Izgradite vlastiti Arduino: 6 koraka (sa slikama)
Izgradite vlastiti Arduino: 6 koraka (sa slikama)

Sadržaj:

Anonim

Postavljanje Arduina na ploču je postao proces koji sam zavoljela.

U roku od nekoliko minuta možete imati potpuno funkcionalnu Arduino platformu za rad, kao što ćete vidjeti u ovom vodiču. Nekoliko puta sam bio u školi i brzo sastavio jednu od njih za testiranje nekih ideja za projekt. Osim toga, samo izgleda tako uredno sa svim komponentama postavljenim na ploči za osmišljavanje. Neki od mojih Arduino projekataŠto je Arduino?

Arduino je platforma za prototipiranje elektronike otvorenog koda zasnovana na fleksibilnom hardveru i softveru koji se lako koristi. Namijenjen je umjetnicima, dizajnerima, hobistima i svima koji su zainteresirani za stvaranje interaktivnih objekata ili okruženja.

Arduino može osjetiti okruženje primajući ulaz od različitih senzora i može utjecati na okolinu upravljajući svjetlima, motorima i drugim aktuatorima. Mikrokontroler na ploči je programiran upotrebom programskog jezika Arduino (zasnovano na Wiring) i razvojnog okruženja Arduino (zasnovano na Processing). Arduino projekti mogu biti samostalni ili mogu komunicirati sa softverom koji radi na računaru (npr. Flash, Processing, MaxMSP). [1] www.arduino.cc

Korak 1: Komponente

Uz nekoliko jeftinih dijelova i ploču za lemljenje možete brzo i jednostavno izgraditi vlastiti Arduino. Ovaj koncept odlično funkcionira kada želite izraditi prototip nove dizajnerske ideje ili ako ne želite rastrgati svoj dizajn svaki put kad vam zatreba Arduino. Primjer u nastavku prikazuje kako spojiti komponente na matičnu ploču. Kroz ovaj projekt ići ćemo u više detalja. Slika 1-1: Breadboard Arduino sa mogućnošću programiranja putem USB-a. Prije nego počnemo, provjerite imate li sve potrebne stavke u okviru s popisom komponenti. Ako trebate kupiti dijelove, to možete učiniti s moje web stranice na www. ArduinoFun.com ili pogledajte dolje za ostale internetske trgovine* Pogledajte napomenu o kabelu TTL-232R u opcijama programiranja prije kupovine. 10% POPUSTA Cijela narudžba na ArduinoFun.com, koristite kod kupona: UPUTSTVO pri odjavi. Komponente možete kupiti na www. ArduinoFun.com ili www. SparkFun.com ili www. CuriousInventor.com ili www. FunGizmos.com ili www. Adafruit.com samo da nabrojimo nekoliko mjesta. Izvorni vodič:

Korak 2: Postavljanje napajanja

Prvo što trebate učiniti je postaviti napajanje. Sa vašom matičnom pločom i komponentama pred vama … počnimo! Ovim korakom ćete postaviti matičnu ploču Arduino na konstantnu snagu +5V pomoću regulatora napona 7805. Slika 1-2: Podešavanje napajanja sa LED indikatorom. Da bi regulator napona radio, potrebno je osigurati više od 5V napajanja. Tipična baterija od 9 V s konektorom za zatvaranje radila bi sasvim u redu s tim. Snaga će doći na ploču gdje vidite crvene i crne + i - kvadrate. Zatim dodajte jedan od 10uF kondenzatora. Duža noga je anoda (pozitivna), a kraća katoda (negativna). Većina kondenzatora također je označena prugom prema negativnoj strani. Preko praznog prostora na matičnoj ploči (kanalu) morat ćete postaviti dvije spojne žice za pozitivnu (crvena) i masu (crna) za preskakanje snage s jedne strane ploče na drugu. Sada dodajte regulator napona 7805. 7805 ima tri noge. Ako ga gledate sprijeda, lijeva noga je za napon u (Vin), srednja noga je za uzemljenje (GND), a treća noga je za napon napona (Vout). Uvjerite se da je lijeva noga u ravni s pozitivnom snagom, a druga iglica uzemljena. Izlazeći iz regulatora napona i odlazeći na razvodnik sa strane ploče, trebate dodati žicu GND na uzemljenje, a zatim žicu Vout (3rd noga regulatora napona) na pozitivnu šinu. Dodajte drugi kondenzator od 10uF u razvodnik. Obraćajući pažnju na pozitivnu i negativnu stranu. Bilo bi dobro uključiti LED indikator statusa koji se može koristiti za rješavanje problema. Da biste to učinili, morate spojiti desni bočni razvodnik s lijevim. Dodajte pozitivno na pozitivno i negativno na negativne žice na dnu vaše matične ploče. Slika 1-3: Priključci lijevog i desnog razvodnika. Snaga na lijevoj i desnoj razvodnici također će vam pomoći da organizujete svoju ploču za napajanje različitim komponentama. Slika 1-4: Za LED indikator statusa, priključite otpornik 220 & (u boji: crveno, crveno, smeđe) sa napajanja na anodu LED diode (pozitivna strana, duža noga), a zatim GND žicu na stranu katode. Čestitamo, sada je vaša ploča postavljena za napajanje +5V. Možete preći na sljedeći korak u dizajnu kola.

