Arduino komplet za učenje (otvoreni izvor): 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Ako ste početnik u Arduino svijetu i naučit ćete Arduino sa iskustvom u praksi, ovaj Instructables i ovaj komplet su za vas. Ovaj komplet je također dobar izbor za učitelje koji vole učiti Arduino svoje učenike na jednostavan način.

Ako želite naučiti Arduino, trebali biste uključiti sljedeće teme:

Digitalni izlaz:

• Upravljanje više LED dioda pomoću Arduina
• Generiranje tona pomoću zujalice

Digitalni ulaz:

• Prekidač za povezivanje tipki pomoću Arduina
• Povezivanje DHT11 senzora pomoću Arduina

Analogni ulaz:

• Očitavanje analognih podataka s potenciometra
• Povezivanje senzora temperature LM35 pomoću Arduina

Analogni izlaz (koristeći PWM):

Generiranje više boja pomoću RGB LED

SPI komunikacija:

• Povezivanje 74HC595 registara pomaka sa Arduinom
• Povezivanje MAX7219CNG sa Arduinom za vožnju DOT Matrix ekrana ili više sedmo segmentnih ekrana koristeći samo 3 pina Arduina.

I2C komunikacija:

Očitavanje datuma i vremena sa sata realnog vremena DS1307

UART komunikacija:

Povezivanje GROVE GPS i Bluetooth modula s Arduinom

Interfejs ekrana:

Vožnja LCD ekranom od 16 X 2 karaktera pomoću Arduina

Multipleksiranje:

Vožnja više ekrana sa sedam segmenata pomoću minimalnog broja Arduino pinova

Začudit ćete se da znate da je Komplet osmišljen tako da eksperimentira sa svim gore navedenim temama. Dakle, to može biti idealan komplet za učenje Arduino programiranja

[Komplet uključuje ugrađenu 6 zelenih LED dioda, 1 RGB LED diodu, 1 potenciometar, 1 senzor LM35, 1 senzor DHT11, prekidač sa 4 dugmeta, 4 sedmo segmentna ekrana, 1 matrični ekran 8X8, 1 MAX7219CNG IC, 1 74HC595 registar pomaka, 1 zujalicu, 1 LCD ekran 16X2, 1 DS1307 RTC, 3 Grove univerzalni konektor.]

Nema više zasebnog štita ili modula, nema više odvratnog ožičenja na putu učenja Arduina

Pogledajte demo video:

Korak 1: Opis materijala (BOM)

Za izradu kompleta bit će potrebne sljedeće komponente:

Sl. Ne.	Naziv komponente	Quantity	Gdje kupiti
1.	Arduino Nano	1	gearbest.com
2.	16 X 2 LCD karaktera	1	gearbest.com
3.	32 mm 8 x 8 jednobojni matrični ekran u jednoj boji	1	gearbest.com
4.	0,56 inčni 4 -cifreni sedmo segmentni ekran (CC)	1	aliexpress.com
5.	DHT11 Senzor temperature i vlažnosti	1	gearbest.com
7.	LM35 Senzor temperature	1	aliexpress.com
8.	5 mm LED	6
9.	10K potenciometar	1	aliexpress.com
10.	5K trim lonac	1
11.	MAX7219 LED upravljački program IC	1	aliexpress.com
12.	74HC595 IC registar pomaka	1	aliexpress.com
13.	DS1307 RTC IC	1	aliexpress.com
14.	BC547 NPN tranzistor opće namjene	4
15.	LM7805 5V Linearni regulator IC	1
16.	6 mm taktilni prekidač	4
17.	RGB LED (Piranha) zajednička anoda	1
18.	5V Piezo zujalica	1
19.	CR2032 Coin Cell baterija	1
20.	4 Kontaktirajte DIP prekidač	1
21.	16 pin IC baza	1
22.	8 pin IC baza	1
23.	24 pin IC baza	1
24.	Univerzalni priključak Grove	3
25.	CR2032 Držač baterije	3
26.	Ženski pin zaglavlje	4
27.	Muško pin zaglavlje	1
28.	220 Ohm Resistor	20
29.	4.7K Resistor	6
30.	100 Ohm Resistor	1
31.	10K ohmski otpornik	5
32.	Dvostrana bakrena ploča obložena 4,5 x 5 inča	1	gearbest.com

