DIY αυτόνομο Arduino Uno: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Σε αυτό το έργο, θα σας πω πώς μπορούμε να φτιάξουμε ένα DIY Arduino Uno απλώς τοποθετώντας το σε ένα breadboard. Αυτό μπορεί να γίνει για διάφορους λόγους, όπως το φθηνότερο, το μικρό σε μέγεθος, τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας κ.λπ.

Αυτό το έργο θα σας δώσει έναν τρόπο να φτιάξετε ένα ελάχιστο Arduino Uno το οποίο θα κάνει όλες τις λειτουργίες όπως αυτή του Arduino που αγοράζετε από την αγορά. Όπως γνωρίζουμε ότι το Arduino είναι στην πραγματικότητα μια πλατφόρμα ανοιχτού κώδικα και, ως εκ τούτου, τα σχήματά του είναι δημόσιου τομέα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν από οποιονδήποτε για να το εφαρμόσει για τους σκοπούς του με τυχόν προόδους, αν είναι δυνατόν. Αυτό μας επιτρέπει να κάνουμε κάτι τέτοιο στο σπίτι μόνοι μας. Τα παρακάτω βήματα θα περιγράψουν τον τρόπο συναρμολόγησης του κυκλώματος σε μια σανίδα ψωμιού. Δανείζομαι την πλειοψηφία του περιπάτου από την τοποθεσία Arduino.

Το έργο αυτό χρηματοδοτείται από την LCSC. Χρησιμοποιώ ηλεκτρονικά εξαρτήματα από το LCSC.com. Η LCSC δεσμεύεται να προσφέρει μια μεγάλη ποικιλία γνήσιων, υψηλής ποιότητας ηλεκτρονικών εξαρτημάτων στην καλύτερη τιμή. Εγγραφείτε σήμερα και κερδίστε 8 $ στην πρώτη σας παραγγελία.

Βήμα 1: Τα πράγματα που χρειάζεστε για να τα καταφέρετε

1. ATmega328P-PU x 1
2. Κρυσταλλικός ταλαντωτής 16MHz x 1
3. LM7805CV Γραμμικός ρυθμιστής x1
4. Πυκνωτής 22 pF x 2
5. Πυκνωτής 10 uF x 2
6. Αντίσταση 220 Ohm x 2
7. Αντίσταση 10 kohm x 1
8. Στιγμιαία εναλλαγή x 1
9. LED x 2

Βήμα 2: Προσθήκη τροφοδοσίας στο Arduino

Η πρίζα Arduino μπορεί να δεχθεί εύρος τάσης εισόδου από 7 έως 16 βολτ. Οι πιο συνηθισμένες πηγές εισόδου είναι μια αξιόπιστη μπαταρία 9V ή ένα τροφοδοτικό 9-12VDC. Επειδή οι περισσότεροι αισθητήρες και τα τσιπ απαιτούν πηγή 5V, θα χρειαστούμε τον ρυθμιστή τάσης LM7805 για να μειώσουμε τα 9V σε 5V φιλικά προς τα εξαρτήματα. Εάν συνδέσετε περισσότερο από 16V, κινδυνεύετε να προκαλέσετε ζημιά στο IC.

1. Προσθέστε καλώδια τροφοδοσίας και γείωσης για το πού θα βρίσκεται ο ρυθμιστής τάσης.
2. Προσθέστε καλώδια τροφοδοσίας και γείωσης στο κάτω μέρος της σανίδας σας που συνδέει κάθε ράγα.
3. Τώρα, προσθέστε ρυθμιστή LM7805 στο breadboard. Θα πάρει είσοδο 9V και δίνει μια συνεχή παροχή 5V από την έξοδο.
4. Προσθέστε καλώδια τροφοδοσίας OUT και γείωσης που συνδέονται με τη δεξιά και την αριστερή ράγα του breadboard.
5. Επίσης, προσθέστε έναν πυκνωτή 10uF μεταξύ του IN του ρυθμιστή και της γείωσης, καθώς και έναν πυκνωτή 10uF στη δεξιά ράγα μεταξύ ισχύος και γείωσης. Η ασημένια λωρίδα στον πυκνωτή σημαίνει το πόδι του εδάφους.
6. Τοποθετήστε τη λυχνία LED τροφοδοσίας κοντά στην πηγή εισόδου και στο πάνω μέρος της σανίδας ψωμιού. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πράσινο ή το κόκκινο LED.
7. Συνδέστε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα από το αρνητικό καλώδιο (κοντό πόδι) του LED στη ράγα γείωσης και εγκαταστήστε μια αντίσταση Ω από το θετικό καλώδιο LED (μακρύ πόδι) στη ράγα ισχύος.

