Arduino үйлесімді тақтасы: 13 қадам

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

Сіз Arduino технологиясын басқарасыз ба? Егер сіз үстемдік етпесеңіз, бұл сізге үстемдік ететіндіктен болар.

Arduino -ны білу - бұл әр түрлі технологияларды жасаудың бірінші қадамы, сондықтан сіз Arduino тақтасының толық жұмысын меңгеруіңіз керек.

Бұл нұсқаулықта сіз Arduino үйлесімді тақтасының толық схемасын меңгеруді біртіндеп үйренесіз.

Сондықтан біздің мақсат - Arduino UNO өлшемі мен өлшемі бірдей Arduino үйлесімді тақтасын JLCPCB Arduino үйлесімді тақтасы 2 доллар болатын жоба арқылы қалай шығаруға болатынын үйрету.

Бұдан кейін біз барлық есепшот материалдарын ұсынамыз және схеманың қалай жұмыс істейтінін түсіндіреміз және EasyEDA бағдарламалық жасақтамасын пайдаланып Arduino PCB үйлесімді тақтасын құрамыз.

Жабдықтар

• 01 х кристалды 16 МГц
• 02 x 22pF керамикалық конденсатор
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x Элетролитикалық конденсатор 0,1 фФ
• 02 x 0,3 uF электролитикалық конденсатор
• 01 x ұя қосқышы 2,1 мм
• 01 х керамикалық конденсатор 100nF
• 04 x резистор 1кР
• 01 x резистор 10 кР
• 04 x жарықдиодты 3 мм
• 01 x түйреуіш 2x3 - 2,54 мм
• 01 x 1N4001 диод
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x түйреуіш 1x5 - 2,54 мм
• 01 x 6x6x5 мм қосқыш түймесі

1 -қадам: Arduino UNO электронды схемасында үстемдік ету

Arduino технологиясын басқарудың бірінші қадамы - Arduino электронды схемасын білу. Осы электронды схемадан біз Arduino тақтасының қалай жұмыс істейтінін және Arduino үйлесімді тақтасын қалай құруға болатынын білеміз.

Бұдан кейін біз Arduino үйлесімді тақтасының толық жобасын ұсынамыз.

Arduino электронды схемасында бірнеше маңызды тізбектер бар, олар төменде берілген:

• Нәр беруші;
• Схеманы қалпына келтіру;
• Бағдарламалау схемасы;
• Осциллятор тізбегі;
• ATMEGA328P микроконтроллерінің схемасы;
• Жарықдиодты қуатпен жұмыс істейтін тізбек сигналы;
• Atmega328P түйреуіштері үшін қосқыш.

Схемаларға сүйене отырып, біз Arduino үйлесімді тақтасын құрамыз.

2 -қадам: Arduino үйлесімді тақтасының электронды схемасы

Arduino үйлесімді тақтасының электронды схемасы төменде берілген. Бұл тізбек келесі бөліктерден тұрады:

• Нәр беруші;
• Схеманы қалпына келтіру;
• Бағдарламалау схемасы;
• Осциллятор тізбегі;
• ATMEGA328P микроконтроллерінің схемасы;
• Жарықдиодты қуатпен жұмыс істейтін тізбек сигнализациясы;
• Atmega328P түйреуіштері үшін қосқыш.

Әрі қарай, біз осы тізбектің әр бөлігінің қалай жұмыс істейтінін ұсынамыз.

3 -қадам: Қуат көзінің тізбегі

Қуат схемасы Arduino -мен үйлесімді барлық платаны қуаттандыру үшін қолданылады. Бұл схема 3 түрлі кернеуді ұсынады: кіріс кернеуі, 5В және 3.3В Arduino үйлесімді картасының қосқыш түйреуіштерінде.

Бұл тізбекті 7В -тан 12В -қа дейінгі кернеумен қоректендіруге болады, алайда біз максимум 9В кернеуді беруді ұсынамыз.

Контурды 2,1 мм ұялы қосқышпен қосқаннан кейін кіріс кернеуі кернеу реттегішінің 2 тізбегінен өтеді.

Кернеу AMS1117 5V IC және AMS1117 3.3V IC арқылы реттеледі. AMS1117 5V IC ATMEGA328P микроконтроллерін қосу үшін 5В реттелетін кернеуді қамтамасыз ету үшін қолданылады. AMS1117 CHIP тақта коннекторында 3,3В кернеуді қамтамасыз ету үшін пайдаланылса да, ол осы кернеу мәнін жұмыс істейтін кейбір модульдер мен сенсорларды қуаттандырады.

4 -қадам: Осциллятор тізбегін қалпына келтіру

Қалпына келтіру схемасы ATMEGA328P микроконтроллерінің 1 істігіне қосылған түйме мен резистордан тұрады. Түйме басылған кезде, қалпына келтіру түйреуі 0В кернеу қуатын алады. Осылайша, микроконтроллер түймемен қолмен қалпына келтіріледі.

Енді осциллятор схемасы электронды схемада көрсетілгендей кристалдан және екі керамикалық конденсатордан тұрады.

5 -қадам: ATMEGA328P электрондық схемасы

ATMEGA328P схемасы жоғарыдағы суретте көрсетілген. ATMEGA32P микроконтроллері жұмыс істеуі үшін үш нәрсе қажет:

• Схеманы қалпына келтіру
• 16 МГц кристалды осциллятор тізбегі;
• 5В қуат тізбегі.

