UDuino: Vrlo niska cijena Arduino kompatibilna razvojna ploča: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Arduino ploče odlične su za izradu prototipova. Međutim, oni postaju prilično skupi ako imate više istovremenih projekata ili vam je potrebno mnogo kontrolnih ploča za veći projekt. Postoje neke sjajne, jeftinije alternative (Boarduino, Freeduino), ali troškovi se i dalje povećavaju kad vam zatreba mnogo njih. Ovo je način da nakon početnih ulaganja od oko 25 do 30 USD izgradite ploče kompatibilne s Arduinom od 10 USD s vrlo malo dodatno ulaganje vremena za svaku. Imajte na umu da je osnovna ideja ovdje (Arduino na ploči) napravljena već duže vrijeme (npr. Upute ITP Arduino Breadboard); međutim upute za izgradnju i upotrebu adaptera za kabel ovdje apsolutno smanjuju broj dijelova za svako jezgro. Ovaj projekt zahtijeva poznavanje lemljenja i osnovne elektronike, a trebali biste imati barem malo iskustva već s razvojem Arduina. Ne predlažem ovo kao prvi projekt elektronike. Napomena: izgovaram uDuino "moo DWEE noh" Dodano 02.05.2008: (za prilično napredne ljude) Jedan od alata koje sam napravio s ovim je alat za hvatanje logike- vrsta osnovnog logičkog analizatora. Razvio sam ovo za rješavanje problema s komunikacijskim vezama. Potreban mu je interfejs za grafički interfejs, ali sumnjam da ću to uskoro riješiti. I dalje je korisno u pravim rukama. Dodano 23.06.2009: Želio bih istaknuti RBBB-ove iz Modern Device za svakoga tko želi nešto s lemljenjem, ali i super jeftino-pogotovo ako nabavite gole ploče i kupite dijelovi na veliko. Takođe, njihov USB-BUB je jeftinija alternativa FT232 kablu.

Korak 1: Prikupite dijelove za adaptor kabela

Predlažem da nabavite dijelove iz mješavine Mouser, Radio Shack i Ada Fruit Industries; pogledajte posljednji korak za izvore dijelova. Slobodno zamijenite dijelove iz svoje neželjene kutije, a pomoću otpornika/kondenzatora možete odstupati od vrijednosti i dalje raditi dobro (otpornik bih predložio između 3,3 k i 20 k; kondenzatori općenito ne bih idite na manje vrijednosti, ali veće do otprilike.47uF bi trebale biti u redu).

Za adapter kabela trebat će vam: - mali dio PC ploče (8 rupa sa 2 rupe) -.1uf kondenzator - 1x8.1 "zaglavlje za razmak, ravno - 1x8.1" zaglavlje za razmak, pravi kut - neki spojni žica

Korak 2: Napravite adapter za kabl za programiranje

Uglavnom adapter za kabl za programiranje samo treba usmjeravati signale sa FTDI USB kabla do desnih pinova na čipovima ATmega168; međutim kondenzator je dodan na jedan set pinova kako bi Arduino softver mogao resetirati čipove (kondenzator omogućuje prelazak kratkog impulsa na resetiranje čipa kada Arduino softver okrene RTS pin).