Βήμα 3: Προσθήκη εξαρτημάτων πίνακα

Πριν προχωρήσετε, ελέγξτε αυτήν την εικόνα. Είναι ένας πολύ καλός πόρος για να μάθετε τι κάνει κάθε καρφίτσα στο τσιπ ATmega σε σχέση με τις λειτουργίες του Arduino. Αυτό θα ξεκαθαρίσει μια μεγάλη σύγχυση πίσω από το γιατί συνδέετε ορισμένες καρφίτσες με τον τρόπο που κάνετε. Για ακόμη πιο λεπτομερείς πληροφορίες, ρίξτε μια ματιά στο φύλλο δεδομένων για το ATmega 168 (σύντομη έκδοση) (μεγάλη έκδοση). Ακολουθεί το φύλλο για το ATmega328 (σύντομη έκδοση) (μεγάλη έκδοση).

1. Εγκαταστήστε το τσιπ ATmega328 (φαίνεται στα δεξιά) έτσι ώστε η εγκοπή του IC να βρίσκεται στην κορυφή. Εάν τοποθετείτε τα εξαρτήματα σε ένα PCB, είναι καλή ιδέα να χρησιμοποιήσετε την πρίζα.

2. Προσθέστε την αντίσταση έλξης 10KΩ στη ράγα +5V και συνδέστε το άλλο άκρο με τον πείρο RESET στο ATmega328 (ακίδα 1). Προσθέστε βραχυκυκλωτήρες για ισχύ και γείωση για τις ακόλουθες ακίδες.

Pin 7 - VCC, ψηφιακή τάση τροφοδοσίας (+5V)

Πείρος 8 - GND (σιδηροτροχιά)

Καρφίτσα 22 - GND (ράγα εδάφους)

Καρφίτσα 21 - AREF, αναλογική ακίδα αναφοράς για ADC (+5V)

Καρφίτσα 20 - AVcc, τάση τροφοδοσίας για το ADC (+5V)

3. Προσθέστε ένα εξωτερικό ρολόι 16 MHz μεταξύ των ακίδων 9 και 10 και προσθέστε δύο πυκνωτές 22pF που τρέχουν στη γείωση από κάθε έναν από αυτούς τους πείρους.

4. Προσθέστε το στιγμιαίο κουμπί ως διακόπτη επαναφοράς, έτσι ώστε να εκτείνεται το κενό στο breadboard με τον ίδιο τρόπο που κάνει το IC. 5. Προσθέστε ένα μικρό καλώδιο βραχυκυκλωτήρα από την ακίδα 1 του ATmega328 στο κάτω πόδι του κουμπιού (πινέζα πλησιέστερος στο IC). Προσθέστε ένα άλλο καλώδιο βραχυκυκλωτήρα από το επάνω αριστερό πόδι του κουμπιού προς τα πάνω στη γείωση.

6. Τραβήξτε το τσιπ από το λειτουργικό σας Arduino και δοκιμάστε το σε αυτόν τον πίνακα. Το πρόγραμμα blink_led αναβοσβήνει τον ακροδέκτη 13. Η καρφίτσα 13 στο Arduino ΔΕΝ είναι ο πείρος AVR ATMEGA8-16PU/ATMEGA168-16PU 13. Στην πραγματικότητα είναι καρφιτσωμένος 19 στο τσιπ ATmega.

7. Τέλος, προσθέστε το LED. Το μακρύ σκέλος ή η άνοδος συνδέεται με το κόκκινο σύρμα και το κοντό πόδι ή η κάθοδος συνδέεται με την αντίσταση 220 ohm που πηγαίνει στη γείωση.

Βήμα 4: Μεταφόρτωση σκίτσου στο Arduino σας

Μπορείτε να μεταβείτε εδώ για να μάθετε για τους τρόπους μεταφόρτωσης του σκίτσου στο Arduino.

Θα χρειαστείτε μια συσκευή USB-to-Serial. Χρησιμοποίησα το FDTI Basic Breakout Board (5V). Εάν θέλετε απλώς να το ενεργοποιήσετε, μπορείτε να παραλείψετε την εγκατάσταση της κεφαλίδας 6 ακίδων και απλώς να τρέξετε καλώδια βραχυκυκλωτήρων κατευθείαν από την κεφαλίδα USB-TTL στις κατάλληλες ακίδες στο breadboard. Βεβαιωθείτε ότι οι ακίδες δρομολογούνται σωστά για τη σειριακή συσκευή που επιλέγετε. οι καρφίτσες στον πίνακα ξεμπλοκαρίσματος φέρουν ετικέτα με τριψήφια ονόματα. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής μου, ανακάλυψα ότι ο μικροελεγκτής χρειάζεται ένα τέλεια χρονομετρημένο πάτημα του κουμπιού επαναφοράς για να προετοιμάσει το τσιπ για προγραμματισμό και ο πίνακας διαρροής έχει έναν πείρο που ονομάζεται DTR/GRN και στέλνει ένα σήμα στον ακροδέκτη επαναφοράς όταν συνδέεται σωστά. Έτσι, συνδέστε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα από (DTR/GRN) στον πίνακα διάσπασης στην ακίδα 1 του ATmega328 μέσω κεραμικού πυκνωτή 0,1 μF.