Bina Arduino Anda Sendiri: 6 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Menyiapkan Arduino di papan roti telah menjadi proses yang saya gemari.

Dalam beberapa minit anda boleh mempunyai platform Arduino yang berfungsi sepenuhnya seperti yang anda akan lihat dalam tutorial ini. Ada beberapa kali ketika saya di sekolah dan mengumpulkan salah satu daripadanya untuk menguji beberapa idea untuk projek. Selain itu, ia kelihatan sangat kemas dengan semua komponen yang dibentangkan di atas papan roti. Beberapa Projek Arduino sayaWhat adalah Arduino?

Arduino adalah platform prototaip elektronik sumber terbuka berdasarkan perkakasan dan perisian yang fleksibel dan mudah digunakan. Ini ditujukan untuk seniman, pereka, penggemar hobi, dan sesiapa sahaja yang berminat untuk membuat objek atau persekitaran interaktif.

Arduino dapat merasakan lingkungan dengan menerima input dari berbagai sensor dan dapat mempengaruhi lingkungannya dengan mengendalikan lampu, motor, dan penggerak lain. Mikrokontroler di papan diprogramkan menggunakan bahasa pengaturcaraan Arduino (berdasarkan Pendawaian) dan persekitaran pengembangan Arduino (berdasarkan Pemprosesan). Projek Arduino boleh berdiri sendiri atau dapat berkomunikasi dengan perisian semasa berjalan di komputer (mis. Flash, Pemprosesan, MaxMSP). [1] www.arduino.cc

Langkah 1: Komponen

Dengan beberapa bahagian yang murah dan papan roti tanpa solder, anda dapat dengan cepat dan mudah membina Arduino anda sendiri. Konsep ini berfungsi dengan baik apabila anda ingin membuat prototaip idea reka bentuk baru, atau anda tidak mahu merobek reka bentuk anda setiap kali anda memerlukan Arduino anda. Contoh di bawah menunjukkan cara menyambungkan komponen pada papan roti anda. Kami akan menerangkan dengan lebih terperinci sepanjang projek ini. Gambar 1-1: Breadboard Arduino dengan kemampuan pengaturcaraan USB. Sebelum kita memulakan, pastikan anda mempunyai semua item yang diperlukan dalam kotak senarai komponen. Sekiranya anda perlu membeli alat ganti, anda boleh melakukannya dari laman web saya di www. ArduinoFun.com atau lihat di bawah untuk kedai dalam talian lain * Lihat nota mengenai kabel TTL-232R dalam pilihan pengaturcaraan sebelum membeli. DISKAUN 10% Seluruh Pesanan di ArduinoFun.com, gunakan Kod Kupon: INSTRUCTABLES semasa daftar keluar. Anda boleh membeli komponen di www. ArduinoFun.com atau www. SparkFun.com atau www. CuriousInventor.com atau www. FunGizmos.com atau www. Adafruit.com hanya untuk menamakan beberapa tempat. Tutorial Origninal oleh:

Langkah 2: Menetapkan Kuasa

Perkara pertama yang perlu anda lakukan ialah memasang kuasa. Dengan papan roti dan komponen anda di hadapan anda … mari bermula! Dengan langkah ini, anda akan menyiapkan papan roti Arduino untuk kuasa + 5Volt berterusan menggunakan pengatur voltan 7805. Gambar 1-2: Persediaan kuasa dengan penunjuk LED. Agar pengatur voltan berfungsi, anda perlu memberikan kuasa lebih daripada 5V. Bateri 9V khas dengan penyambung snap berfungsi dengan baik untuk ini. Kuasa akan masuk ke papan roti di mana anda melihat kotak + dan - merah dan hitam. Kemudian tambahkan salah satu kapasitor 10uF. Kaki yang lebih panjang adalah Anode (Positif) dan kaki yang lebih pendek adalah Katod (Negatif). Sebilangan besar kapasitor juga ditandai dengan garis di sisi negatif. Di seberang tempat kosong di papan roti (saluran), anda perlu meletakkan dua wayar penyambung untuk positif (merah) dan tanah (hitam) untuk melompat daya dari satu sisi papan roti ke sisi yang lain. Sekarang tambahkan pengatur voltan 7805. 7805 mempunyai tiga kaki. Sekiranya anda melihatnya dari depan, kaki kiri adalah untuk voltan di (Vin) kaki tengah adalah untuk tanah (GND) dan kaki ketiga adalah untuk voltan keluar (Vout). Pastikan kaki kiri dibariskan dengan daya positif anda, dan pin kedua ke tanah. Keluar dari pengatur voltan dan menuju ke rel kuasa di sisi papan roti, anda perlu menambahkan wayar GND ke landasan dan kemudian wayar Vout (3^rd kaki pengatur voltan) ke rel positif. Tambahkan kapasitor 10uF kedua ke rel kuasa. Memperhatikan sisi Positif dan Negatif. Sebaiknya masukkan penunjuk status LED yang boleh digunakan untuk menyelesaikan masalah. Untuk melakukan ini, anda perlu menyambungkan rel elektrik sebelah kanan dengan rel kuasa kiri. Tambahkan kabel positif ke positif dan negatif ke negatif di bahagian bawah papan roti anda. Gambar 1-3: Sambungan Rel Tenaga Kiri dan Kanan. Mempunyai kekuatan di rel elektrik kiri dan kanan juga akan membantu memastikan papan roti anda tetap teratur semasa memberikan kuasa kepada pelbagai komponen. Gambar 1-4: Untuk penunjuk status LED, sambungkan 220 & perintang (berwarna seperti: merah, merah, coklat) dari kuasa ke anod LED (sisi positif, kaki lebih panjang) dan kemudian wayar GND ke sisi katod. Tahniah, sekarang papan roti anda disiapkan untuk kuasa + 5V. Anda boleh melangkah ke langkah seterusnya dalam reka bentuk litar.

