Semua dalam Papan Mikrokontroler: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Dalam reka bentuk papan mikrokontroler all-in-one ini tujuannya adalah lebih berfungsi daripada Arduino, setelah kira-kira 100 jam reka bentuk saya telah memutuskan untuk membaginya dengan masyarakat, saya harap anda menghargai usaha dan menyokongnya (Sebarang pertanyaan atau maklumat akan diterima).

Langkah 1: Objektif

sebarang projek mempunyai keperluan yang berbeza: sensor, penggerak dan pengiraan, cara yang paling menjimatkan adalah dengan pengawal mikro seperti Arduino mana pun, dalam hal ini saya menggunakan salah satu Mikrokontroler julat PIC16F kerana saya lebih biasa.

Maklumat PIC16F1829:

Ekonomi;)

Dalaman 32 MHz

Antara muka UART atau USB (ch340)

SPI atau I2C x2

Pemasa (8/16-bit) x4 x1

ADC x12 10-bit

I / O x18

dan banyak lagi perkara (maklumat dalam lembaran data)

Terdapat pakej yang berbeza tetapi ketika membuat pengeluaran PCB bukan buatan tangan, yang terkecil juga adalah yang termurah

Langkah 2: Peningkatan untuk MCU

mikrokontroler memerlukan kapasitor dan konfigurasi Perkakasan untuk pin set semula, tetapi tidak mencukupi

- Litar Bekalan Kuasa

- Peningkatan Perkakasan

- Pemuat but

- Antara Muka Manusia

- Konfigurasi Pin

Langkah 3: Litar Bekalan Kuasa

- perlindungan antipolariti Bekalan Kuasa (MOSFET-P)

Saya memanfaatkan diod dalaman mosfet untuk memandu dan apabila itu berlaku, Voltan Gerbang cukup untuk mempunyai RDSon link_info yang sangat rendah

- pengatur voltan (VCO) pengatur khas saya menggunakan LD1117AG dan paking TO-252-2 (DPAK) sama dengan lm7805 tetapi lebih murah dan LDO

- penapis kapasitif khas (100n)

- Fius untuk kuasa USB

untuk mengelakkan lebih daripada 1A

- Penapis ferit untuk kuasa USB

dalam ujian

Langkah 4: Peningkatan Perkakasan

untuk tujuan umum saya memutuskan untuk menambah:

- Soft-Start Reset jika perkara lain dikawal, Dengan kelewatan reset awal, ia tidak memulakan mikrokontroler, setelah menghidupkan dan menstabilkan voltan selamat untuk mengawal perkara lain

pin reset dinafikan, ini menetapkan semula MCU ketika 0V, litar RC (rintangan kapasitor) menjadikan nadi lebih lama dan diod melepaskan kapasitor ketika VCC 0V

- N-Channel Mosfet AO3400A

kerana mikrokontroler standard tidak dapat memberikan lebih daripada 20mA atau 3mA per pin ditambah kuasa menghadkan jumlah penggunaan hingga 800mA dan mosfet dapat menggunakan komunikasi penukaran 5V hingga 3.3V.

- OP-AMP LMV358A

untuk menguatkan isyarat yang sangat lemah, output dengan rintangan rendah dan instrumen untuk merasakan arus, dan lain-lain …

Langkah 5: Pemuat but

bootloader memberikan untuk menulis yang boleh dipesan, tetapi secara ringkas fungsinya adalah memuat program. di Arduino One misalnya ada mikrokontroler lain dengan sokongan USB asli, dalam kes semua PIC, bootloader adalah PICKIT3 walaupun kita mempunyai CH340C (ia bukan bootloader, ia akan menjadi mikrokontroler USB ke Serial yang disebut UART).

PICKIT3 -> bootloader melalui ICSP (Pengaturcaraan Bersiri Dalam Litar)

CH340C -> Komunikasi USB bersiri

semuanya dalam pembangunan, tetapi bootloader berfungsi.

Langkah 6: Antara Muka Manusia

- Suport USB

CH340C adalah penukar USB ke Serial terbenam

Standar Konfigurasi siri pada 9600baud, 8bits, 1 stop bit, tanpa parity, bit paling penting yang dihantar pertama dan tidak terbalik

- Tetapkan semula Butang

dilaksanakan dalam rangkaian Soft-Start Reset untuk menetapkan semula mikrokontroler, tetapi ICSP RST tetap berlaku

-Tombol Pengguna

khas 10k untuk menurunkan pin output

- LED biru 3mm x8 5V - 2.7 Vled = 2.3 Vres

2.3 Vres / 1500 Rres = 1.5 mA (anda boleh mendapat lebih banyak kecerahan)

2.3 Vres * 1.5 mA => 4 mW (kurang dari 1 / 8W)

Langkah 7: Konfigurasi Pin

Penyelesaiannya dengan sedikit ruang, adalah menunjukkan lapisan pin dan menyoldernya selari dengan papan, pin baris dua dan ketebalan papan yang sesuai, sama dengan penyambung ekspres pci

tetapi pin untuk pin tengah khas ialah 100mil = 2.55mm

jaraknya adalah aprox 2mm = 2.55 - 0.6 (pin)

juga ketebalan khas papan adalah 1.6 tidak mengapa

ini adalah contoh dengan 2 papan 1mm

Langkah 8: Akhir

Setiap bahagian yang telah saya gabungkan telah diuji secara berasingan dengan komponen lain (TH) dan versi prototaip, saya merancangnya dengan platform easyEDA dan dipesan dalam JLC dan LCSC (supaya pesanan disatukan terlebih dahulu, anda harus membuat pesanan di JLC dan setelah dipesan dengan sesi yang sama anda melakukan pembelian di LCSC dan menambahkan)

Sayang sekali bahawa saya tidak mempunyai gambar dan saya tidak dapat membuktikannya bersama-sama, untuk masa yang diperlukan untuk membuat pesanan dan membuat semua dokumentasi, tetapi untuk arahan berikut kerana merangkumi reka bentuk umum di sini, Sebarang pertanyaan anda boleh meninggalkannya dalam komen.

Dan ini dia, apabila pesanan tiba, saya akan menyelesaikannya, mencubanya bersama, melaporkan masalah, mengemas kini, dokumentasi, program, dan mungkin membuat video.

terima kasih, selamat tinggal dan sokongan!

pautan: easyEDA, YouTube, jelas Instructables