Όλα σε ένα πίνακα μικροελεγκτών: 8 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Σε αυτό το σχέδιο του πίνακα μικροελεγκτών all-in-one ο σκοπός είναι να είναι πιο λειτουργικός από το Arduino, μετά από περίπου 100 ώρες σχεδιασμού αποφάσισα να το μοιραστώ με την κοινότητα, ελπίζω να εκτιμήσετε την προσπάθεια και να το υποστηρίξετε (Οποιαδήποτε ερώτηση ή οι πληροφορίες θα είναι ευπρόσδεκτες).

Βήμα 1: Στόχοι

σε οποιοδήποτε έργο υπάρχουν διαφορετικές ανάγκες: αισθητήρες, ενεργοποιητές και υπολογισμός, ο πιο οικονομικός τρόπος είναι με έναν μικροελεγκτή όπως κάθε Arduino, σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιώ έναν από τους μικροελεγκτές της σειράς PIC16F, αφού είμαι εξοικειωμένος.

Οι πληροφορίες PIC16F1829:

Οικονομικό;)

Εσωτερικό 32 MHz

UART ή USB interface (ch340)

SPI ή I2C x2

Χρονόμετρα (8/16-bit) x4 x1

10-bit ADC x12

I / O's x18

και πολλά άλλα πράγματα (πληροφορίες στο φύλλο δεδομένων)

Υπάρχουν διαφορετικά πακέτα, αλλά όταν κάνετε μια μη χειροποίητη παραγωγή PCB, το μικρότερο είναι επίσης το φθηνότερο

Βήμα 2: Αναβαθμίσεις για MCU

ο μικροελεγκτής χρειάζεται έναν πυκνωτή και μια διαμόρφωση υλικού για τον ακροδέκτη επαναφοράς, αλλά δεν είναι αρκετός

- Κύκλωμα τροφοδοσίας

- Αναβαθμίσεις υλικού

- Bootloader

- Ανθρώπινη διεπαφή

- Διαμόρφωση καρφιτσών

Βήμα 3: Κύκλωμα τροφοδοσίας

- αντιπολική πολικότητα του τροφοδοτικού (MOSFET-P)

Εκμεταλλεύομαι την εσωτερική δίοδο του mosfet για οδήγηση και όταν συμβεί αυτό αρκεί η Gate Voltage για να έχει πολύ χαμηλό RDSon link_info

-τυπικός ρυθμιστής ρυθμιστή τάσης (VCO) χρησιμοποιώ LD1117AG και συσκευάζω TO-252-2 (DPAK) ίδια με lm7805 αλλά φθηνότερα και LDO

- τυπικά χωρητικά φίλτρα (100n)

- Ασφάλεια για τροφοδοσία USB

για την πρόληψη άνω του 1Α

- Φίλτρο φερρίτη για τροφοδοσία USB

υπό δοκιμή

Βήμα 4: Αναβαθμίσεις υλικού

για γενικό σκοπό αποφασίζω να προσθέσω:

- Επαναφορά Soft-StartΕάν άλλα πράγματα ελέγχονται, Με καθυστέρηση στην αρχική επαναφορά δεν ξεκινά ο μικροελεγκτής, μετά την τροφοδοσία και τη σταθερότητα η τάση είναι ασφαλής για τον έλεγχο άλλων πραγμάτων

ο πείρος επαναφοράς απορρίπτεται, αυτό επαναφέρει το MCU όταν είναι 0V, το κύκλωμα RC (αντίσταση πυκνωτή) κάνει τον παλμό μεγαλύτερο και η δίοδος εκφορτίζει τον πυκνωτή όταν το VCC είναι 0V

- N-Channel Mosfet AO3400A

επειδή ένας τυπικός μικροελεγκτής δεν μπορεί να δώσει περισσότερα από 20mA ή 3mA ανά καρφίτσα συν η ισχύς περιορίζει τη συνολική κατανάλωση στα 800mA και τα mosfets μπορούν να χρησιμοποιήσουν επικοινωνία μετατροπής 5V σε 3.3V.

- OP-AMP LMV358A

για ενίσχυση πολύ αδύναμων σημάτων, εξόδων με χαμηλή αντίσταση και όργανα για την αίσθηση του ρεύματος κ.λπ.

