Arduino kompatibilna ploča: 13 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-13 06:57

Dominirate li Arduino tehnologijom? Ako ne dominirate, to je vjerojatno zato što dominira vama.

Poznavanje Arduina prvi je korak za vas u stvaranju različitih vrsta tehnologija, pa je prvi korak da savladate potpuni rad Arduino ploče.

U ovom Instructables naučit ćete korak po korak savladati kompletna kola Arduino kompatibilne ploče.

Stoga nam je cilj naučiti kako možete proizvesti vlastitu Arduino kompatibilnu ploču s istom veličinom i dimenzijama Arduino UNO kroz projekt s JLCPCB Arduino kompatibilnom pločom od 2 USD.

U nastavku ćemo ponuditi sav materijal i objasniti kako funkcionira sklop te konstruirati našu Arduino PCB kompatibilnu ploču koristeći softver EasyEDA.

Supplies

• 01 x kristal 16 MHz
• 02 x 22pF keramički kondenzator
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x Eletrolitički kondenzator 0,1 uF
• 02 x Eletrolitički kondenzator 0,33 uF
• 01 x Priključak za utičnicu 2,1 mm
• 01 x keramički kondenzator 100nF
• 04 x Otpornik 1kR
• 01 x Otpornik 10kR
• 04 x LED 3 mm
• 01 x Pin Header 2x3 - 2,54 mm
• 01 x Dioda 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x Pin Header 1x5 - 2,54 mm
• 01 x Prekidač 6x6x5 mm

Korak 1: Dominiranje Arduino UNO elektroničkom shemom

Prvi korak za dominaciju Arduino tehnologije je poznavanje Arduino elektroničke sheme. Iz ovog elektroničkog kruga naučit ćemo kako radi Arduino ploča i kako izgraditi vlastitu Arduino kompatibilnu ploču.

U nastavku ćemo predstaviti cijeli projekt Arduino kompatibilne ploče.

U Arduino elektroničkom krugu postoji nekoliko važnih krugova, koji su predstavljeni u nastavku:

• Power Supply;
• Reset Circuit;
• Programski krug;
• Sklop oscilatora;
• Krug mikrokontrolera ATMEGA328P;
• Signalizator sklopa sa LED napajanjem;
• Konektor za pinove Atmega328P.

Na temelju kola, konstruirat ćemo Arduino kompatibilnu ploču.

Korak 2: Elektronička shema Arduino kompatibilne ploče

Elektroničko kolo Arduino kompatibilne ploče prikazano je ispod. Ovo kolo ima sljedeće dijelove:

• Power Supply;
• Reset Circuit;
• Programski krug;
• Sklop oscilatora;
• Krug mikrokontrolera ATMEGA328P;
• Signalizator sklopa sa LED napajanjem;
• Konektor za pinove Atmega328P.

U nastavku ćemo predstaviti kako funkcionira svaki dio ovog kola.

Korak 3: Krug napajanja

Krug napajanja koristi se za napajanje cijele Arduino kompatibilne ploče. Ovo kolo nudi 3 različita napona: Ulazni napon, 5V i 3.3V na pinovima konektora Arduino kompatibilne kartice.

Ovaj krug se može napajati naponom od 7V do 12V, međutim, preporučujemo da napajate najviše 9V.

Nakon napajanja strujnog kruga priključkom od 2,1 mm, ulazni napon prolazi kroz 2 kruga regulatora napona.

Napon se regulira AMS1117 5V IC i AMS1117 3.3V IC. AMS1117 5V IC koristi se za osiguravanje reguliranog napona od 5V za napajanje mikrokontrolera ATMEGA328P. Dok se AMS1117 CHIP koristi za davanje napona od 3,3 V na konektoru ploče, on će napajati neke module i senzore koji koriste ovu vrijednost napona za rad.

Korak 4: Krug za resetiranje i oscilator

Krug za resetiranje sastoji se od tipke i otpornika koji je spojen na pin 1 mikrokontrolera ATMEGA328P. Kada se pritisne tipka, pin za resetiranje prima 0V napon. Na ovaj način, mikrokontroler se ručno resetuje pomoću dugmeta.

Sada se oscilatorno kolo sastoji od kristala i dva keramička kondenzatora kako je prikazano na prikazanoj elektronskoj shemi.

Korak 5: ATMEGA328P elektronička shema

Krug ATMEGA328P prikazan je na gornjoj slici. Da bi mikrokontroler ATMEGA32P radio, potrebne su tri stvari:

• Resetirajte krug
• Krug kristalnog oscilatora 16MHz;
• Krug napajanja 5V.