Biće potrebni sledeći alati:

Sl. Ne.	Naziv alata	Quantity	Gdje kupiti
1.	Stanica za lemljenje	1	gearbest.com
2.	Digitalni multimetar	1	gearbest.com
3.	PCB kandža	1	gearbest.com
4.	Rezač žice	1	gearbest.com
5.	Usisna pumpa za lemljenje	1	gearbest.com

Korak 2: Dizajniranje sheme

Ovo je najvažniji korak u izradi kompleta. Kompletan raspored kola i ploča dizajnirani su pomoću Eagle cad -a. Šematski sastavljam dio po dio tako da može biti lako razumljiv i da ga možete lako izmijeniti prema svojim zahtjevima.

U ovom odjeljku ću objasniti svaki dio posebno.

LCD priključak

U ovom odjeljku ću objasniti kako spojiti LCD (zaslon s tekućim kristalima) na Arduino ploču. LCD -ovi poput ovih su vrlo popularni i široko se koriste u elektroničkim projektima jer su dobri za prikazivanje informacija poput podataka senzora iz vašeg projekta, a također su i vrlo jeftini.

Ima 16 pinova, a prvi slijeva nadesno je uzemljenje. Drugi pin je VCC za koji povezujemo pin od 5 volti na Arduino ploču. Slijedi Vo pin na koji možemo pričvrstiti potenciometar za kontrolu kontrasta ekrana.

Zatim se RS pin ili pin za odabir registra koristi za odabir hoćemo li poslati naredbe ili podatke na LCD. Na primjer, ako je RS pin postavljen na nisko stanje ili nula volti, tada na LCD šaljemo naredbe poput: postavite kursor na određenu lokaciju, očistite zaslon, isključite zaslon itd. A kad je RS pin postavljen na stanje visokog stanja ili 5 volti, šaljemo podatke ili znakove na LCD.

Zatim dolazi R / W pin koji odabire način rada da li ćemo čitati ili pisati na LCD. Ovdje je način pisanja očit i koristi se za pisanje ili slanje naredbi i podataka na LCD. Način čitanja koristi sam LCD pri izvođenju programa o kojem nemamo potrebu raspravljati u ovom vodiču.

Slijedi E pin koji omogućava upisivanje u registre ili sljedećih 8 pinova podataka od D0 do D7. Dakle, kroz ove pinove šaljemo 8 -bitne podatke prilikom pisanja u registre ili, na primjer, ako želimo vidjeti potonje veliko A na ekranu, poslat ćemo 0100 0001 u registre prema ASCII tablici.

Zadnja dva pina A i K, ili anoda i katoda služe za LED pozadinsko osvjetljenje. Uostalom, ne moramo mnogo brinuti o tome kako LCD radi jer se biblioteka Liquid Crystal brine za gotovo sve. Na službenoj web stranici Arduina možete pronaći i vidjeti funkcije biblioteke koje omogućuju jednostavno korištenje LCD -a. Biblioteku možemo koristiti u 4 ili 8-bitnom načinu. U ovom kompletu koristit ćemo ga u 4-bitnom načinu rada ili ćemo koristiti samo 4 od 8 pinova podataka.

Dakle, iz gornjeg objašnjenja, veza kola je očigledna. Oznaka LCD dolazi od prekidača za omogućavanje pomoću kojeg se LCD može omogućiti ili onemogućiti. Anodni pin je spojen preko 220ohm otpornika kako bi zaštitio pozadinsko osvjetljenje od gorenja. Na VO pin LCD -a preko 10K potenciometra dolazi promjenjivi napon. R/W pin je spojen na masu dok pišemo samo na LCD. Za prikaz podataka s Arduina potrebno je spojiti RS, E, DB4-DB7 pinove na Arduino, pa su ti pinovi spojeni na 6-pinski konektor.

Veza sa sedam segmenata

Sedam-segmentni ekran (SSD), ili sedmo-segmentni indikator, oblik je elektroničkog uređaja za prikaz decimalnih brojeva koji je alternativa složenijim matričnim prikazima. Ekran sa sedam segmenata široko se koristi u digitalnim satovima, elektronskim mjeračima, osnovnim kalkulatorima i drugim elektroničkim uređajima koji prikazuju numeričke podatke.