Korak 3: Arduino mapiranje pin -ova

Sada želimo pripremiti čip ATmega168 ili 328. Prije nego što počnemo, pogledajmo šta svaki pin na čipu radi u odnosu na Arduino funkcije. NAPOMENA: ATmega328 radi približno iste brzine, sa istim pinout -om, ali ima više od dva puta više flash memorije (30k vs 14k) i dvostruko EEPROM (1Kb vs 512b). Slika 1-5: Arduino preslikavanje pinova ATmega168 čip je stvorio Atmel. Ako potražite podatkovnu tablicu, nećete otkriti da su gornje reference iste. To je zato što Arduino ima svoje funkcije za ove pinove, a ja sam ih naveo samo na ovoj ilustraciji. Ako želite uporediti ili trebate znati stvarne reference za čip, možete preuzeti kopiju lista sa podacima na www.atmel.com. Sada kada znate raspored pinova, možemo početi povezivati ostale komponente.

Korak 4: Povezivanje komponente

Za početak ćemo izgraditi pomoćna kola za jednu stranu čipa, a zatim preći na drugu stranu. Jedan pin na većini čipova ima identifikacijski marker. Gledajući ATmega168 ili 328 primijetit ćete zarez u obliku slova U na vrhu, kao i malu točku. Mala točka označava da je to pin 1. Slika 1-6: Potporni pinovi sklopova 15-28 S GND naponske sabirnice dodajte kratkospojnu žicu na pin 22. Zatim sa pozitivne sabirnice napajanja dodajte kratkospojne žice na pin 20 (AVCC - Napon napajanja za ADC pretvarač. Potrebno ga je priključiti na napajanje ako se ADC ne koristi i za napajanje putem niskopropusnog filtera ako je tako (niskopropusni filter je krug koji čisti buku iz izvora napajanja, ne koristimo jedan) Zatim dodajte kratkospojnik sa pozitivne sabirnice na pin 21 (analogni referentni pin za ADC). Na Arduinu, pin 13 je LED pin. Imajte na umu da je na stvarnom čipu pin 19. Prilikom učitavanja koda skice i za sve projekte i dalje ćete to nazivati Pin 13. Da biste spojili LED, dodajte 220 & otpornik od GND na katodu LED. Zatim s anode LED diode dodajte kratkospojnik na pin 19. Sada možemo preći na drugu stranu čipa. Skoro ste završili! Slika 1-7: Podržani pinovi kola 1-14 Iznad čipa ATmega168 u blizini pin 1 identifikator, postavite mali takt prekidač. Ovaj prekidač se koristi za resetiranje Arduina. Neposredno prije nego što postavite novu skicu na čip, htjet ćete ovo pritisnuti jednom. Sada dodajte malu kratkospojnu žicu s pina 1 na donju nožicu prekidača, a zatim dodajte 10K otpornik iz napajanja na pin 1 red na ploči. Na kraju dodajte kratkospojnik GND na gornju nogu prekidača. Dodajte napajanje i GND kratkospojnike na pin 7 (VCC) i pin 8 (GND). Dodajte kristal takta od 16 MHz na pinove 9 i 10, a zatim dva kondenzatora.22pF sa pinova 9 i 10 na GND. (Za alternativnu metodu pogledajte napomenu ispod). Vaša osnovna arduino ploča sada je gotova. Ovdje biste mogli stati ako želite i zamijeniti već programirani čip sa svoje Arduino ploče na matičnu ploču, ali budući da ste došli tako daleko, mogli biste i završiti dodavanjem nekih programskih pinova. To će vam omogućiti programiranje čipa s matične ploče. NAPOMENA: Umjesto kristala sata od 16 MHz, možete koristiti keramički rezonator od 16 MHz s ugrađenim kondenzatorima, tro-terminalni SIP paket. Morat ćete urediti svoju ploču malo drugačije, rezonator ima tri noge. Srednja noga će ići na zemlju, a ostale dvije noge će ići na pinove 9 i 10 na čipu ATmega168. Pozivajući se na sliku 1-7, pronađite mjesto na kojem imate 6 stupaca na ploči koji nisu u dodiru ni s čim drugim. Ovdje postavite red od šest muških zaglavlja zaglavlja. Sa matičnom pločom okrenutom prema vama, veze su sljedeće: GND, NC, 5V, TX, RX, NC, ove pinove također nazivam 1, 2, 3, 4, 5, 6. S tračnice sabirnice napajanja dodajte GND žica na pin 1 i žica iz napajanja za pin 3. NC znači da nije spojen, ali možete ih spojiti na GND ako želite. Sa pina 2 na čipu ATmega168, koji je Arduino RX pin, spojit ćete žicu na pin 4 (TX) vaših programskih zaglavlja. Na čipu ATmega168, pin 3 Arduino TX se spaja na pin 5 (RX) na vašim pinovima zaglavlja. Komunikacija izgleda ovako: ATmega168 RX na zaglavlje Pin TX i ATmega168 TX na zaglavlje pin RX. Sada možete programirati svoju matičnu ploču Arduino.

