Breadboard Arduino nel modo giusto: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ci sono letteralmente centinaia di Arduino Breadboard là fuori, quindi cosa c'è di diverso in questo? Bene, ci sono molte cose che la maggior parte di loro e in effetti anche lo stesso Arduino non stanno facendo bene. Prima di tutto, l'alimentazione analogica è legata all'alimentazione digitale. C'è un motivo per cui Atmel li ha tirati fuori su pin separati. La sezione digitale genera rumore che può interferire con le conversioni analogiche. Atmel consiglia un induttore da 10µH e un condensatore separato per AVCC per filtrare questo rumore. Non ho usato questo induttore o la perlina di ferrite consigliata per VCC, ma se hai intenzione di fare molte cose analogiche, probabilmente è una buona idea. Le induttanze vaganti della breadboard e dei ponticelli aiutano alcuni.

Un altro miglioramento riguarda la linea RESET. Per consentire la modalità HVPP, gli AVR non hanno protezione ESD sul pin RESET. Quindi, se non stai programmando ad alta tensione, si consiglia di utilizzare un diodo per proteggere dalle scariche elettrostatiche. Tutto questo è trattato in AVR042: Considerazioni sulla progettazione dell'hardware AVR. Apparentemente poche persone sono a conoscenza di questo documento.

Un'altra pratica comune è quella di posizionare un condensatore direttamente attraverso l'interruttore sulla linea RESET. Questo può generare picchi di alta tensione secondo AVR042. Questo non viene fatto molto con gli AVR (probabilmente perché li uccide completamente) ma è spesso visto con molti altri micro e persino sulle schede di sviluppo del produttore. Affidarsi alla protezione ESD in questo modo è solo un cattivo design secondo me.

Passaggio 1: raccogliere materiali

BOM per questo progetto:

• (1) breadboard senza saldatura a 630 (830) fori
• (1) Kit di cavi jumper per breadboard assortiti o filo solido 24AWG argento o rivestito di stagno
• (1) USBtinyISP, Arduino ISP, ecc.
• (1) breakout ISP a 6 pin o cavi DuPont maschio-maschio
• (1) Microcontrollore Atmel ATmega328P-PU AVR (DIP a 28 pin)
• (1) Indicatore LED verde da 3-5 mm
• (1) Diodo veloce 1N914/1N4148
• (1) Interruttore a pulsante tattile con albero da 9 mm
• (1) Oscillatore al quarzo da 16 MHz, 15-20 pF
• (1) Perla di ferrite (opzionale)
• (1) Induttore da 10µH (opzionale)
• (1) Ceramica multistrato 10µF
• (4) ceramica monolitica 100nF
• (2) disco ceramico 22pF
• (1) Resistore da 4,7k 1/4W
• (1) resistenza da 680Ω 1/4W
• (1) Resistenza da 330Ω 1/4W

Per il passaggio, paga un po' di più e prendi qualcosa di decente. Quelli quadrati comunemente disponibili sono spazzatura inaffidabile.

Passaggio 2: iniziare gli assemblaggi

Montare prima tutti i componenti bassi e i ponticelli. Il componente tagliato scende fino a 8 mm al di sotto del punto più basso del corpo del componente dopo la piegatura. NON TAGLIARE i cavi sui 3 componenti utilizzati nel passaggio successivo. Tagliateli solo in modo uniforme ma lasciateli alla lunghezza massima. Fai molta attenzione con i condensatori a disco. Il rivestimento ad immersione nella parte inferiore è fragile e si rompe dove copre i cavi se sono flessi.

Il pin 1 dell'ATmega dovrebbe andare nella riga 11 per facilitare la ricerca dei pin. Il pin 5 è la riga 15, il pin 10 è la riga 20, ecc.

Un condensatore da 100nF va da A11 a GND, è difficile vederlo nelle foto. La resistenza da 330Ω si trova nei fori D10 e D11. Il diagramma di Fritzing rende più facile vedere cosa va dove.

Gli altri tappi da 100nF vanno in D17, D18, un altro in G17, G19 e un altro in H17, H18.

Il ponticello che va ad AVCC può facoltativamente essere sostituito con un induttore da 10µH. Se le tue misurazioni analogiche lo richiedono, ti aiuterà con il rumore.

Il tallone di ferrite opzionale va a VCC. Usalo se ci sono componenti che generano rumore, ad esempio i chip logici della serie 7400. Rimuovere il ponticello VCC e sostituirlo con il tallone di ferrite.

Non dimenticare i ponticelli che collegano + e - su tutta la linea.

Passaggio 3: ISP e cose alte

I componenti più alti vengono dopo. Questi sono il diodo, il resistore da 4,7k e il cristallo di quarzo. Assicurati di osservare la polarità sul diodo. La banda del catodo va sul lato +. Sì, dovrebbe essere distorto al contrario.

Quando tutto è come mostrato e sei sicuro che nulla sia in cortocircuito, è il momento per i cavi dei calamari dell'ISP. I pin 17, 18 e 19 sull'ATmega sono rispettivamente MOSI MISO e SCK. RESET può andare a J10 con questo tipo di interruttore. VCC e GND sono + e - ovviamente.

Passaggio 4: il bootloader opzionale

È necessario eseguire il flashing di un bootloader nell'ATmega per "caricare" gli sketch dall'IDE di Arduino. Altrimenti verrà caricato solo tramite ISP. Serial è molto più veloce, ma il bootloader occupa un po' dello spazio della memoria flash che altrimenti andrebbe al tuo sketch e rallenta il processo di avvio. Optiboot è consigliato se segui questa strada ed è molto piccolo. Personalmente, rinuncio al bootloader e uso solo l'ISP.

Un'altra considerazione è il tempo per alimentare l'ISP. Ad esempio, USBtinyISP ha un ponticello all'interno per alimentare il bersaglio. Anche i vecchi caricabatterie del telefono sono un'ottima fonte di alimentazione. Sono disponibili schede breakout USB o semplicemente tagliare il connettore e spellare e stagnare i fili se sei coraggioso. Avevo un caricabatterie Android che mi si è impigliato nella gamba e si è rotto, quindi non è stato un problema. Con i cavi di calamaro lasciare fuori il pin VTG/VCC sull'ISP quando si alimenta esternamente o lasciarlo collegato e togliere il ponticello.

Passaggio 5: conclusione

Hai finito ora. Carica lo schizzo del lampeggio per un test e il LED dovrebbe iniziare a lampeggiare. Ho uno schizzo di lampeggio guidato da interruzioni da qualche parte. Vedi se riesci a trovarlo.