Za početak izrežite komad PC ploče s 9 rupa za 2 rupe. Zatim odvojite set od 8 pinova sa ravne trake zaglavlja zaglavlja i set od 8 pinova sa trake zaglavlja pod pravim uglom (pod pretpostavkom da ste kupili duže trake). Pogledajte sliku dijelova kako biste vidjeli kako bi ovo trebalo izgledati. Kroz sljedeće korake pogledajte priložene fotografije i dijagrame za povezivanje pinova. Dijagrami mnogo bolje pokazuju gdje veze trebaju ići, ali fotografije pomažu u razjašnjavanju orijentacije ploče itd. Ako imate pitanja, pošaljite mi poruku, a ja ću pokušati pojasniti sve što nema smisla. Okrenite PC ploču naopako kako biste mogli vidjeti bakar oko rupa, s jednom od dugih strana prema vama. Ako ste, kao što sam ja učinio ovdje, koristili komad PC ploče s ruba originala, predlažem da stranu sa dodatnim materijalom za ploču postavite prema sebi. Provucite dno (kratku stranu) ravnog zaglavlja kroz rupe najudaljenije od vas, ostavljajući jednu rupu praznu s lijeve strane i zalemite igle na mjesto (pogledajte sliku). Zatim provucite dno (sa savijanjem) pravokutnog zaglavlja kroz rupe koje su vam najbliže, ostavljajući ponovo rupu s lijeve strane praznu i zalemite igle na mjesto. Provucite provodnike.1uf kondenzatora kroz prazne rupe na lijevoj strani i lemite kondenzator na mjesto. Odrežite elektrode. Zatim lemite svaki od 2 vodiča do pina zaglavlja koji mu je najbliži; jedan će se spojiti na krajnju lijevu iglu ravnog zaglavlja, drugi na krajnji lijevi pin desnog kutnog zaglavlja. Najjednostavnije je vjerojatno samo stvoriti most za lemljenje (otopiti dovoljno lema da teče između pina kondenzatora i pina pored njega, kao na slici). Po potrebi možete upotrijebiti žicu kratke duljine i lemiti je na svaki od kontakata. Napravite drugi most za lemljenje ili vezu između 6. i 7. pina koji su vam najbliži (treći i četvrti s desne strane). Ovo služi za povezivanje "CTS" pina kabela sa masom. I stvorite još jedan most za lemljenje/vezu između dva zaglavlja na drugom pinu s desne strane (spojite pin koji vam je najbliži na onaj dalje, samo jedan pin s desne strane). Ovo povezuje VCC USB kratkospojnik napajanja sa VCC pinom čipa. Ova veza za napajanje bit će aktivna samo ako je instaliran kratkospojnik. Upotrijebite žicu kratke duljine da spojite krajnji desni pin koji vam je najbliži s petim kontaktom koji vam je najbliži (to je peti broj bez obzira broji li se s desne ili lijeve strane). Ovo će spojiti +5 volti s USB kabela na drugi pin na kratkospojniku. Sada spojite još jednu kratku žicu između krajnjeg desnog pina u redu koji je najudaljeniji od vas na treći s desnog pina u redu koji vam je najbliži. Ovo povezuje uzemljenje kabla sa uzemljenjem čipa. Još dvije kratke žice za dodati: jednu od druge sa lijeve strane na desnom zaglavlju kutnika do treće s lijeve iglice na ravnom zaglavlju (napomena: budući da krajnje lijeve rupe imaju ugrađen kondenzator, to će biti treća rupa s lijeve strane koja vam je najbliža četvrta rupa s lijeve strane u redu koji je najudaljeniji od vas). Druga kratka žica će prelaziti desno preko prve: od trećeg s lijevog zatiča na desnom kutnom zaglavlju do drugog s lijevog zatiča na ravnom zaglavlju (četvrta rupa s lijeve strane do trećeg -od lijeve rupe). Ove žice povezuju TX i RX pinove kabela s onima čipa. Nažalost, redoslijed je suprotan na kablu od čipa, zbog čega moramo imati prekrižene žice. Sada samo trebate priključiti kabel FTDI FT232RL, a zelena žica spojena na iglu krajnje lijevo (crna žica će se spojiti na treću iglu s desne strane). Preostala dva pina s desne strane služe za skakač; ako je kratkospojnik instaliran, ploča će se napajati putem USB kabela, eliminirajući potrebu za baterijama ili napajanjem. Ovaj kratkospojnik NE SMIJE biti priključen ako je na ploču spojeno drugo napajanje ili je moguće oštećenje nečega (ploča, kabel, računar). To je to! Spremni ste za izradu nekih uDuino jezgri za programiranje pomoću kabela. (Kada koristite adapter za programiranje, pin pored kondenzatora spaja se na pin 1 čipa)