Krug za resetiranje i oscilator su prethodno predstavljeni. Konačno, napajanje od 5 V dobiva se iz izlaznog napona AMS1117 5V regulatora napona. On je odgovoran za regulaciju napona i napajanje mikrokontrolera ATMEGA328P.

Sada ćemo predstaviti ATMEGA328P CHIP programsko kolo i signalnu LED diodu na krugu.

Korak 6: ATMEGA328P CHIP programsko kolo i LED signalna signalizacija u krugu

U ovoj Arduino kompatibilnoj ploči nema USB priključka. Na ovaj način ćemo koristiti USB-TTL pretvarački modul.

Modul koji se koristi za programiranje ATMEGA328P je FT232RL. Ovaj modul se koristi jer ima DTR pin. Putem ovog modula povezat ćemo ga u muški pin zaglavlja i programirati ATMEGA328P kroz 5 pinova.

Igle koje se koriste za programiranje su VCC (+5V), GND, RX, TX i DTR.

Osim ovog kruga, postoji i signalna LED dioda u krugu. Ova LED dioda se koristi za signalizaciju kada je vaša ploča kompatibilna sa arduinom uključena.

Kad je ploča spojena, napon regulatora napona AMS1117 5V doseže ovu LED diodu i ona se napaja.

Konačno, imamo Arduino kompatibilne konektore za ploču.

Korak 7: Konektor i Arduino UNO oblik

Da bismo stvorili dobro korisničko iskustvo s Arduino kompatibilnom pločom, koristili smo oblik sličan Arduino UNO ploči.

Kako je moguće vidjeti, svi pinovi mikrokontrolera povezani su u Arduino UNO oblik. Na ovaj način, naša štampana ploča bit će u obliku Arduino UNO -a kao što je gore navedeno.

Kroz oblik, korisnik će imati dobro iskustvo slično Arduino UNO -u.

Stoga smo ovom elektroničkom shemom stvorili projekt tiskane ploče.

Korak 8: Projekat štampanih ploča

Za stvaranje Arduino kompatibilne ploče ovaj je projekt razvijen kroz EasyEDA PCB Project Enviroment.

Na ovaj način su sve komponente organizirane i posteriorno se stvaraju tragovi. Stoga je gore predstavljena PCB ploča napravljena s oblikom sličnim Arduino UNO -u, kako se navodi ispred.

Na gornjim slikama ploča je predstavljena u njenom 2D i 3D šematskom modelu.

Konačno, nakon što je ploča napravljena, Gerber datoteke su generirane i isporučene za proizvodnju u kompaniji JLCPCB Electronic Circuit Board.

Korak 9: Arduino kompatibilna štampana ploča

Gore su predstavljeni rezultati Arduino kompatibilne tiskane ploče. Kao što se može vidjeti, štampana ploča ima dobru kvalitetu i prototip radi bez problema.

Nakon procjene svih kola štampane ploče, sastavljamo komponente štampane ploče u PCB.

Korak 10: Sastavite tiskanu ploču

Arduino kompatibilna ploča vrlo je jednostavna za sastavljanje komponenti. Kao što je moguće vidjeti u njegovoj strukturi, ima 29 komponenti za lemljenje u vašoj strukturi. Na ovaj način, samo 27 komponenti je sastavljeno kroz Pin Through Hole. Stoga se 93,1% komponenti korištenih na ovoj ploči može lemiti za bilo kojeg korisnika.

Ostale 2 SMD komponente se vrlo lako leme u površinu PCB -a.

Na ovaj način moguće je koristiti ovu PCB za poučavanje učenika o tome kako izgraditi vlastitu Arduino kompatibilnu ploču i proizvesti druge aktivnosti.

Konačno, napravit ćemo našu kutiju laserskim rezanjem kako bismo zatvorili našu Arduino kompatibilnu ploču.

Korak 11: Okvir za kućište za Arduino kompatibilnu ploču

Laserski izrezana kutija dizajnirana je za spremanje Arduino kruga i njegovu zaštitu. Ova kutija može biti izrađena od vlaknaste ploče srednje gustoće ili akrila i mora biti izrađena od jednog materijala.

Za izradu kutije koristimo mrežni softver Maker Case. Stoga je putem ovog softvera moguće umetnuti parametre poput širine, visine i dubine.

Konačno, imamo našu tiskanu ploču u kućištu.

Korak 12: Preuzmite datoteke sa Arduino kompatibilne ploče

U slučaju da trebate preuzeti PCB datoteke za proizvodnju PCB -a, datoteke možete preuzeti na sljedećoj vezi:

Preuzmite PCB File Projects

Korak 13: Zahvalnice

Hvala JLCPCB -u što je ponudio PCB Arduino kompatibilnu ploču Open Source Project za izradu ovog članka.