Sommario:
- Forniture
- Passaggio 1: dominare lo schema elettronico Arduino UNO
- Passaggio 2: schema elettronico della scheda compatibile con Arduino
- Passaggio 3: circuito di alimentazione
- Passaggio 4: circuito di reset e oscillatore
- Passaggio 5: schema elettronico ATMEGA328P
- Passaggio 6: circuito di programmazione CHIP ATMEGA328P e LED di segnalazione nel circuito
- Passaggio 7: connettore e forma Arduino UNO
- Passaggio 8: progetto del circuito stampato
- Passaggio 9: circuito stampato compatibile con Arduino
- Passaggio 10: assemblaggio del circuito stampato
- Passaggio 11: custodia per scheda compatibile con Arduino
- Passaggio 12: scarica i file della scheda compatibile con Arduino
- Passaggio 13: Ringraziamenti
Video: Scheda compatibile con Arduino: 13 passaggi
2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01
Domini la tecnologia Arduino? Se non domini è probabilmente perché sta dominando te.
Conoscere Arduino è il primo passo per creare vari tipi di tecnologie, quindi il primo passo è padroneggiare l'intero funzionamento di una scheda Arduino.
In questo Instructables imparerai passo dopo passo a padroneggiare i circuiti completi di una scheda compatibile con Arduino.
Pertanto, il nostro obiettivo è insegnare come è possibile produrre la propria scheda compatibile Arduino con le stesse dimensioni e dimensioni di Arduino UNO attraverso il progetto con scheda compatibile Arduino JLCPCB di $ 2.
Di seguito, offriremo tutte le distinte base e spiegheremo come funziona il circuito e costruiremo la nostra scheda Arduino PCB compatibile utilizzando il software EasyEDA.
Forniture
- 01 x Cristallo 16 MHz
- Condensatore ceramico 02 x 22 pF
- 01 x ATMEGA328P
- 02 x Condensatore Elettrolitico 0.1 uF
- 02 x Condensatore Elettrolitico 0,33 uF
- 01 x connettore jack 2,1 mm
- 01 x condensatore ceramico 100nF
- 04 x Resistenza 1kR
- 01 x Resistenza 10kR
- 04 x LED 3 mm
- 01 x Pin Header 2x3 - 2,54 mm
- 01 x Diodo 1N4001
- 01 x ASM1117 3,3 V
- 01 x ASM1117 5V
- 01 x Pin Header 1x5 - 2,54 mm
- 01 x Pulsante interruttore 6x6x5 mm
Passaggio 1: dominare lo schema elettronico Arduino UNO
Il primo passo per dominare la tecnologia Arduino è conoscere lo schema elettronico di Arduino. Da questo circuito elettronico impareremo come funziona la scheda Arduino e come costruire anche la nostra scheda compatibile con Arduino.
Di seguito, presenteremo il progetto completo della Scheda Compatibile Arduino.
Nel circuito elettronico Arduino, ci sono diversi circuiti importanti, che vengono presentati di seguito:
- Alimentazione elettrica;
- Circuito di ripristino;
- Circuito di programmazione;
- circuito oscillatore;
- Circuito del Microcontrollore ATMEGA328P;
- Segnalatore di circuito alimentato a LED;
- Connettore per i Pin Atmega328P.
Sulla base dei circuiti, costruiremo la scheda compatibile con Arduino.
Passaggio 2: schema elettronico della scheda compatibile con Arduino
Il circuito elettronico della scheda compatibile con Arduino è presentato di seguito. Questo circuito ha le seguenti parti:
- Alimentazione elettrica;
- Circuito di ripristino;
- Circuito di programmazione;
- circuito oscillatore;
- Circuito del Microcontrollore ATMEGA328P;
- Segnalatore di circuito alimentato a LED;
- Connettore per i Pin Atmega328P.
Di seguito, presenteremo come funziona ciascuna parte di questo circuito.
Passaggio 3: circuito di alimentazione
Il circuito di alimentazione viene utilizzato per alimentare l'intera scheda compatibile con Arduino. Questo circuito offre 3 diverse tensioni: Input Voltage, 5V e 3.3V ai pin del connettore della scheda compatibile Arduino.
Questo circuito può essere alimentato con una tensione da 7V a 12V, tuttavia si consiglia di fornire un massimo di 9V.
Dopo aver alimentato il circuito con un connettore jack da 2,1 mm, la tensione di ingresso passa attraverso 2 circuiti regolatori di tensione.
La tensione è regolata da un AMS1117 5V IC e AMS1117 3.3V IC. Il circuito integrato AMS1117 5V viene utilizzato per fornire una tensione regolata di 5V per alimentare il microcontrollore ATMEGA328P. Mentre AMS1117 CHIP viene utilizzato per fornire una tensione di 3,3 V sul connettore della scheda, alimenterà alcuni moduli e sensori che utilizzano questo valore di tensione per funzionare.
Passaggio 4: circuito di reset e oscillatore
Il circuito di reset è costituito da un pulsante e un resistore che è collegato al pin 1 del microcontrollore ATMEGA328P. Quando si preme il pulsante, il pin di ripristino riceve l'alimentazione di tensione 0V. In questo modo, il microcontrollore viene ripristinato manualmente tramite il pulsante.