U ovom kompletu sam koristio četveroznamenkasti 7 -segmentni ekran i tehnika multipleksiranja će se koristiti za kontrolu ekrana. Četvorocifreni 7-segmentni LED ekran ima 12 pinova. 8 pinova je za 8 LED dioda na svakom od 7 segmentnih ekrana, što uključuje A-G i DP (decimalna točka). Ostala 4 pina predstavljaju svaku od 4 znamenke iz D1-D4.

Svaki segment u modulu za prikaz je multipleksiran, što znači da dijeli iste anodne tačke povezivanja. Svaka od četiri znamenke u modulu ima svoju zajedničku katodnu tačku povezivanja. Ovo omogućava da se svaka cifra uključi ili isključi nezavisno. Takođe, ova tehnika multipleksiranja pretvara ogromnu količinu pinova mikrokontrolera potrebnih za kontrolu ekrana u samo jedanaest ili dvanaest (umjesto trideset dva)!

Ono što multipleksiranje radi je jednostavno - prikazujte jednu po jednu znamenku na jedinici za prikaz i prelazite između jedinica prikaza vrlo brzo. Zbog postojanosti vida, ljudsko oko ne može razlikovati koji je prikaz uključen/isključen. Ljudsko oko samo vizualizira sve 4 jedinice prikaza koje su stalno uključene. Recimo da moramo prikazati 1234. Prvo uključujemo segmente relevantne za "1" i uključujemo prvu jedinicu prikaza. Zatim šaljemo signale za prikaz “2”, isključujemo prvu jedinicu prikaza i uključujemo drugu jedinicu prikaza. Ponavljamo ovaj postupak za sljedeća dva broja, a prebacivanje između jedinica prikaza treba obaviti vrlo brzo (otprilike u roku od jedne sekunde). Kako naše oči ne mogu odabrati promjenu koja se ponavlja na bilo kojem objektu u roku od 1 sekunde, ono što vidimo je 1234 koje se pojavljuju na ekranu u isto vrijeme.

Dakle, povezivanjem znamenki uobičajenih katoda na masu kontroliramo koja će se cifra uključiti. Svaki Arduino pin može isprazniti (primiti) maksimalno 40 mA struje. Ako su uključeni svi jednoznamenkasti segmenti, imamo 20 × 8 = 160 mA, što je previše, tako da ne možemo povezati zajedničke katode izravno na Arduino portove. Stoga sam koristio BC547 NPN tranzistore kao prekidače. Tranzistor je uključen kada se na bazu primijeni pozitivan napon. Da bih ograničio struju, koristio sam otpornik od 4,7 K na bazi tranzistora.

DS1307 RTC veza

Kao što mu ime govori, sat u stvarnom vremenu koristi se za bilježenje vremena i prikaz vremena. Koristi se u mnogim digitalnim elektroničkim uređajima poput računara, elektroničkih satova, zapisivača datuma i situacija u kojima morate pratiti vrijeme. jedna od velikih prednosti sata u stvarnom vremenu je ta što također bilježi vrijeme čak i ako napajanje nije dostupno. Sada se postavlja pitanje kako elektronički uređaj poput sata u stvarnom vremenu može raditi bez upotrebe napajanja. Budući da ima malu ćeliju napajanja od oko 3-5 volti koja može raditi godinama. Zato što sat u stvarnom vremenu troši minimalnu količinu energije. Na tržištu je dostupno mnogo namjenskih integriranih kola koja se koriste za izradu sata u stvarnom vremenu dodavanjem potrebnih elektroničkih komponenti. Ali u kompletu sam koristio DS1307 IC u realnom vremenu.