Langkah 3: Pemetaan Pin Arduino

Sekarang kita mahu menyediakan cip ATmega168 atau 328. Sebelum kita mulakan, mari kita lihat apa yang dilakukan setiap pin pada cip berkaitan dengan fungsi Arduino. CATATAN: ATmega328 berjalan dengan kelajuan yang hampir sama, dengan pinout yang sama, tetapi mempunyai memori flash lebih daripada dua kali (30k vs 14k) dan dua kali EEPROM (1Kb vs 512b). Gambar 1-5: Arduino Pin Mapping Cip ATmega168 dibuat oleh Atmel. Sekiranya anda mencari lembaran data, anda tidak akan mendapati bahawa rujukan di atas adalah sama. Ini kerana Arduino mempunyai fungsi tersendiri untuk pin ini, dan saya memberikannya hanya pada ilustrasi ini. Sekiranya anda ingin membandingkan atau perlu mengetahui rujukan sebenar cip tersebut, anda boleh memuat turun salinan lembaran data di www.atmel.com. Setelah anda mengetahui susunan pin, kita boleh mula menghubungkan komponen yang lain.

Langkah 4: Hook Up Komponen

Untuk memulakan, kami akan membina litar sokongan untuk satu sisi cip dan kemudian beralih ke sisi lain. Pin satu pada kebanyakan cip mempunyai penanda pengecam. Melihat ATmega168 atau 328, anda akan melihat takik berbentuk u di bahagian atas serta titik kecil. Titik kecil menunjukkan bahawa ini adalah pin 1. Gambar 1-6: Pin litar sokongan 15-28 Dari bas kuasa GND, tambahkan wayar pelompat ke pin 22. Seterusnya, dari bas daya positif, tambahkan wayar pelompat ke pin 20 (AVCC - Voltan bekalan untuk penukar ADC. Perlu disambungkan ke kuasa jika ADC tidak digunakan dan memberi kuasa melalui penapis lulus rendah jika (penapis lulus rendah adalah litar yang membersihkan bunyi dari sumber kuasa, kami tidak menggunakan satu) Kemudian tambahkan wayar pelompat dari bus positif ke pin 21 (pin rujukan analog untuk ADC). Di Arduino, pin 13 adalah pin LED. Perhatikan bahawa pada cip sebenar pin adalah nombor 19 Semasa memuat naik kod lakaran anda dan untuk semua projek anda tetap akan menyebutnya sebagai Pin 13. Untuk menyambungkan LED, tambahkan 220 & perintang dari GND ke katod LED. Kemudian dari anoda LED tambahkan wayar jumper ke pin 19. Sekarang kita boleh bergerak ke sisi lain cip. Anda hampir selesai! Rajah 1-7: Pin litar sokongan 1-14 Di atas cip ATmega168 berhampiran pengecam pin 1, letakkan suis taktik kecil. Suis ini digunakan untuk menetapkan semula Arduino. Tepat sebelum anda memuat naik lakaran baru ke cip, anda mahu menekannya sekali. Sekarang tambahkan wayar pelompat kecil dari pin 1 ke kaki bawah suis kemudian tambahkan perintang 10K dari kuasa ke baris pin 1 di papan roti. Akhirnya tambahkan wayar pelompat GND ke bahagian atas suis. Tambahkan jumper kuasa dan GND ke pin 7 (VCC) dan pin 8 (GND). Tambahkan kristal jam 16MHz ke pin 9 dan 10 dan kemudian dua kapasitor.22pF dari pin 9 dan 10 ke GND. (Lihat nota di bawah untuk kaedah alternatif). Arduino papan roti asas anda kini lengkap. Anda boleh berhenti di sini jika anda mahu dan menukar cip yang sudah diprogramkan dari papan Arduino anda ke papan roti, tetapi kerana anda sampai sejauh ini, anda mungkin akan selesai dengan menambahkan beberapa pin pengaturcaraan. Ini akan membolehkan anda memprogram cip dari papan roti. CATATAN: Daripada menggunakan kristal jam 16MHz, anda boleh menggunakan resonator seramik 16 MHz dengan kapasitor terbina dalam, pakej SIP tiga terminal. Anda perlu mengatur papan roti anda sedikit berbeza, resonator mempunyai tiga kaki. Kaki tengah akan menuju ke tanah dan dua kaki yang lain akan menuju ke pin 9 & 10 pada cip ATmega168. Merujuk pada Gambar 1-7, cari tempat di mana anda mempunyai 6 tiang di papan roti yang tidak bersentuhan dengan perkara lain. Letakkan sebaris enam pin header lelaki di sini. Dengan papan roti menghadap anda, sambungannya adalah seperti berikut: GND, NC, 5V, TX, RX, NC, saya juga memanggil pin ini 1, 2, 3, 4, 5, 6. Dari rel bas kuasa anda, tambahkan Kawat GND ke pin 1 dan wayar dari kuasa untuk pin 3. NC bermaksud tidak bersambung, tetapi anda boleh menyambungkannya ke GND jika anda mahu. Dari pin 2 pada cip ATmega168, yang merupakan pin Arduino RX, anda akan menyambungkan wayar ke pin 4 (TX) dari tajuk pengaturcaraan anda. Pada cip ATmega168, pin 3 Arduino TX disambungkan ke pin 5 (RX) pada pin header anda. Komunikasi kelihatan seperti ini: ATmega168 RX ke Header Pin TX, dan ATmega168 TX ke Header Pin RX. Sekarang anda boleh memprogram papan roti anda Arduino.

