Papan Kompatibel Arduino: 13 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Adakah anda menguasai teknologi Arduino? Sekiranya anda tidak menguasai itu mungkin kerana ia menguasai anda.

Mengetahui Arduino adalah langkah pertama bagi anda untuk membuat pelbagai jenis teknologi, jadi langkah pertama adalah anda dapat menguasai operasi penuh papan Arduino.

Dalam Instructables ini anda akan belajar langkah demi langkah untuk menguasai litar lengkap papan serasi Arduino.

Oleh itu, tujuan kami adalah untuk mengajar bagaimana anda boleh menghasilkan Arduino Compatible Board anda sendiri dengan ukuran dan dimensi Arduino UNO yang sama melalui projek dengan JLCPCB Arduino Compatible Board sebanyak $ 2.

Selepas ini, kami akan menawarkan semua bahan dan menerangkan cara kerja litar dan membina Arduino PCB Compatible Board kami menggunakan Perisian EasyEDA.

Bekalan

• 01 x Kristal 16 MHz
• Kapasitor Seramik 02 x 22pF
• 01 x ATMEGA328P
• 02 x Kapasitor Eletrolitik 0.1 uF
• 02 x Kapasitor Eletrolitik 0.33 uF
• 01 x Penyambung Jack 2.1 mm
• 01 x Kapasitor Seramik 100nF
• 04 x Perintang 1kR
• 01 x Perintang 10kR
• 04 x LED 3 mm
• 01 x Pin Header 2x3 - 2.54 mm
• 01 x Diod 1N4001
• 01 x ASM1117 3.3V
• 01 x ASM1117 5V
• 01 x Pin Header 1x5 - 2.54 mm
• 01 x Butang Tukar 6x6x5 mm

Langkah 1: Mendominasi Skema Elektronik Arduino UNO

Langkah pertama untuk menguasai teknologi Arduino adalah mengetahui Skema Elektronik Arduino. Dari litar elektronik ini, kita akan belajar bagaimana papan Arduino berfungsi dan bagaimana membina Papan Kompatibel Arduino kita sendiri.

Selepas ini, kami akan membentangkan projek penuh Arduino Compatible Board.

Di Litar Elektronik Arduino, terdapat beberapa litar penting, yang ditunjukkan di bawah:

• Bekalan Kuasa;
• Tetapkan Semula Litar;
• Litar Pengaturcaraan;
• Litar Pengayun;
• Litar Mikrokontroler ATMEGA328P;
• Penanda Litar Bertenaga LED;
• Penyambung untuk Pin Atmega328P.

Berdasarkan litar, kami akan membina Arduino Compatible Board.

Langkah 2: Skema Elektronik Papan Kompatibel Arduino

Litar Elektronik Papan Kompatibel Arduino ditunjukkan di bawah. Litar ini mempunyai bahagian berikut:

• Bekalan Kuasa;
• Tetapkan Semula Litar;
• Litar Pengaturcaraan;
• Litar Pengayun;
• Litar Mikrokontroler ATMEGA328P;
• Penanda Litar Bertenaga LED;
• Penyambung untuk Pin Atmega328P.

Selepas ini, kami akan membentangkan cara kerja setiap bahagian litar ini.

Langkah 3: Litar Bekalan Kuasa

Power Circuit digunakan untuk memberi kuasa kepada seluruh papan litar yang serasi dengan Arduino. Litar ini menawarkan 3 voltan berbeza: Voltan Input, 5V, dan 3.3V pada pin penyambung kad yang serasi dengan Arduino.

Litar ini boleh dikuasakan dengan voltan 7V hingga 12V, namun, kami mengesyorkan untuk membekalkan maksimum 9V.

Setelah menghidupkan litar dengan penyambung bicu 2.1 mm, voltan masukan melalui 2 rangkaian pengatur voltan.

Voltan dikawal oleh IC AMS1117 5V dan IC 3.3S AMS1117. IC AMS1117 5V digunakan untuk memberikan voltan terkawal 5V untuk memberi kuasa pada Mikrokontroler ATMEGA328P. Walaupun AMS1117 CHIP digunakan untuk memberikan voltan 3.3V pada penyambung papan, ia akan menggerakkan beberapa modul dan sensor yang menggunakan nilai voltan ini untuk berfungsi.

Langkah 4: Tetapkan Semula dan Litar Oscillator

Litar ulang terdiri daripada butang dan perintang yang disambungkan ke pin 1 Mikrokontroler ATMEGA328P. Apabila butang ditekan, pin reset menerima kuasa voltan 0V. Dengan cara ini, Mikrokontroler diset semula secara manual dengan menggunakan butang.

Sekarang, litar pengayun terdiri daripada kapasitor kristal dan dua seramik seperti yang ditunjukkan dalam skema elektronik yang dibentangkan.

Langkah 5: Skema Elektronik ATMEGA328P

Litar ATMEGA328P ditunjukkan dalam gambar di atas. Agar Mikrokontroler ATMEGA32P berfungsi, tiga perkara diperlukan:

• Tetapkan semula litar
• Litar Pengayun Kristal 16MHz;
• Litar Kuasa 5V.

