Алтын Arduino тақтасы: 12 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Мақсаты

Бұл тақтаның мақсаты - Arduino Uno -мен бірдей функционалдылыққа ие болу, бірақ дизайн ерекшеліктері жақсартылған. Ол шуды төмендетуге арналған конструкторлық мүмкіндіктерді қамтиды, мысалы, конденсаторларды жақсарту және ажырату. Біз қалқандармен үйлесімді болу үшін Arduino тақтасының стандартты ізін сақтаймыз; алайда, тақтаның орналасуын жақсарту үшін, тақтадан түсетін сигналдардың өзара сөйлесуін азайту арқылы қайтарылатын түйреуіштер қатары қосылады. Сонымен қатар, сағат дәлдігі мен тұрақтылығын арттыру үшін резонатордың орнына жүйелік сағат үшін 16 МГц кристалы қолданылады

Қуат бюджеті

Кіріс қуаты Arduino Uno -ны қосу үшін қажет болатындай болады. Ұсынылатын кіріс кернеуінің диапазоны 7 -ден 12 вольтке дейін. Егер 7 В -тан төмен берілсе, 5 В шығыс істікшесі бес вольттан аз беруі мүмкін және тақта тұрақсыз болып қалуы мүмкін. Егер 12 В жоғары кернеуді қолдансаңыз, кернеу реттегіші қызып кетуі мүмкін және тақтаны зақымдауы мүмкін. Atmega 328 ең жоғары сағат жылдамдығына ие болу үшін 3,3 В орнына 5 В пайдаланады.

Потенциалды тәуекелдер:

Ақаулы компоненттерді алу - бұл қосымша тапсырыс беру арқылы азайтылатын ықтимал қауіп.

IC чиптерін Atmega 328 сияқты жіберіп алмау түйреуіштердің дұрыс қосылуына әкелуі мүмкін. Біз оны дәнекерлеу алдында дұрыс бағытты тексереміз.

Шығу түйреуіштеріндегі механикалық кернеулер байланыстарды үзуі мүмкін. Бұған жол бермеу үшін біз тесіктерді қолданамыз.

Дәнекерлеу кезінде суық дәнекерлеу қосылыстары бар. Біз буын пайда болғаннан кейін әр қосылысты тексеру арқылы оны жеңілдете аламыз.

Тақтада бөлшектердің қайда кететінін анықтау қиынға соғуы мүмкін.

Жібек экрандағы сәйкестендіруді енгізу мұны жеңілдетеді.

Келу жоспары:

Коммутаторлар тақтаның ішкі тізбектерін оқшаулау үшін орнатылады және тақтаның бөліктерін бір -бірлеп жинауға және тексеруге мүмкіндік береді және қабанның қалған бөлігін жылжытпастан және жинамас бұрын әр бөлшектің дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

1 -қадам: схемалық

Схема Arduino Uno ашық көздерінің схемаларына сілтеме жасау және сигналдың тұтастығын жақсарту үшін оны реттеу арқылы жасалған.

2 -қадам: ПХД орналасуы

3 -қадам: құрастыру

Біз ПХД -ны ажырататын конденсаторлар мен сақтандырғыштармен жинай бастадық.

Содан кейін біз қуатты чиптер мен ESD диодты чипті дәнекерледік. ESD қорғаныс чипі шағын чиптің өлшемі мен кішкене жастықшаларға байланысты дәнекерлеу қиын болды, бірақ біз құрастыруды сәтті аяқтадық.

Біз тақтаны қалпына келтірмейтін мәселеге тап болдық, бірақ бұл біздің түйменің нашар байланыста болуына байланысты болды. Түймені күшпен басқаннан кейін ол функционалды күйге оралды және қалыпты жұмыс істеді

4 -қадам: Шуды ауыстыру: 9 -түйреуіш

Мұнда 9-13 түйреуіштерінің ауысу дыбыстары салыстырылатын екі сурет бар. Жасыл ауқымды кадрлар коммерциялық тақтаны, ал сары түс - біздің үйдегі тақтаны, ал көк сигналдар таза және дәйекті скопшот алу үшін триггер сигналдарын білдіреді.

Ауқымдық кадрлардағы таңбалауды көру қиын, бірақ коммерциялық тақтада (жасыл) шыңы шыңға дейін шамамен төрт вольтты қосқыш шуы бар. Біздің үйдегі тақтада шамамен екі вольтты қосқыш шу бар. Бұл түйреуіш 9 -дағы ауысу шуының 50% төмендеуі.

