Buuin ang Iyong Sariling Arduino: 6 na Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:16

Ang pagse-set up ng isang Arduino sa isang breadboard ay naging isang proseso na mahal ko.

Sa loob ng ilang minuto maaari kang magkaroon ng isang buong gumaganang platform ng Arduino upang magtrabaho tulad ng makikita mo sa tutorial na ito. Mayroong maraming mga okasyon kapag nasa paaralan ako at mabilis na pinagsama ang isa sa mga ito para sa pagsubok ng ilang mga ideya para sa isang proyekto. Dagdag pa nito ay mukhang maayos ito sa lahat ng mga sangkap na inilatag sa ibabaw ng pisara. Ang ilan sa aking Mga Proyekto sa ArduinoWhats ay isang Arduino?

Ang Arduino ay isang open-source electronics prototyping platform batay sa kakayahang umangkop, madaling gamiting hardware at software. Ito ay inilaan para sa mga artista, taga-disenyo, libangan, at sinumang interesado sa paglikha ng mga interactive na bagay o kapaligiran.

Maaaring madama ng Arduino ang kapaligiran sa pamamagitan ng pagtanggap ng input mula sa iba't ibang mga sensor at maaaring makaapekto sa paligid nito sa pamamagitan ng pagkontrol sa mga ilaw, motor, at iba pang mga actuator. Ang microcontroller sa board ay naka-program gamit ang wika ng programa ng Arduino (batay sa Mga Kable) at ang Arduino development environment (batay sa Pagproseso). Ang mga proyekto ng Arduino ay maaaring mag-isa o maaari silang makipag-usap sa software sa pagpapatakbo sa isang computer (hal. Flash, Processing, MaxMSP). [1] www.arduino.cc

Hakbang 1: Mga Bahagi

Gamit ang ilang mga murang bahagi at isang solderless breadboard maaari mong mabilis at madaling mabuo ang iyong sariling Arduino. Ang konsepto na ito ay gumagana nang mahusay kapag nais mong mag-prototype ng isang bagong ideya sa disenyo, o hindi mo nais na pilasin ang iyong disenyo sa tuwing kailangan mo ang iyong Arduino. Ipinapakita ng halimbawa sa ibaba kung paano i-hook ang mga sangkap sa iyong breadboard. Susubukan namin ang karagdagang detalye sa buong proyektong ito. Larawan 1-1: Breadboard Arduino na may kakayahan sa pagprograma ng USB. Bago kami magsimula, tiyaking mayroon ka ng lahat ng kinakailangang item sa kahon ng listahan ng bahagi. Kung kailangan mong bumili ng mga bahagi maaari mo itong gawin mula sa aking site sa www. ArduinoFun.com o tingnan sa ibaba para sa iba pang mga online na tindahan * Tingnan ang tala tungkol sa TTL-232R cable sa mga pagpipilian sa programa bago bumili. 10% OFF Lahat ng Order sa ArduinoFun.com, gamitin ang Code ng Kupon: INSTRUCTABLES sa pag-check out. Maaari kang bumili ng mga sangkap sa www. ArduinoFun.com o www. SparkFun.com o www. CuriousInventor.com o www. FunGizmos.com o www. Adafruit.com upang mapangalanan lamang ang ilang mga lugar na wala sa kamay. Origninal tutorial ni:

Hakbang 2: Pag-set up ng Lakas

Ang unang bagay na kailangan mong gawin ay mag-set up ng lakas. Sa iyong breadboard at mga sangkap sa harap mo … magsimula tayo! Sa hakbang na ito, itatakda mo ang breadboard Arduino para sa pare-pareho na lakas na 5Volts gamit ang isang 7805 voltage regulator. Larawan 1-2: Pag-setup ng kuryente na may tagapagpahiwatig ng LED. Upang gumana ang regulator ng boltahe, kailangan mong magbigay ng higit sa 5V na lakas. Ang isang pangkaraniwang 9V na baterya na may isang snap konektor ay gagana nang maayos para dito. Ang lakas ay papasok sa breadboard kung saan nakikita mo ang pula at itim + at - mga parisukat. Pagkatapos ay idagdag ang isa sa mga 10uF capacitor. Ang mas mahabang paa ay ang Anode (Positive) at ang mas maikling paa ay ang Cathode (Negative). Karamihan sa mga capacitor ay minarkahan din ng isang guhit pababa sa negatibong bahagi. Sa kabila ng walang laman na puwang sa breadboard (ang channel) kakailanganin mong maglagay ng dalawang mga kawit na hook-up para sa positibo (pula) at lupa (itim) upang tumalon ng kuryente mula sa isang gilid ng breadboard patungo sa isa pa. Ngayon idagdag ang 7805 boltahe regulator. Ang 7805 ay may tatlong mga paa. Kung tinitingnan mo ito mula sa harap, ang kaliwang binti ay para sa boltahe sa (Vin) ang gitnang binti ay para sa lupa (GND) at ang pangatlong binti ay para sa boltahe palabas (Vout). Siguraduhin na ang kaliwang binti ay nakahanay kasama ang iyong positibong lakas, at ang pangalawang pin sa lupa. Paglabas ng voltage regulator at pagpunta sa power rail sa gilid ng breadboard kailangan mong magdagdag ng isang GND wire sa ground rail at pagkatapos ay ang Vout wire (3^rd binti ng regulator ng boltahe) sa positibong riles. Idagdag ang pangalawang 10uF capacitor sa power rail. Ang pagbibigay pansin sa mga Positibong at Negatibong panig. Magandang ideya na magsama ng isang tagapagpahiwatig ng katayuan ng LED na maaaring magamit para sa pag-troubleshoot. Upang magawa ito kailangan mong ikonekta ang kanang bahagi ng riles ng kuryente sa kaliwang power rail. Magdagdag ng positibo sa positibo at negatibo sa mga negatibong wires sa ilalim ng iyong pisara. Larawan 1-3: Mga Koneksyon sa Kaliwa at Kanan na Power Rail. Ang pagkakaroon ng kapangyarihan sa kaliwa at kanang power rail ay makakatulong din upang mapanatili ang iyong breadboard naayos kapag nagbibigay ng lakas sa iba't ibang mga bahagi. Larawan 1-4: Para sa tagapagpahiwatig ng katayuan ng LED, ikonekta ang isang 220 & risistor (kulay bilang: pula, pula, kayumanggi) mula sa kuryente patungo sa anode ng LED (positibong bahagi, mas mahabang binti) at pagkatapos ay isang GND wire sa gilid ng katod. Binabati kita, ang iyong breadboard ay na-set up para sa + 5V lakas. Maaari kang lumipat sa susunod na hakbang sa disenyo ng circuit.

Hakbang 3: Arduino Pin Mapping

Ngayon nais naming ihanda ang ATmega168 o 328 chip. Bago tayo magsimula, tingnan natin kung ano ang ginagawa ng bawat pin sa maliit na tilad na may kaugnayan sa mga pagpapaandar ng Arduino. TANDAAN: Ang ATmega328 ay nagpapatakbo ng halos parehong bilis, na may parehong pinout, ngunit nagtatampok ng higit sa dalawang beses ang flash memory (30k vs 14k) at dalawang beses ang EEPROM (1Kb vs 512b). Larawan 1-5: Arduino Pin Mapping Ang ATmega168 chip ay nilikha ni Atmel. Kung titingnan mo ang datasheet hindi mo malalaman na ang mga sanggunian sa itaas ay pareho. Ito ay dahil ang Arduino ay may sariling mga pag-andar para sa mga pin na ito, at ibinigay ko lamang ang mga ito sa ilustrasyong ito. Kung nais mong ihambing o kailangang malaman ang aktwal na mga sanggunian para sa maliit na tilad, maaari kang mag-download ng isang kopya ng datasheet sa www.atmel.com. Ngayon na alam mo ang layout ng mga pin, maaari naming simulan ang hooking up ang natitirang mga bahagi.