Reset Circuit and Oscillator telah dibentangkan sebelumnya. Akhirnya, bekalan 5V diperoleh dari output voltan pengatur voltan AMS1117 5V. Dia bertanggungjawab mengatur voltan dan memberi tenaga kepada Mikrokontroler ATMEGA328P.

Sekarang kita akan membentangkan rangkaian pengaturcaraan ATMEGA328P CHIP dan LED isyarat litar.

Langkah 6: Litar Pengaturcaraan ATMIPA328P CHIP dan LED Isyarat Litar

Dalam Arduino Compatible Board ini tidak mempunyai port USB. Dengan cara ini, kita akan menggunakan modul Penukar USB-TTL.

Modul yang digunakan untuk memprogram ATMEGA328P adalah FT232RL. Modul ini digunakan kerana mempunyai pin DTR. Melalui modul ini, kami akan menghubungkannya dalam pin lelaki header dan memprogram ATMEGA328P melalui 5 pin.

Pin yang digunakan untuk memprogram adalah VCC (+ 5V), GND, RX, TX, dan DTR.

Selain litar ini, terdapat LED Isyarat Litar. LED ini digunakan untuk memberi isyarat apabila papan serasi arduino anda dihidupkan.

Apabila papan litar dihidupkan, voltan pengatur voltan AMS1117 5V mencapai LED ini dan ia diaktifkan.

Akhirnya, kami mempunyai penyambung papan yang serasi dengan Arduino.

Langkah 7: Penyambung dan Bentuk UNO Arduino

Untuk mewujudkan pengalaman pengguna yang baik dengan papan serasi Arduino, kami menggunakan bentuk yang serupa dengan papan Arduino UNO.

Seboleh mungkin lihat, semua pin Mikrokontroler disambungkan dalam Arduino UNO Shape. Dengan cara ini, papan litar bercetak kami akan menjadi bentuk Arduino UNO seperti yang dinyatakan di atas.

Melalui bentuknya, pengguna akan mendapat pengalaman yang baik seperti Arduino UNO.

Oleh itu, dengan skema elektronik ini, kami membuat projek papan litar bercetak.

Langkah 8: Projek Papan Litar Bercetak

Untuk membuat Arduino Compatible Board projek ini dibangunkan melalui EasyEDA PCB Project Enviroment.

Dengan cara ini, semua komponen disusun dan posterior, jejak dibuat. Oleh itu, PCB yang dibentangkan di atas dibuat dengan bentuk yang serupa dengan Arduino UNO seperti yang disebutkan di anterior.

Dalam Gambar di atas papan litar ditunjukkan dalam model skematik 2D dan 3Dnya.

Akhirnya, setelah papan litar dibuat, fail Gerber dihasilkan dan dihantar untuk pembuatan di syarikat JLCPCB Electronic Circuit Board.

Langkah 9: Papan Litar Bercetak Kompatibel Arduino

Di atas disajikan hasil dari Arduino Compatible Printed Circuit Board. Seperti yang dapat dilihat, papan litar bercetak mempunyai kualiti yang baik dan prototaip berfungsi tanpa masalah.

Setelah menilai semua litar papan litar bercetak, kami memasang komponen papan litar bercetak di dalam PCB.

Langkah 10: Memasang Papan Litar Bercetak

Papan Kompatibel Arduino sangat mudah untuk menyusun komponen. Seboleh mungkin lihat pada strukturnya, ia mempunyai 29 komponen untuk disolder pada struktur anda. Dengan cara ini, hanya 27 komponen yang dipasang melalui Pin Through Hole. Oleh itu, 93.1% komponen yang digunakan dalam papan ini boleh menjadi solder untuk pengguna sesiapa sahaja.

2 komponen SMD yang lain sangat senang dipateri di permukaan PCB.

Dengan cara ini, adalah mungkin untuk menggunakan PCB ini untuk mengajar pelajar tentang cara membina Papan Kompatibel Arduino anda sendiri dan menghasilkan aktiviti lain.

Akhirnya, kami akan membina kotak kami melalui potongan laser untuk menutup Papan Kompatibel Arduino kami.

Langkah 11: Kotak Lekapan untuk Papan Kompatibel Arduino

Kotak potong laser direka untuk menyimpan litar Arduino dan melindunginya. Kotak ini boleh diperbuat daripada papan gentian kepadatan sederhana atau bahan akrilik dan mesti dibina daripada satu bahan.

Untuk menghasilkan kotak kandang, kami menggunakan Kes Pembuat perisian dalam talian. Oleh itu, melalui perisian ini adalah mungkin untuk memasukkan parameter seperti lebar, tinggi, dan kedalaman.

Akhirnya, kami mempunyai papan litar bercetak di kandang.

Langkah 12: Muat turun Fail Papan Kompatibel Arduino

Sekiranya anda memerlukan memuat turun fail PCB untuk menghasilkan PCB anda, anda boleh memuat turun fail tersebut di pautan berikut:

Muat turun Projek Fail PCB

Langkah 13: Ucapan terima kasih

Terima kasih JLCPCB untuk menawarkan Projek Sumber Terbuka Papan Kompatibel PCB Arduino untuk menghasilkan artikel ini.