Ora, il circuito dell'oscillatore è costituito da un cristallo e due condensatori ceramici come mostrato nello schema elettronico presentato.
Passaggio 5: schema elettronico ATMEGA328P
Il circuito ATMEGA328P è mostrato nella figura sopra. Perché il microcontrollore ATMEGA32P funzioni, sono necessarie tre cose:
- Circuito di ripristino
- Circuito oscillatore a cristallo da 16 MHz;
- Circuito di alimentazione 5V.
Il circuito di reset e l'oscillatore sono stati presentati in precedenza. Infine, l'alimentazione a 5V è ottenuta dall'uscita di tensione del regolatore di tensione AMS1117 5V. È responsabile della regolazione della tensione e dell'alimentazione del microcontrollore ATMEGA328P.
Presentiamo ora il circuito di programmazione CHIP ATMEGA328P e il led di segnalazione on-circuit.
Passaggio 6: circuito di programmazione CHIP ATMEGA328P e LED di segnalazione nel circuito
In questa scheda compatibile con Arduino non è presente una porta USB. In questo modo utilizzeremo il modulo Convertitore USB-TTL.
Il modulo utilizzato per programmare l'ATMEGA328P è l'FT232RL. Questo modulo viene utilizzato perché ha il pin DTR. Tramite questo modulo, lo collegheremo in un pin maschio dell'intestazione e programmeremo l'ATMEGA328P tramite 5 pin.
I pin utilizzati per la programmazione sono VCC(+5V), GND, RX, TX e DTR.
Oltre a questo circuito, è presente un LED di segnalazione nel circuito. Questo LED viene utilizzato per segnalare quando la scheda compatibile con arduino è accesa.
Quando la scheda è alimentata, la tensione del regolatore di tensione AMS1117 5V raggiunge questo LED ed è eccitato.
Infine, abbiamo i connettori per schede compatibili con Arduino.
Passaggio 7: connettore e forma Arduino UNO
Per creare una buona esperienza utente con la scheda compatibile Arduino, abbiamo utilizzato una forma simile alla scheda Arduino UNO.
Come è possibile vedere, tutti i pin del Microcontrollore sono collegati in un Arduino UNO Shape. In questo modo, il nostro circuito stampato avrà la forma di Arduino UNO come indicato sopra.
Attraverso la forma, l'utente avrà una buona esperienza simile ad Arduino UNO.
Pertanto, con questo schema elettronico, abbiamo creato il progetto del circuito stampato.
Passaggio 8: progetto del circuito stampato
Per creare la scheda compatibile Arduino questo progetto è stato sviluppato attraverso l'ambiente del progetto PCB EasyEDA.
In questo modo vengono organizzati tutti i componenti e, posteriormente, vengono create le tracce. Pertanto, il PCB presentato sopra è stato creato con una forma simile ad Arduino UNO come citato in precedenza.
Nelle figure sopra il circuito è presentato nel suo modello schematico 2D e 3D.
Infine, dopo che il circuito è stato realizzato, i file Gerber sono stati generati e spediti per la produzione presso l'azienda JLCPCB Electronic Circuit Board.
Passaggio 9: circuito stampato compatibile con Arduino
Sopra è presentato il risultato del circuito stampato compatibile con Arduino. Come è possibile vedere, il circuito stampato è di buona qualità e il prototipo funziona senza problemi.
Dopo aver valutato tutto il circuito del circuito stampato, montiamo i componenti del circuito stampato nel PCB.
Passaggio 10: assemblaggio del circuito stampato
La scheda Arduino compatibile è molto facile da assemblare i componenti. Come è possibile vedere nella sua struttura, ha 29 componenti da saldare nella tua struttura. In questo modo, solo 27 componenti vengono assemblati tramite Pin Through Hole. Pertanto, il 93,1% dei componenti utilizzati in questa scheda può essere saldato da qualsiasi utente.
Gli altri 2 componenti SMD sono molto facili da saldare sulla superficie del PCB.
In questo modo, è possibile utilizzare questo PCB per insegnare agli studenti come costruire la propria scheda compatibile con Arduino e produrre altre attività.
Infine, costruiremo la nostra scatola attraverso il taglio laser per racchiudere la nostra scheda compatibile con Arduino.
Passaggio 11: custodia per scheda compatibile con Arduino
La scatola tagliata al laser è progettata per immagazzinare il circuito Arduino e proteggerlo. Questa scatola può essere realizzata in fibra di legno a media densità o materiale acrilico e deve essere realizzata con un unico materiale.
Per la produzione della custodia utilizziamo il software online Maker Case. Pertanto, attraverso questo software è possibile inserire i parametri come larghezza, altezza e profondità.
Infine, abbiamo il nostro circuito stampato nella custodia.
Passaggio 12: scarica i file della scheda compatibile con Arduino
Se hai bisogno di scaricare i file PCB per produrre il tuo PCB, puoi scaricare i file nel seguente link:
Scarica progetti file PCB
Passaggio 13: Ringraziamenti
Grazie JLCPCB per offrire il progetto Open Source PCB Arduino compatibile per produrre questo articolo.
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