Hakbang 4: Component Hook Up

Upang magsimula, itatayo namin ang sumusuporta sa circuitry para sa isang gilid ng maliit na tilad at pagkatapos ay magpatuloy sa kabilang panig. Ang isa sa pin sa karamihan ng mga chips ay may marker ng pagkakakilanlan. Sa pagtingin sa ATmega168 o 328 mapapansin mo ang isang hugis u ng bingaw sa tuktok pati na rin isang maliit na tuldok. Ang maliit na tuldok ay nagpapahiwatig na ito ay pin AVCC - Supply boltahe para sa converter ng ADC. Kailangang maikonekta sa kuryente kung hindi ginagamit ang ADC at upang mapagana sa pamamagitan ng isang low-pass filter kung ito ay (isang mababang pass filter ay isang circuit na naglilinis ng ingay mula sa pinagmulan ng kuryente, hindi kami gumagamit ng isa) Pagkatapos ay magdagdag ng isang jumper wire mula sa positibong bus hanggang sa pin 21 (Analog reference pin para sa ADC). Sa Arduino, pin 13 ang LED pin. Tandaan na sa aktwal na chip ang pin ay numero 19. Kapag nag-a-upload ng iyong sketch code at para sa lahat ng mga proyekto isangguni mo pa rin ito bilang Pin 13. Upang mai-hook up ang LED, magdagdag ng isang 220 at risistor mula sa GND sa katod ng LED. Pagkatapos mula sa anode ng LED magdagdag ng isang jumper wire sa pin 19. Ngayon ay maaari na tayong lumipat sa kabilang bahagi ng maliit na tilad. Halos tapos ka na! Larawan 1-7: Pagsuporta sa mga circuitry pin 1-14 Sa itaas ng ATmega168 chip na malapit ang tagakilala ng pin 1, ilagay ang maliit na switch ng tact. Ang switch na ito ay ginagamit para sa pag-reset ng Arduino. Sa kanan bago ka mag-upload ng isang bagong sketch sa chip nais mong pindutin ito nang isang beses. Magdagdag ngayon ng isang maliit na wire ng lumulukso mula sa pin 1 hanggang sa ibabang binti ng switch pagkatapos ay idagdag ang 10K risistor mula sa kuryente sa pin na 1 hilera sa breadboard. Panghuli magdagdag ng isang GND jumper wire sa tuktok na binti ng switch. Magdagdag ng lakas at mga jumpers ng GND upang i-pin ang 7 (VCC) at i-pin ang 8 (GND). Idagdag ang 16MHz na kristal na orasan sa pin 9 at 10 at pagkatapos ang dalawang.22pF capacitor mula sa mga pin 9 at 10 hanggang sa GND. (Tingnan ang tala sa ibaba para sa alternatibong pamamaraan). Ang iyong pangunahing breadboard arduino ay kumpleto na ngayon. Maaari kang tumigil dito mismo kung nais mo at ipagpalit ang isang naka-program na maliit na tilad mula sa iyong Arduino board patungo sa breadboard, ngunit dahil dumating ka sa ngayon, maaari mo ring tapusin sa pamamagitan ng pagdaragdag ng ilang mga pin ng programa. Papayagan ka nitong i-program ang chip mula sa breadboard. TANDAAN: Sa halip na gamitin ang 16MHz na kristal na orasan, maaari kang gumamit ng 16 MHz ceramic resonator na may built-in na capacitor, three-terminal SIP package. Kakailanganin mong ayusin ang iyong breadboard ng kaunting kakaiba, ang resonator ay may tatlong mga binti. Ang gitnang binti ay pupunta sa lupa at ang dalawa pang mga binti ay pupunta sa pin 9 & 10 sa ATmega168 chip. Sumangguni sa Larawan 1-7, hanapin ang isang lugar kung saan mayroon kang 6 na mga haligi sa breadboard na hindi nakikipag-ugnay sa anupaman. Maglagay ng isang hilera ng anim na male header pin dito. Sa nakaharap sa iyo ng breadboard, ang mga koneksyon ay ang mga sumusunod: GND, NC, 5V, TX, RX, NC, Tinatawagan ko rin ang mga pin na ito na 1, 2, 3, 4, 5, 6. Mula sa iyong power bus rail, idagdag ang Ang wire ng GND upang i-pin ang 1 at isang kawad mula sa lakas para sa pin 3. Ang ibig sabihin ng NC ay hindi konektado, ngunit maaari mong ikonekta ang mga ito sa GND kung nais mo. Mula sa pin 2 sa ATmega168 chip, na kung saan ay ang Arduino RX pin, magkokonekta ka ng isang wire sa pin 4 (TX) ng iyong mga header ng programa. Sa chip na ATmega168, ang pin 3 Arduino TX ay konektado sa pin 5 (RX) sa iyong mga header pin. Ganito ang komunikasyon: ATmega168 RX sa Header Pin TX, at ATmega168 TX sa Header Pin RX. Maaari mo nang i-program ang iyong breadboard Arduino.