Langkah 5: Pilihan Pengaturcaraan

Pilihan pertama ialah membeli TTL-232R 3.3V USB - TTL Level Serial Cable. Ini boleh dibeli di www.adafruit.com atau www.ftdichip.com Dua pilihan lain, yang saya lebih suka ialah membeli salah satu daripada dua papan pelarian dari www. SparkFun.com. Mereka adalah:

• FT232RL USB to Serial Breakout Board, SKU: BOB-00718 (Pilihan ini mengambil lebih banyak ruang di papan roti anda)
• FTDI Basic Breakout - 3.3V SKU: DEV-08772 (Pilihan ini, dan menggunakan header lelaki sudut kanan berfungsi yang terbaik daripada ketiga-tiganya kerana ia dijamin lebih baik di papan roti)

Periksa semula sambungan anda, pastikan bateri 9V anda tidak tersambung dan sambungkan pilihan pengaturcaraan anda. Buka Arduino IDE dan dalam Contoh fail lakaran, di bawah Digital, muatkan lakaran Blink. Di bawah pilihan fail Serial Port, pilih port COM yang anda gunakan dengan kabel USB anda. iaitu COM1, COM9, dll. Di bawah pilihan fail Alat / Papan, pilih salah satu:

• Arduino Duemilanove w / ATmega328
• Arduino Decimila, Duemilanove atau Nano w / ATmega128

(bergantung pada cip mana yang anda gunakan dengan papan roti anda Arduino) Sekarang tekan ikon muat naik dan kemudian tekan butang reset pada papan roti anda. Sekiranya anda menggunakan salah satu papan pelarian SparkFun, anda akan melihat lampu RX dan TX berkelip. Ini memberitahu anda bahawa data sedang dihantar. Kadang kala anda perlu menunggu beberapa saat setelah menekan butang muat naik sebelum menekan suis reset. Sekiranya anda menghadapi masalah, hanya bereksperimen sedikit dengan seberapa cepat anda pergi di antara keduanya. Sketsa ini jika dimuat dengan betul akan mengedipkan LED pada pin 13 untuk satu saat, mati selama satu saat, menyala selama satu saat … sehingga anda memuat naik lakaran baru atau mematikan kuasa. Setelah memuat naik kod, anda boleh melepaskan papan pemrograman dan menggunakan bateri 9V anda untuk mendapatkan kuasa. Penyelesaian masalah

• Tanpa Kuasa - Pastikan kuasa sumber anda melebihi 5V.
• Kuasa tetapi tidak ada yang berfungsi - periksa semula semua titik sambungan anda.
• Kesalahan memuat naik - Rujuk www.arduino.cc dan lakukan carian pada mesej ralat tertentu yang anda terima. Periksa juga forum kerana terdapat banyak pertolongan di sana.

Langkah 6: Fail PCB

Sekiranya ada yang berminat untuk mencetak PCB mereka sendiri (papan litar bercetak), saya telah memasukkan fail pcb bahagian komponen dan solder. Saya telah menambah fail zip yang mengandungi fail-j.webp