Korak 3: Odlučite hoćete li napraviti apsolutno minimalne ploče ili ploče zasnovane na vanjskim oscilatorima

Odluka o tome hoće li se graditi ploča zasnovana na oscilatoru temelji se na nekoliko stvari. Prvo, imate li pristup AVR programeru i vrijeme za programiranje posebnog pokretačkog programa na vašim ATmega168 čipovima? drugo, možete li bez precizne serijske komunikacije sa čipom? tri, je li vaša aplikacija dovoljno niskog utjecaja da ploča može raditi upola brže i da će sve i dalje raditi dobro?

Čipovi ATmega168 imaju unutrašnji oscilator koji se može omogućiti; radi na oko 8mHz, što je polovica brzine većine Arduino ploča (s izuzetkom Lilypada). Zajamčeno je da je unutarnji oscilator kalibriran unutar 10% (što nije dovoljno čvrsta tolerancija za zajamčenu dobru serijsku komunikaciju). Prema mom iskustvu, tvornička kalibracija na 5v uvijek je bila dobra za postavljanje programa, ali YMMV. Međutim, ne bih koristio unutarnji oscilator za važne stvari koje trebaju govoriti serijski. Za blještavilo bi ipak trebalo biti sasvim u redu. Arduino čipovi sa unaprijed učitanim pokretačkim programom za koje sam smatrao da uvijek rade na 16 mHz, a za njih će biti potreban vanjski oscilator. Ako nemate pristup AVR programeru, vjerovatno ćete htjeti kupiti unaprijed učitani Arduino čip. Toplo predlažem Ada Fruit Industries kao izvor. Imajte na umu da oscilatori zaista nisu toliko skupi (općenito, 0,50-75 USD u Mouseru); oni su samo još jedan dio koji često nije neophodan, a raspored pinova je loš za zaista čiste Arduino izglede.

Korak 4: Izgradnja ploče zasnovane na vanjskim oscilatorima

Prikupite dijelove koji su vam potrebni:- Oglasna ploča (naravno, ovo možete izraditi i direktno na prethodno izbušenoj PC ploči)- ATmega168 čip s prethodno učitanim pokretačkim programom-.1uf kondenzator (nije važno, keramika, poliester itd.) mnogo; vrijednost.047uf-.47uf bi trebalo biti u redu)- 10K otpornik (vrijednosti ~ 3.3k-20k bi trebale dobro funkcionirati)- 16mHz 3-pinski keramički oscilator (po mogućnosti s dugim, npr. 1/2 inča, vodičima)- Kratke duljine žicaUmetnite ATmega168 u matičnu ploču, prolazeći kroz središte. Za svaku od sljedećih veza koristite rupu na svakom pinu ATmega168 koja je najbliža otvorenom čipu; ovo će ostaviti posljednju rupu u svakom od redova 1-8 otvorenu za kabel za programiranje. Spojite iglice 7 i 20 s dužinom žice (VCC na AVCC) Spojite iglice 8 i 22 s dužinom žice (GND na AGND) Spojite 10K otpornik s pina 1 na pin 7 (RES na VCC) Spojite.1uf kondenzator s pina 7 na pin 8 Spojite vanjske pinove oscilatora na pinove 9 (XTAL1) i 10 (XTAL2) ATmega168. Nije važno koji se pinovi spajaju na ATmega pin. Spojite središnji pin oscilatora na pin 8 (GND) Ako na matičnoj ploči imate linije sabirnice napajanja, predlažem da spojite + šinu (crvenu) na pin 20 i - šina (plava) na pin 22. Ovo je pomalo loš oblik (spajanje na analognu stranu za napajanje za druge stvari), ali ako je vaša ploča iste veličine kao moja, već ste popunili sve dostupne rupe za pin 7. Ako planirate koristiti USB napajanje, sada možete samo priključiti kabl za programiranje i otpremiti skice na ploču (obavezno spojite pinove za odabir napajanja na adapteru kabela pomoću kratkospojnika za napajanje čipa iz U suprotnom ćete morati koristiti bateriju/regulator napona/itd. za napajanje električnom energijom.

