sa iyong breadboard, iminumungkahi kong ikonekta ang + riles (pula) upang i-pin 20 at ang - riles (asul) upang i-pin 22. Ito ay medyo hindi magandang form (kumokonekta sa analog na bahagi para sa mga koneksyon ng kuryente para sa iba pang mga bagay), ngunit kung ang iyong breadboard ay pareho ang laki ng minahan napunan mo na ang lahat ng mga butas magagamit para sa pin 7. Kung nagpaplano kang gumamit ng USB power, maaari mo na lamang mai-plug in ang cable ng programa at mag-upload ng mga sketch sa board (siguraduhing ikonekta ang mga pin ng pagpili ng kuryente sa cable adapter gamit ang isang jumper upang mapatakbo ang maliit na tilad mula sa USB). Kung hindi man kailangan mong gumamit ng isang baterya / boltahe regulator / atbp. upang magbigay ng lakas. Tandaan na gugustuhin mong laging gumamit ng 5v para sa programa sa pamamagitan ng Arduino software; ang iba pang mga voltages ay magiging sanhi ng bilis ng orasan upang mag-iba nang malaki at malamang na maging sanhi ng pagkabigo ng komunikasyon (at sa gayon ang programa). Kapag pumunta ka upang mag-upload ng mga sketch sa ganitong istilo ng board na gumagamit ng panloob na oscillator, piliin ang "Lilypad Arduino" mula sa Tools / Board menu

2008 10-02 FIXED - hindi wastong inilagay bilang pin 1 sa pin 10 sa orihinal

Hakbang 6: Mga Koneksyon para sa Arduino Development

Tandaan na ang mga pin sa isang ATmega168 ay hindi malinaw na mapa sa mga pangalan ng Arduino.

atmega168 Arduino 2 Digital 0 3 Digital 1 4 Digital 2 5 Digital 3 6 Digital 4 11 Digital 5 12 Digital 6 13 Digital 7 14 Digital 8 15 Digital 9 16 Digital 10 17 Digital 11 18 Digital 12 19 Digital 13 23 Analog 0 24 Analog 1 25 Analog 2 26 Analog 3 27 Analog 4 28 Analog 5

Hakbang 7: Ilang Mga Pinagmulan ng Bahagi

Tandaan na hindi ko ginamit ang mga tukoy na capacitor at header na nakalista sa ibaba sa itinuturo na ito, kaya't ang kanilang hitsura ay maaaring bahagyang mag-iba mula sa mga direksyon dito. Kung mayroon kang anumang mga problema, mangyaring ipagbigay-alam sa akin. mga header, 36 pin, kanang anggulo - putulin ang 8 mga pin para sa cable adapter- PC board para sa cable adapter- Mouser: 10K Resistors- Mouser:.1uF Capacitors- breadboard Pololu o Ada Fruit- ATmega168 chips Mouser: walang program o Ada Fruit: preprogrammed - Mouser: 16Mhz Oscillator