Breadboard Arduino the Right Way: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Υπάρχουν κυριολεκτικά εκατοντάδες Breadboard Arduinos εκεί έξω, οπότε τι διαφέρει σε αυτό; Λοιπόν, υπάρχουν πολλά πράγματα που τα περισσότερα από αυτά και μάλιστα το ίδιο το Arduino δεν κάνουν σωστά. Πρώτα απ 'όλα, η αναλογική παροχή συνδέεται με την ψηφιακή παροχή. Υπάρχει ένας λόγος που ο Atmel τα έβγαλε σε ξεχωριστές καρφίτσες. Η ψηφιακή ενότητα δημιουργεί θόρυβο που μπορεί να επηρεάσει τις αναλογικές μετατροπές. Η Atmel συνιστά έναν επαγωγέα 10μH και ξεχωριστό πυκνωτή για το AVCC για να φιλτράρει αυτόν τον θόρυβο. Δεν χρησιμοποίησα αυτόν τον επαγωγέα ή το σφαιρίδιο φερρίτη που συνιστάται για το VCC, αλλά αν πρόκειται να κάνετε πολλά αναλογικά πράγματα, είναι πιθανώς μια καλή ιδέα. Οι αδέσποτες επαγωγές του ψωμιού και των άλτες βοηθούν ορισμένους.

Μια άλλη βελτίωση αφορά τη γραμμή RESET. Προκειμένου να επιτρέπεται η λειτουργία HVPP, τα AVR δεν έχουν προστασία ESD στον ακροδέκτη RESET. Επομένως, εάν δεν προγραμματίζετε υψηλή τάση, συνιστάται να χρησιμοποιήσετε μια δίοδο για προστασία από ESD. Όλα αυτά καλύπτονται στο AVR042: AVR Hardware Design Considerrations. Προφανώς λίγοι άνθρωποι γνωρίζουν αυτό το έγγραφο.

Μια άλλη κοινή πρακτική είναι να τοποθετήσετε έναν πυκνωτή απευθείας στον διακόπτη στη γραμμή RESET. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει αιχμές υψηλής τάσης σύμφωνα με το AVR042. Αυτό δεν γίνεται τόσο πολύ με τα AVR, (πιθανώς επειδή τα σκοτώνει εντελώς), αλλά συχνά παρατηρείται με πολλά άλλα μικρόφωνα και ακόμη και σε πλακέτες dev του κατασκευαστή. Το να βασίζεσαι στην προστασία ESD με αυτόν τον τρόπο είναι απλώς κακός σχεδιασμός κατά τη γνώμη μου.

Βήμα 1: Συγκέντρωση υλικών

BOM για αυτό το έργο:

• (1) 630 (830) τρύπα χωρίς συγκόλληση
• (1) Ανάμικτα κιτ καλωδίων με μπλουζάκια ή 24AWG καλώδια από συμπαγές πυρήνα με ασημί ή κασσίτερο
• (1) USBtinyISP, ISP Arduino κ.λπ.
• (1) 6-pin ISP breakout ή αρσενικά σε αρσενικά καλώδια DuPont
• (1) Μικροελεγκτής Atmel ATmega328P-PU AVR (DIP 28 ακίδων)
• (1) Πράσινη ένδειξη LED 3-5mm
• (1) γρήγορη δίοδος 1N914/1N4148
• (1) Διακόπτης αφής αφής 9mm άξονα
• (1) ταλαντωτής κρυστάλλου χαλαζία 16MHz, 15-20pF
• (1) Χάντρα φερρίτη (προαιρετικά)
• (1) επαγωγέας 10µΗ (προαιρετικό)
• (1) κεραμικό πολυστρωματικό 10μF
• (4) μονολιθικό κεραμικό 100nF
• (2) κεραμικός δίσκος 22pF
• (1) Αντίσταση 4,7k 1/4W
• (1) 680Ω 1/4W αντίσταση
• (1) 330Ω 1/4W αντίσταση

Για τον διακόπτη, πληρώστε λίγο παραπάνω και πάρτε κάτι αξιοπρεπές. Τα κοινά διαθέσιμα τετράγωνα είναι αναξιόπιστα σκουπίδια.