DS1307 je IC za sat u stvarnom vremenu koji se koristi za brojanje sekundi, minuta, sati, dana, mjeseci bilo koje godine. Arduino čita vrijednosti vremena i datuma iz DS1307 koristeći I2C komunikacijski protokol. Takođe ima mogućnost čuvanja tačnog vremena u slučaju nestanka struje. To je 8 -bitna IC. Koristi se za izradu sata u stvarnom vremenu koristeći neke druge elektroničke komponente. Ispod je navedena pin konfiguracija DS1307:

Pin broj jedan i dva (X1, X2) koriste se za kristalni oscilator. Vrijednost kristalnog oscilatora koja se obično koristi s DS1307 je 32.768k Hz. Pin tri se koristi za rezervnu bateriju. Njegova vrijednost bi trebala biti između 3-5 volti. napon veći od 5 volti može trajno izgorjeti DS1307. Općenito, dugmasta baterija se koristi za praćenje vremena u slučaju nestanka struje na DS1307. Nakon napajanja DS1307 prikazuje ispravno vrijeme zbog rezervne baterije. Pin 4 i 8 služe za napajanje. Pin 5 i 6 se koriste za komunikaciju s drugim uređajima uz pomoć I2C komunikacijskog protokola. Pin 5 je pin za serijske podatke (SDA), a pin 6 je serijski sat (SCL). Oba pina su s otvorenim odvodom i zahtijevaju vanjski pull-up otpornik. Ako ne znate o I2C komunikaciji, preporučujem vam da naučite o njoj. Pin 7 SWQ/OUT kvadratni talasni/izlazni upravljački program. Kad je omogućen, SQWE bit postavljen na 1, SQW/OUT pin emitira jednu od četiri frekvencije kvadratnog vala (1Hz, 4kHz, 8kHz, 32kHz). SQW/OUT pin je otvoren odvod i zahtijeva vanjski pull-up otpornik. SQW/OUT radi sa primijenjenim VCC ili VBAT. LED i 220 ohmski otpornik serijski vezan za VCC proizvest će treptaj od 1 HZ. Ovo je dobar način da provjerite radi li satni čip.

74HC595 Povezivanje registra prijenosa

74HC595 je koristan ako smatrate da trebate više izlaza nego što imate na svom mikrokontroleru; Vrijeme je da razmislite o korištenju serijskog registra pomaka poput ovog čipa.

Koristeći nekoliko vaših postojećih izlaza za mikrokontroler, možete dodati više 595 za proširenje izlaza u višekratnicima od 8; 8 izlaza po 595. Kada dodate još 595s, više ne trošite postojeće izlazne pinove mikrokontrolera.

74HC595 je serijski-paralelni registar pomaka ili SIPO (Serial In Parallel Out) uređaj za povećanje broja izlaza vašeg mikrokontrolera. To je jednostavno memorijski uređaj koji uzastopno pohranjuje svaki bit podataka koji su mu proslijeđeni. Šaljete mu podatke prezentirajući bit podataka na ulazu podataka i dostavljajući satni signal ulazu sata. Pri svakom signalu takta podaci se prenose duž lanca d-tipova-izlaz svakog d-tipa ulazi na ulaz sljedećeg.

Za početak sa 74HC595, pinovi 16 (VCC) i 10 (SRCLR) trebaju biti spojeni na 5V, a pinovi 8 (GND) i 13 (OE) na masu. Ovo bi trebalo držati IC u normalnom načinu rada. Pin 11, 12 i 14 trebaju biti spojeni na tri digitalna pina Arduina za prijenos podataka na IC sa Arduina.

Dot Matrix i MAX7219CNG veza

Dot Matrix je dvodimenzionalni LED niz sa uzorkom, koji se koristi za predstavljanje likova, simbola i slika. Gotovo sve moderne tehnologije prikaza koriste matrične tačke, uključujući mobilne telefone, televiziju itd. Ako ste osoba koja se voli igrati sa LED diodama, matrični ekran je za vas.

Tipična matrična jedinica 8x8 ima 64 LED smještene u ravnini. Možete doći u ruke dvije vrste matrica tačaka. Jedan koji dolazi kao obična pojedinačna matrica koja ima 16 pinova za kontrolu redova i stupaca niza. Ovaj bi koristio mnogo žica i stvari bi mogle postati još neurednije.

Radi pojednostavljenja ovih stvari, dostupan je i integriran s upravljačkim programom MAX7219, koji ima 24 pina. Na kraju imate 5 pinova za spajanje na vaš I/O što vam znatno olakšava posao. Postoji 16 izlaznih linija iz 7219 koje pokreću 64 pojedinačne LED diode. Postojanost vizije se iskorištava kako bi LED diode izgledale uključene cijelo vrijeme, a zapravo nisu. Također možete kontrolirati svjetlinu LED dioda putem koda.