Korak 5: ILI Izgradnja ploče s unutrašnjim oscilatorima

Prikupite potrebne dijelove:- Oglasna ploča- ATmega168 čip-.1uf kondenzator (keramika, poliester itd. Nije toliko bitan; vrijednost.047uf-.47uf bi trebala biti u redu)- 10K otpornik (vrijednosti ~ 3.3k- 20k bi trebalo dobro funkcionirati)- Kratke žice Programirajte Bootloader sa svojim AVR programatorom: Morat ćete koristiti lilypad bootloader (uključen u izdanje Arduino-0010, u hardveru/pokretačkim programima/lilypadu). Pomoću programatora za AVR program bljeskalicu pokrenite. Na primjer, na mom OSX sistemu: cd/Applications/Arduino-0010/hardware/bootloaders/lilypadPATH = $ {PATH}:/Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/binavrdude -C/Applications/Arduino-0010/ hardver/alati/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: mPostavljanje matične ploče: Stavite ATmega168 u matičnu ploču, prelazeći središte. Za svaku od sljedećih veza, koristite rupa na svakom pinu ATmega168 koja je najbliža otvorenom čipu; ovo će ostaviti posljednju rupu u svakom od redova 1-8 otvorenu za kabel za programiranje. Spojite iglice 7 i 20 s dužinom žice (VCC na AVCC) Spojite iglice 8 i 22 s dužinom žice (GND na AGND) Spojite 10K otpornik s pina 1 na pin 7 (RES na VCC) *Spojite.1uf kondenzator s pina 7 na pin 8 Ako na matičnoj ploči imate linije sabirnice napajanja, predlažem spajanje + šine (crveno) na pin 20 i - šina (plava) na pin 22. Ovo je donekle loš oblik (spajanje na analognu stranu za priključivanje napajanja za druge stvari), ali ako je vaša ploča iste veličine kao moja, već ste popunili sve rupe dostupno za pin 7. Ako planirate koristiti USB napajanje, sada možete samo priključiti kabl za programiranje i otpremiti skice na ploču (obavezno spojite pinove za odabir napajanja na adapteru kabela pomoću kratkospojnika za napajanje čipa) U suprotnom ćete morati koristiti bateriju/regulator napona/itd. za napajanje električnom energijom. Imajte na umu da ćete uvijek htjeti koristiti 5v za programiranje putem Arduino softvera; drugi naponi uzrokovat će da se brzina takta značajno promijeni i vjerovatno će uzrokovati neuspjeh komunikacije (a time i programiranja). Kada krenete učitavati skice na ovaj stil ploče koja koristi unutarnji oscilator, odaberite "Lilypad Arduino" iz alata/ploče meni.

2008 10-02 FIXED-pogrešno je stavljen kao pin 1 na pin 10 u originalu

Korak 6: Veze za razvoj Arduina

Imajte na umu da se pinovi na ATmega168 ne preslikavaju očigledno na Arduino imena.

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

Korak 7: Neki dijelovi izvora

Imajte na umu da nisam koristio određene kondenzatore i zaglavlja navedena ispod u ovom uputstvu, pa se njihov izgled može malo razlikovati od uputstava ovdje. Ako imate bilo kakvih problema, javite mi.- FT232RL USB kabel- Mouser:.1 "zaglavlja za razmak, 36 pinova, ravno- odlomite 8 pinova za adapter kabela i koristite ostatak za druge projekte- Mouser:.1" razmak zaglavlja, 36 pinova, desni kut- odlomite 8 pinova za adaptor kabela- PC ploča za adaptor kabela- Mouser: 10K otpornici- Mouser:.1uF Kondenzatori- matične ploče Pololu ili Ada voće- ATmega168 čipovi Mouser: ne programirano ili Ada Voće: unaprijed programirano - Mouser: 16Mhz oscilatori