5 -қадам: Шуды ауыстыру: 10 -түйреуіш

10 түйреуіште коммерциялық тақтадағы ауысу шуы төрт вольттан асады. Ол шамамен 4,2 вольт шыңына жетеді. Біздің үйдің тақтасында ауысу шуы екі вольттан сәл жоғары. Бұл ауыспалы шуды шамамен 50% төмендету.

6 -қадам: Шуды ауыстыру: түйреуіш 11

Коммерциялық тақтадағы 11-істікшеде жоғарыдан төменге ауысу шуы шамамен 800 мВ құрайды, ал төменнен жоғарыға ауысу шуы шамамен 900 мВ құрайды. Біздің үй тақтасында жоғарыдан төменге ауысу шуы шамамен 800 мВ құрайды, ал төменнен жоғарыға ауысу шуы шамамен 200 мВ құрайды. Біз төменнен жоғарыға ауысатын шуды күрт азайттық, бірақ шын мәнінде жоғарыдан төменге ауысатын шуға әсер еткен жоқпыз.

7 -қадам: Шуды ауыстыру: 12 -түйреуіш

12 -істікте біз коммерциялық тақтада да, үй тақтасында да түсіруді іске қосу үшін коммутаторлық IO қолдандық. Коммерциялық тақтада коммутаторлық шудың шыңы шамамен 700 мВ құрайды, ал үйдегі тақтаның шыңы - 150 мВ. Бұл ауыспалы шудың шамамен 20% төмендеуі.

8 -қадам: Шуды ауыстыру: 13 -түйреуіш

13 -шкафта коммерциялық тақта төрт вольтты шыңнан шыңға дейін ауысатын шуды көрсетеді, ал біздің үйдегі тақта коммутациялық шуды шамалы көрсетеді. Бұл үлкен айырмашылық және мерекеге себеп

9 -қадам: Жақсартылған дизайнды қолдана отырып, жаңа арнайы функционалды тақтаны құру

Бұл тақтаның мақсаты - Golden Arduino тақтасын кеңейту, дизайн ерекшеліктері жақсартылған және түсі өзгеретін жарық диодтары мен жүрек соғу сенсоры сияқты қосымша компоненттері бар. Ол шуды төмендетуге арналған дизайн ерекшеліктерін қамтиды, мысалы маршруттауды жақсарту, 4 қабатты тақтаға айналдыру үшін ПХД-нің 2 қосымша қабатын пайдалану және қуат рельстерінің айналасындағы конденсаторларды ажырату және енгізу-шығару қондырғылары. Жүрек соғу сенсорын жасау үшін біз екі жарықдиодты жарық диодының арасында орналасқан фотодиодты қолданамыз, ол жүрек соғу сенсорының үстіне қойылған саусақтағы қаннан шағылған жарықты өлшейді. Сонымен қатар, бізде I2C арқылы басқарылатын жеке адресті жарықдиодты шамдар болады.

Кіріс қуаты Arduino Uno -ны қосу үшін қажет қуатпен бірдей болады. Ұсынылатын кіріс кернеуінің диапазоны 7 -ден 12 вольтке дейін. Егер 7 В -тан төмен берілсе, 5 В шығыс істікшесі бес вольттан аз беруі мүмкін және тақта тұрақсыз болып қалуы мүмкін. Егер 12 В жоғары кернеуді қолдансаңыз, кернеу реттегіші қызып кетуі мүмкін және тақтаны зақымдауы мүмкін. Atmega 328 ең жоғары сағат жылдамдығына ие болу үшін 3,3 В орнына 5 В пайдаланады.

10 -қадам: схемалық

11 -қадам: тақтаның орналасуы

Іздерді көру үшін қуат қабаты құйыңыз және жер қабаты құйыңыз. Бұл тақта жобаланған кезде, USB ізі кездейсоқ артқа бағытталған. Кабель дұрыс қосылуы үшін оны аудару керек.

12 -қадам: құрастыру

Әр қадамда суреттер түсірілмеген, бірақ төмендегі суретте тақтаның соңғы нұсқасы көрсетілген. Тақырып түйреуіштері қосылмады, себебі бұл тақтаның негізгі функциясы светодиодтар мен ADC қосу болып табылады. USB порты қарама -қарсы бағытта болуы керек, сондықтан кабель тақтаға жетпейді.