Ova mala IC je 16 -bitni serijski registar pomaka. Prvih 8 bita specificira naredbu, a preostalih 8 bita se koriste za specifikaciju podataka za naredbu. Ukratko, rad MAX7219 može se sažeti na sljedeći način: Znamo da naše oči pamte bljesak oko 20 ms. Dakle, upravljački program treperi LED diode brzinom većom od 20 ms zbog čega imamo osjećaj da se svjetlo nikada ne gasi. Na ovaj način, 16 pinova kontroliraju 64 LED diode.

VCC i GND modula idu na 5V i GND pinove Arduina, a tri druga pina, DIN, CLK i CS idu na bilo koji digitalni pin Arduino ploče. Ako želimo spojiti više od jednog modula, samo povežemo izlazne pinove prethodne razvodne ploče s ulaznim pinovima novog modula. Zapravo su ti pinovi isti, osim što DOUT pin prethodne ploče ide na DIN pin nove ploče.

Korak 3: Dizajniranje izgleda ploče (PCB)

Ako želite svoj dizajn učiniti privlačnijim, onda su PCB -ovi sljedeći korak. Uz pomoć PCB -a možemo izbjeći uobičajene probleme poput buke, izobličenja, nesavršenog kontakta itd. Štaviše, ako želite komercijalno raditi sa svojim dizajnom, morate koristiti odgovarajuću ploču.

No, mnogim ljudima, osobito početnicima, bit će teško dizajnirati ploče jer smatraju da je to dosadan posao i zahtijeva iznimno znanje u dizajnu pločica. Dizajniranje tiskanih ploča zapravo je jednostavno (da, potrebno je malo prakse i truda).

Imajte na umu da je posao sheme samo definirati dijelove i veze između njih. Samo u izgledu ploče važno je gdje dijelovi fizički idu. Na shemama su dijelovi postavljeni tamo gdje imaju električni smisao, na pločama su postavljeni tamo gdje fizički imaju smisla, pa otpornik koji se nalazi tik uz dio na shemi može završiti što dalje od tog dijela u Odboru.

Obično, kada postavljate ploču, prvo postavljate dijelove koji imaju postavljena mjesta na koja trebaju otići, poput konektora. Zatim grupirajte sve dijelove koji logički imaju smisla i premjestite ove klastere tako da stvaraju najmanju količinu ukrštenih neprekinutih linija. Od tog trenutka proširite te grupe, odmičući sve dijelove dovoljno daleko da ne krše pravila dizajna i da ukrštaju minimalno neobrađenih tragova.

Jedna stvar s tiskanim pločicama je da imaju dvije strane. Međutim, obično plaćate po sloju koji koristite, a ako ovu ploču izrađujete kod kuće, možda ćete moći pouzdano napraviti samo jednostrane ploče. Zbog logistike lemljenja dijelova kroz rupe, to znači da želimo koristiti dno PCB-a. Upotrijebite naredbu Mirror i kliknite na dijelove za površinsko postavljanje kako biste ih prebacili na donji sloj. Možda ćete morati koristiti naredbu Rotate ili Move za ispravljanje orijentacije dijelova. Kada postavite sve dijelove, pokrenite naredbu Ratsnest. Ratsnest preračunava najkraći put za sve nespojene žice (zračne žice), što bi trebalo ukloniti nered na ekranu za priličnu količinu.

Nakon dizajniranja PCB -a, morate odštampati dizajn. Iako je na Internetu dostupno mnogo vodiča, ručno izrađivanje kvalitetnih PCB -a veliki je izazov. PCB koji se koristi u ovom projektu odštampan je iz JLCPCB. Kvalitet štampe je veoma dobar. Dobio sam 12 ploča, sve lijepo vakuumirane i omotane mjehurićima. sve izgleda dobro, precizne tolerancije na maski za lemljenje, jasan karakter na sitotisku. Dodao sam Graber datoteku i možete je izravno poslati JLCPCB -u kako biste dobili tiskanu ploču dobre kvalitete.