Hakbang 5: Mga Pagpipilian sa Programming

Ang unang pagpipilian ay upang bumili ng isang TTL-232R 3.3V USB - TTL Level Serial Cable. Maaari itong mabili sa www.adafruit.com o www.ftdichip.com Ang iba pang dalawang mga pagpipilian, na mas gusto ko ay bumili ng isa sa dalawang mga breakout board mula sa www. SparkFun.com. Sila ay:

• FT232RL USB sa Serial Breakout Board, SKU: BOB-00718 (Ang pagpipiliang ito ay tumatagal ng mas maraming puwang sa iyong breadboard)
• FTDI Basic Breakout - 3.3V SKU: DEV-08772 (Ang pagpipiliang ito, at ang paggamit ng tamang anggulo ng mga header ng lalaki ay pinakamahusay na gumagana sa lahat ng tatlong sapagkat mas mahusay itong na-secure sa breadboard)

I-double check ang iyong mga koneksyon, siguraduhin na ang iyong 9V na baterya ay hindi nakakonekta at i-hook up ang iyong pagpipilian sa pag-program. Buksan ang Arduino IDE at sa halimbawang mga file ng sketch, sa ilalim ng Digital, i-load ang Blink sketch. Sa ilalim ng pagpipiliang file na Serial Port, piliin ang COM port na iyong ginagamit gamit ang iyong USB cable. ibig sabihin, COM1, COM9, atbp Sa ilalim ng pagpipiliang file Mga tool / Lupon, piliin ang alinman:

• Arduino Duemilanove w / ATmega328
• Arduino Decimila, Duemilanove o Nano w / ATmega128

(nakasalalay sa aling chip ang iyong ginagamit sa iyong breadboard Arduino) Ngayon pindutin ang icon ng pag-upload at pagkatapos ay pindutin ang pindutan ng pag-reset sa iyong breadboard. Kung gumagamit ka ng isa sa mga board ng breakout ng SparkFun, makikita mo ang kumikislap na mga ilaw ng RX at TX. Ipapaalam nito sa iyo na ipinapadala ang data. Minsan kailangan mong maghintay ng ilang segundo pagkatapos pindutin ang upload button bago pindutin ang switch ng pag-reset. Kung nagkakaproblema ka, mag-eksperimento lamang ng kaunti sa kung gaano kabilis ang iyong lakad sa pagitan ng dalawa. Ang sketch na ito kung na-upload nang maayos ay magpapikit ang LED sa pin 13 sa isang segundo, off para sa isang segundo, sa isang segundo … hanggang sa mag-upload ka ng isang bagong sketch o patayin ang lakas. Kapag na-upload mo ang code, maaari mong idiskonekta ang programa ng board at gamitin ang iyong 9V na baterya para sa lakas. Pag-troubleshoot

• Walang Lakas - Tiyaking ang iyong mapagkukunang pinagmulan ay nasa itaas ng 5V.
• Lakas ngunit walang gumagana - suriin muli ang lahat ng iyong mga puntos sa koneksyon.
• Error sa pag-upload - Sumangguni sa www.arduino.cc at maghanap sa partikular na mensahe ng error na iyong natanggap. Suriin din ang mga forum dahil maraming tulong doon.

Hakbang 6: Mga File ng PCB

Kung ang sinuman ay interesado sa pag-ukit ng kanilang sariling PCB (naka-print na circuit board) isinama ko ang sangkap at solder side pcb files. Nagdagdag ako ng isang zip file na naglalaman ng 300dpi-j.webp