Korak 5: Opcije programiranja

Prva je mogućnost kupiti TTL-232R 3.3V USB-TTL nivo serijskog kabela. Ove se mogu kupiti na www.adafruit.com ili www.ftdichip.com Druge dvije opcije, koje preferiram, su da kupim jednu od dvije ploče za razbijanje sa www. SparkFun.com. Oni su:

  • FT232RL USB na serijsku probojnu ploču, SKU: BOB-00718 (Ova opcija zauzima više prostora na vašoj matičnoj ploči)
  • FTDI Basic Breakout - 3.3V SKU: DEV -08772 (Ova opcija i upotreba muških zaglavlja pod pravim uglom najbolje funkcionira od sva tri jer je bolje pričvršćena na matičnoj ploči)

Dvaput provjerite svoje veze, provjerite da li vaša 9V baterija nije spojena i spojite svoju opciju programiranja. Otvorite Arduino IDE i u datotekama s primjerima skica, pod Digital, učitajte Blink skicu. Pod opcijom datoteke Serijski port, odaberite COM port koji koristite s USB kabelom. npr. COM1, COM9 itd. Pod opcijom datoteke Alati/Ploča odaberite jedno od sljedećeg:

  • Arduino Duemilanove sa ATmega328
  • Arduino Decimila, Duemilanove ili Nano sa ATmega128

(ovisno o tome koji čip koristite sa matičnom pločom Arduino) Sada pritisnite ikonu za prijenos, a zatim pritisnite gumb za poništavanje na vašoj matičnoj ploči. Ako koristite jednu od SparkFun ploča za razbijanje, vidjet ćete da RX i TX svjetla trepere. Ovo vas obavještava da se podaci šalju. Ponekad morate sačekati nekoliko sekundi nakon što pritisnete gumb za prijenos prije nego pritisnete prekidač za poništavanje. Ako imate problema, samo eksperimentirajte s brzinom između njih. Ova skica, ako je ispravno postavljena, treptat će LED na pinu 13 uključena jednu sekundu, isključena jednu sekundu, uključena jednu sekundu … sve dok ne otpremite novu skicu ili isključite napajanje. Nakon što učitate kôd, možete odspojiti programsku ploču i koristiti 9V bateriju za napajanje. Rješavanje problema

  • Nema napajanja - Uvjerite se da je izvorna snaga iznad 5V.
  • Napajanje, ali ništa ne radi - ponovo provjerite sve tačke veze.
  • Greška pri učitavanju - Pogledajte www.arduino.cc i pretražite određenu poruku o grešci koju primite. Također provjerite forume jer tamo postoji velika pomoć.

Korak 6: PCB datoteke

Ako je neko zainteresiran za graviranje vlastite PCB -a (štampane ploče), uključio sam komponente sa komponentama i lemljene PCB datoteke. Dodao sam zip datoteku koja sadrži JPEG datoteke sa 300 dpi sa strane komponente i lemljenja. Ako imate pitanja, slobodno slobodno mi pošaljite e -poštu i ja ću vam pomoći najbolje što mogu. Samo imajte na umu da imam časove tokom cijelog dana, pa ponekad mojim odgovorima može proći dan.