JLCPCB proizvodi 5 kom PCB -a najveće veličine 10cmx10cm u samo 2 dolara. Ovo je najjeftinija cijena koju smo ikada vidjeli. Troškovi dostave su takođe niski u poređenju sa drugim kompanijama.

Za naručivanje posjetite web stranicu JLCPCB. Početna stranica prikazuje kalkulator citata koji vas vodi na stranicu za naručivanje. Na kalkulatoru ponuda jednostavno unesite veličinu PCB -a, količinu, slojeve i debljinu.

Stranica s ponudama ima izvrsnu zadanu postavku za početnike koji ne razumiju sve uvjete i standarde proizvodnje PCB -a. Na primjer, izrazi poput Završna obrada, Zlatni prsti, Detalji o materijalu itd. Mogu biti zbunjujući za ljubitelje, pa jednostavno možete izbjeći te postavke. Zadana postavka je dobra. Ako želite znati značenje tih izraza i želite otkriti njihov značaj na vašim PCB -ovima, jednostavno kliknite na znak pitanja iznad pojmova.

Na primjer, JLCPCB je dobro objasnio pojam Zlatoprsti, Detalji o materijalu itd. Ako ste početnik, trebate samo postaviti dimenzije PCB -a, slojeve, boju, debljinu i količinu koja vam je potrebna. Ostale zadane postavke možete zadržati kakve jesu.

Možete saznati više iz ovog uputstva.

Korak 4: Lemljenje (otpornik, pin zaglavlje i IC baza)

Lemljenje je jedna od najosnovnijih vještina potrebnih za bavljenje svijetom elektronike. Njih dvoje idu zajedno kao grašak i šargarepa. I premda je moguće učiti i graditi elektroniku bez potrebe za uzimanjem lemilice, uskoro ćete otkriti da se s ovom jednom jednostavnom vještinom otvara cijeli jedan novi svijet. Lemljenje je jedini trajni način za ‘pričvršćivanje’ komponenata na strujno kolo. A osnovno lemljenje je jednostavno. Sve što vam je potrebno je lemilica i malo lema. Kad me je tata učio kao tinejdžera, sjećam se da sam to pokupio prilično brzo.

Prije početka lemljenja potrebna vam je priprema za dobro lemljenje.

Očistite vrh Kada je pegla vruća, počnite s čišćenjem vrha kako biste iz nje uklonili stari lem. Možete koristiti mokru spužvu, bakrenu podlogu za ribanje ili nešto slično.

Konzerviranje vrha Prije nego započnete lemljenje, trebali biste kalajtirati vrh lemilice. Na taj način vrh brže prenosi toplinu i time olakšava i ubrzava lemljenje. Ako vam na vrhu padnu kapljice kositra, upotrijebite spužvu, bakrenu podlogu za ribanje ili je samo otresite.

Čista površina je vrlo važna ako želite snažan lemni spoj niske otpornosti. Sve površine za lemljenje treba dobro očistiti. 3M Scotch Brite jastučići kupljeni u prodavaonicama kućnih potrepština, prodavaonicama industrijske opreme ili autolimarima dobar su izbor jer će brzo ukloniti mrlje s površine, ali neće oštetiti PCB materijal. Imajte na umu da ćete htjeti industrijske uloške, a ne uloške za čišćenje kuhinje impregnirane sredstvom za čišćenje/sapunom. Ako imate posebno teške naslage na dasci, onda je prihvatljiva fina vrsta čelične vune, ali budite vrlo oprezni na pločama sa uskim tolerancijama jer se sitne čelične strugotine mogu zaglaviti između jastučića i u rupama. Nakon što očistite ploču do sjajnog bakra, možete upotrijebiti otapalo poput acetona da očistite sve komadiće jastučića za čišćenje koji mogu ostati i ukloniti kemijsku kontaminaciju s površine ploče. Metil hidrat je još jedno dobro otapalo i nešto manje smrdi od acetona. Imajte na umu da oba ova otapala mogu ukloniti tintu, pa ako je vaša ploča svileno prošarana, prvo isprobajte kemikalije prije nego što cijelu ploču provučete crijevom.