Қалпына келтіру тізбегі мен осциллятор бұрын ұсынылған. Соңында 5В кернеуі AMS1117 5V кернеу реттегішінің кернеу шығысынан алынады. Ол кернеуді реттеуге және ATMEGA328P микроконтроллерін қуаттандыруға жауапты.

Енді біз ATMEGA328P CHIP бағдарламалау схемасын және тізбектегі сигналдық жарықдиодты ұсынамыз.

6-қадам: ATMEGA328P чипін бағдарламалау схемасы және тізбектегі сигналды жарық диоды

Бұл Arduino үйлесімді тақтасында USB порты жоқ. Осылайша біз USB-TTL түрлендіргіш модулін қолданамыз.

ATMEGA328P бағдарламалау үшін қолданылатын модуль - FT232RL. Бұл модуль DTR түйреуіші болғандықтан қолданылады. Бұл модуль арқылы біз оны еркек түйреуішке қосамыз және ATMEGA328P бағдарламасын 5 түйреуіш арқылы бағдарламалаймыз.

Бағдарламалау үшін қолданылатын түйреуіштер - VCC (+5V), GND, RX, TX және DTR.

Бұл тізбектен басқа, тізбектегі сигналды жарық диоды бар. Бұл жарық диоды arduino үйлесімді тақтасы қосылған кезде сигнал беру үшін қолданылады.

Электр тізбегіне қуат берілетін кезде AMS1117 5В кернеу реттегішінің кернеуі осы жарық диодына жетеді және оған қуат беріледі.

Ақырында, бізде Arduino үйлесімді тақта қосқыштары бар.

7 -қадам: Connector және Arduino UNO Shape

Arduino үйлесімді тақтасы арқылы жақсы тәжірибе жасау үшін біз Arduino UNO тақтасына ұқсас пішінді қолдандық.

Көріп отырғаныңыздай, микроконтроллердің барлық түйреуіштері Arduino UNO Shape түрінде қосылған. Осылайша, біздің баспа тақтасы жоғарыда айтылғандай Arduino UNO пішіні болады.

Пішін арқылы пайдаланушы Arduino UNO -ға ұқсас жақсы тәжірибеге ие болады.

Сондықтан осы электронды схемамен біз баспа платасының жобасын құрдық.

8 -қадам: Баспа схемасы жобасы

Arduino үйлесімді тақтасын құру үшін бұл жоба EasyEDA PCB Project Enviroment арқылы жасалған.

Осылайша, барлық компоненттер реттеледі және артта іздер пайда болады. Сондықтан жоғарыда келтірілген ПХД алдыңғы жағында келтірілген Arduino UNO -ға ұқсас пішінде жасалған.

Жоғарыдағы суреттерде тақта 2D және 3D схемалық үлгісінде берілген.

Ақырында, схема жасалғаннан кейін, Gerber файлдары JLCPCB электронды схемасы компаниясында өндіруге жіберілді.

9 -қадам: Arduino үйлесімді баспа схемасы

Жоғарыда Arduino үйлесімді баспа схемасының нәтижесі берілген. Көріп отырғаныңыздай, баспа платасы жақсы сапаға ие және прототипі еш қиындықсыз жұмыс істейді.

Баспа тақтасының барлық тізбегін бағалағаннан кейін біз ПХД -де баспа тақтасының компоненттерін жинаймыз.

10 -қадам: Ассамблеялық баспа схемасы

Arduino үйлесімді тақтасы компоненттерді жинауға өте оңай. Оның құрылымында көрініп тұрғандай, сіздің құрылымда дәнекерлеуге арналған 29 компонент бар. Осылайша, тесік арқылы тесік арқылы тек 27 компонент жиналады. Сондықтан, осы тақтада пайдаланылатын компоненттердің 93,1% кез келген пайдаланушы үшін дәнекерлеуге болады.

Қалған 2 SMD компоненттері ПХД бетінде дәнекерлеуге өте оңай.

Осылайша, осы ПХД көмегімен студенттерге Arduino үйлесімді тақтасын құруға және басқа әрекеттерді жасауға үйрету үшін қолдануға болады.

Ақырында, біз Arduino үйлесімді тақтасын қоршау үшін қорапты лазерлік кесу арқылы жасаймыз.

11 -қадам: Arduino үйлесімді тақтасының қорапшасы

Лазермен кесілген қорап Arduino схемасын сақтауға және оны қорғауға арналған. Бұл қорап орташа тығыздықты талшық тақтасынан немесе акрилден жасалған болуы мүмкін және бір материалдан тұруы керек.

Қоршау қорабын шығару үшін біз Maker Case онлайн бағдарламалық жасақтамасын қолданамыз. Сондықтан, бұл бағдарлама арқылы ені, биіктігі және тереңдігі сияқты параметрлерді енгізуге болады.

Ақырында, біздің корпуста баспа тақтасы бар.

12 -қадам: Arduino үйлесімді тақтасының файлдарын жүктеңіз

ПХД өндіру үшін ПХД файлдарын жүктеу қажет болса, келесі сілтеме бойынша файлдарды жүктеуге болады:

PCB файлдық жобаларын жүктеңіз

13 -қадам: Алғыс айту

JLCPCB осы мақаланы шығаруға арналған PCB Arduino үйлесімді тақтасының ашық бастапқы жобасын ұсынғаны үшін рахмет.