Βήμα 5: Bootloader

ο φορτωτής εκκίνησης δίνει τη δυνατότητα να γράψει ένα διδακτικό, αλλά συνοπτικά η λειτουργία του είναι να φορτώσει το πρόγραμμα. στο Arduino One για παράδειγμα υπάρχει ένας άλλος μικροελεγκτής με εγγενή υποστήριξη USB, στην περίπτωση όλων των PIC, ο bootloader είναι ο PICKIT3 ακόμα κι αν έχουμε CH340C (δεν θα είναι φορτωτής εκκίνησης, θα είναι μικροελεγκτής USB to Serial που ονομάζεται UART).

PICKIT3 -> bootloader μέσω ICSP (Serial Circular Serial Programming)

CH340C -> Σειριακή επικοινωνία USB

όλα είναι σε εξέλιξη, αλλά ο bootloader λειτουργεί.

Βήμα 6: Ανθρώπινη διεπαφή

- Υποστήριξη USB

το CH340C είναι ενσωματωμένος μετατροπέας USB σε σειριακό

Τυπική διαμόρφωση σειριακού σε 9600 μπιτς, 8 bit, 1 bit στάσης, χωρίς ισοτιμία, το λιγότερο σημαντικό bit στάλθηκε πρώτο και μη ανεστραμμένο

- Κουμπί επαναφοράς

εφαρμόζεται στο κύκλωμα επαναφοράς Soft-Start για επαναφορά του μικροελεγκτή, αλλά επικρατεί το ICSP RST

-Κουμπί χρήστη

τυπικά 10k για να κατεβάσετε τα pin των εξόδων

- 3mm μπλε led x8 5V - 2,7 Vled = 2,3 Vres

2,3 Vres / 1500 Rres = 1,5 mA (μπορείτε να λάβετε περισσότερη φωτεινότητα)

2,3 Vres * 1,5 mA => 4 mW (λιγότερο από 1/8W)

Βήμα 7: Διαμόρφωση καρφιτσών

Η λύση με λίγο χώρο είναι να υποδείξετε το στρώμα πείρου και να τα κολλήσετε παράλληλα με τον πίνακα, πείρους διπλής σειράς και το αντίστοιχο πάχος της σανίδας, παρόμοιο συνδετήρα pci express

αλλά η τυπική κεντρική καρφίτσα σε καρφίτσα είναι 100mils = 2,55mm

η απόσταση είναι περίπου 2mm = 2,55 - 0,6 (pin)

επίσης το τυπικό πάχος της σανίδας είναι 1,6 δεν είναι εντάξει

αυτό είναι ένα παράδειγμα με 2 σανίδες 1mm

Βήμα 8: Το τέλος

Κάθε μέρος που έχω ενσωματώσει έχει δοκιμαστεί ξεχωριστά με άλλα εξαρτήματα (TH) και πρωτότυπη έκδοση, το σχεδίασα με την πλατφόρμα easyEDA και το παρήγγειλα σε JLC και LCSC (έτσι ώστε η παραγγελία να συνδυάζεται πρώτα πρέπει να παραγγείλετε σε JLC και μόλις παραγγείλετε με την ίδια συνεδρία κάνετε την αγορά σε LCSC και προστέθηκε)

Είναι κρίμα που δεν έχω καμία φωτογραφία και δεν μπόρεσα να το αποδείξω από κοινού, για όσο καιρό χρειάζεται η παραγγελία στην Κίνα και να γίνει όλη η τεκμηρίωση, αλλά είναι για τις παρακάτω οδηγίες, καθώς καλύπτει το γενικό σχέδιο εδώ, Οποιεσδήποτε ερωτήσεις μπορείτε να τις αφήσετε στα σχόλια.

Και αυτό είναι, όταν φτάσει η παραγγελία θα την κολλήσω, θα την δοκιμάσω μαζί, θα αναφέρω τα προβλήματα, θα ενημερώσω, θα τεκμηριώσω, θα κάνω πρόγραμμα και πιθανότατα θα κάνω βίντεο.

ευχαριστώ, αντίο και υποστήριξη!

σύνδεσμος: easyEDA, YouTube, προφανώς Instructables