Nadam se da ste izvršili sve gore navedene formalnosti i spremni za postavljanje komponenti na PCB. Komplet je dizajniran za komponente kroz rupe, a komponente kroz rupu na PCB-u počinju postavljanjem dijela u svoju rupu.

Nakon što su komponenta i ploča očišćeni, spremni ste za postavljanje komponenti na ploču. Osim ako je vaše kolo jednostavno i sadrži samo nekoliko komponenti, vjerojatno nećete sve komponente staviti na ploču i lemiti ih odjednom. Najvjerojatnije ćete lemiti nekoliko komponenti odjednom prije nego što okrenete ploču i postavite više. Općenito, najbolje je početi s najmanjim i ravnim komponentama (otpornici, IC -ovi, signalne diode itd.), A zatim raditi do većih komponenti (kondenzatori, tranzistori za napajanje, transformatori) nakon što su sitni dijelovi napravljeni. Ovo održava ploču relativno ravnom, čineći je stabilnijom tijekom lemljenja. Također je najbolje sačuvati osjetljive komponente (MOSFET-ove, IC-ove bez utičnica) do kraja kako biste smanjili mogućnost njihovog oštećenja tijekom montaže ostatka kola. Savijte elektrode po potrebi i umetnite komponentu kroz odgovarajuće rupe na ploči. Da biste dio držali na mjestu dok lemite, možda ćete htjeti saviti elektrode na dnu ploče pod kutom od 45 stupnjeva. Ovo dobro funkcionira za dijelove s dugim vodovima, poput otpornika. Komponente sa kratkim provodnicima, kao što su IC utičnice, mogu se držati na mestu pomoću male maskirne trake ili ih možete saviti prema dole da biste ih pričvrstili za podloge PC ploče.

Nanesite vrlo malu količinu lema na vrh pegle. To pomaže u provođenju topline do komponente i ploče, ali lemljenje neće činiti spoj. Za zagrijavanje spoja položit ćete vrh pegle tako da nasloni i na sastavni dio i na ploču. Od kritičnog je značaja da zagrijete olovo i ploču, inače će se lem jednostavno udružiti i odbiti se zalijepiti za nezagrijani predmet. Mala količina lema koju ste nanijeli na vrh prije zagrijavanja spoja pomoći će u kontaktu između ploče i elektrode. Obično je potrebno sekundu ili dvije da se spoj dovoljno zagrije za lemljenje, ali veće komponente i deblji jastučići/tragovi apsorbirat će više topline i mogu se povećati ovaj put. Ako vidite da područje ispod podloge počinje stvarati mjehuriće, prestanite zagrijavati i uklonite lemilicu jer pregrevate podlogu i postoji opasnost od podizanja. Ostavite da se ohladi, pa pažljivo ponovo zagrijavajte mnogo manje vremena.

Uvijek pazite da primijenite dovoljno topline, u protivnom biste mogli završiti sa „hladnim lemnim spojem“. Takav lemni spoj mogao bi izgledati u redu bez pružanja željene veze. Ovo može dovesti do ozbiljnih frustracija kada vaše kolo ne radi, a vi pokušavate shvatiti zašto;) Kada izbliza pogledate hladni lemni spoj, vidjet ćete da ima mali razmak između lemljenja i pin.

Ako ste zadovoljni svojim lemljenjem, odrežite dio komponente iznad lemnog zgloba.

U vrijeme lemljenja slijedio sam sve gore navedene savjete. Prvo sam stavio sve otpornike na ploču i lemio. Zatim sam postavio IC bazu za sve IC i pažljivo lemio. Za lemljenje IC -a pametno je koristiti IC utičnicu. Neke IC -ove će se slomiti ako je toplina lemilice previše vruća. Zatim sam lemio kućište baterije, Grove konektore i pin zaglavlja.

Da biste saznali više o postavljanju i lemljenju komponente PCB-a, možete pročitati ovu lijepu uputu:

Korak 5: Lemljenje (LED i prekidač)

Nakon lemljenja svih otpornika, zaglavlja iglica i IC baze pravo je vrijeme za lemljenje LED dioda i prekidača. Komplet sadrži šest LED dioda od 5 mm i svi su postavljeni u jednu liniju. Zatim sam postavio 4 taktilna prekidača.

Prvo lemite male dijelove. Lemite otpornike, kratkospojnike, diode i sve ostale male dijelove prije nego što lemite veće dijelove poput kondenzatora i tranzistora. To znatno olakšava montažu. Osetljive komponente instalirajte poslednje. CMOS -ove IC, MOSFET -ove i druge komponente osjetljive na statički elektricitet instalirajte posljednje kako biste izbjegli njihovo oštećenje prilikom sastavljanja drugih dijelova.

Iako lemljenje općenito nije opasna aktivnost, morate imati na umu nekoliko stvari. Prvi i najočitiji je da uključuje visoke temperature. Lemilice će biti 350F ili veće i vrlo brzo će izazvati opekotine. Koristite postolje za podupiranje glačala i držite kabel dalje od područja s velikim prometom. Sam lem može kapati, pa ima smisla izbjegavati lemljenje preko izloženih dijelova tijela. Uvijek radite u dobro osvijetljenom prostoru gdje imate prostora za postavljanje dijelova i kretanje. Izbjegavajte lemljenje licem neposredno iznad zgloba jer će isparenja iz fluksa i drugih premaza nadražiti vaš respiratorni trakt i oči. Većina lemova sadrži olovo, pa izbjegavajte dodirivati lice dok radite s lemljenjem i uvijek operite ruke prije jela.

Korak 6: Lemljenje (sedam segmenata, LCD i matrična tačka)

Ovo je posljednja faza lemljenja. U ovoj fazi ćemo lemiti tri velike komponente (sedmosegmentni ekran, matrični ekran i LCD ekran). Prvo sam lemio sedmosegmentni ekran na ploču jer je najmanje veličine i manje je osjetljiv. Zatim sam postavio matrični ekran. Nakon lemljenja matričnog ekrana postavio sam posljednju komponentu, LCD ekran na ploču. Prije postavljanja LCD -a na ploču, prvo sam zalemio muški pin pin na LCD, a zatim postavio na glavnu PCB ploču. Lemljenje se obavlja lemljenjem LCD -a.

Nakon što ste izradili sve lemne spojeve, dobra je praksa očistiti sav višak ostataka fluksa s ploče. Neki fluksi su hidroskopski (upijaju vodu) i mogu polako apsorbirati dovoljno vode da postanu blago provodljivi. Ovo može biti značajan problem u neprijateljskom okruženju kao što je automobilska aplikacija. Većina fluksa će se lako očistiti pomoću metil hidrata i krpe, ali neki će zahtijevati jače otapalo. Za uklanjanje fluksa upotrijebite odgovarajuće otapalo, a zatim osušite ploču komprimiranim zrakom.

Korak 7: Potpuni komplet

Nadam se da ste dovršili sve gore navedene korake. Čestitamo! Napravili ste vlastiti Arduino Nano komplet za učenje. Sada možete vrlo lako istraživati svijet Arduina. Ne morate kupiti drugačiji štit ili modul da biste naučili Arduino programiranje. Komplet uključuje sve osnovne stvari potrebne za učenika.

Pomoću kompleta možete vrlo lako izgraditi sljedeće projekte. Nije potreban dodatni uređaj ili komponenta. Čak i ploča zahtijeva vrlo malo jednostavnih kratkospojnih veza.

1. Termometar možete napraviti pomoću LM35 i sedmosegmentnog ekrana
2. Mjerač temperature i vlažnosti možete napraviti pomoću DHT11 i LCD ekrana
3. Možete napraviti jednostavan klavir koristeći dugmad i zujalicu
4. Digitalni sat možete napraviti pomoću RTC -a i LCD -a/Sedam segmenata. Alarm možete dodati i pomoću zujalice. Četiri gumba se mogu koristiti za podešavanje vremena i konfiguraciju.
5. Možete napraviti analogni sat pomoću RTC -a i matričnog prikaza
6. Možete napraviti igru pomoću dugmadi i matričnog prikaza.
7. Možete povezati bilo koji Grove modul poput Grove Bluetooth -a, različitog Grove senzora itd.

Spomenuo sam samo nekoliko mogućih opcija. Pomoću kompleta možete stvoriti mnogo više stvari. U sljedećem koraku pokazat ću vam neki primjer korištenja kompleta sa Arduino skicom.