Βήμα 2: Ξεκινήστε τις συναθροίσεις

Τοποθετήστε πρώτα όλα τα χαμηλά εξαρτήματα και τους βραχυκυκλωτήρες. Οι αγωγοί κοπής εξαρτήματος κατεβαίνουν έως και 8 mm κάτω από το χαμηλότερο σημείο στο σώμα του εξαρτήματος μετά την κάμψη. ΜΗΝ ΚΟΒΕΤΕ τους αγωγούς στα 3 εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται στο επόμενο βήμα. Κόψτε τα μόνο, αλλά αφήστε τα στο μέγιστο μήκος. Να είστε ιδιαίτερα προσεκτικοί με τους πυκνωτές δίσκων. Η επένδυση εμβάπτισης στο κάτω μέρος είναι εύθραυστη και σπάει όπου καλύπτει τα καλώδια εάν κάμπτονται.

Η καρφίτσα 1 του ATmega πρέπει να μπει στη σειρά 11 για να είναι ευκολότερο να βρείτε τις καρφίτσες. Ο πείρος 5 είναι η σειρά 15, ο πείρος 10 είναι η σειρά 20 κ.λπ.

Ένας πυκνωτής 100nF πηγαίνει από το A11 στο GND, είναι δύσκολο να τον δεις στις φωτογραφίες. Η αντίσταση 330Ω βρίσκεται στις οπές D10 και D11. Το διάγραμμα Fritzing διευκολύνει να δείτε τι πηγαίνει πού.

Τα άλλα καπάκια 100nF πηγαίνουν σε D17, D18, άλλο σε G17, G19 και άλλο σε H17, H18.

Ο βραχυκυκλωτήρας που πηγαίνει στο AVCC μπορεί προαιρετικά να αντικατασταθεί με έναν επαγωγέα 10μΗ. Εάν οι αναλογικές μετρήσεις σας το απαιτούν, θα σας βοηθήσει με το θόρυβο.

Το προαιρετικό σφαιρίδιο φερρίτη πηγαίνει στο VCC. Χρησιμοποιήστε το εάν υπάρχουν εξαρτήματα που δημιουργούν θόρυβο, για παράδειγμα λογικά τσιπ σειράς 7400. Αφαιρέστε τον βραχυκυκλωτήρα VCC και αντικαταστήστε τον με το σφαιρίδιο φερρίτη.

Μην ξεχνάτε τους βραχυκυκλωτήρες που συνδέουν + και - σε όλους τους τομείς.

Βήμα 3: ISP και το υψηλό υλικό

Τα ψηλότερα εξαρτήματα έρχονται στη συνέχεια. Αυτές είναι η δίοδος, η αντίσταση 4,7k και ο κρύσταλλος χαλαζία. Βεβαιωθείτε ότι έχετε παρατηρήσει την πολικότητα στη δίοδο. Η κάθοδος μεταβαίνει στην + πλευρά. Ναι υποτίθεται ότι είναι αντίστροφη μεροληψία.

Όταν όλα είναι όπως φαίνεται και είστε βέβαιοι ότι τίποτα δεν βραχυκυκλώνει, ήρθε η ώρα για τα καλώδια των καλαμαριών ISP. Οι καρφίτσες 17, 18 και 19 στο ATmega είναι MOSI MISO και SCK αντίστοιχα. Το RESET μπορεί να μεταβεί στο J10 με αυτόν τον τύπο διακόπτη. Το VCC και το GND είναι + και - φυσικά.

Βήμα 4: Το Προαιρετικό πρόγραμμα εκκίνησης

Είναι απαραίτητο να αναβοσβήνετε ένα bootloader στο ATmega για να "ανεβάσετε" σκίτσα από το Arduino IDE. Διαφορετικά, θα ανεβαίνει μόνο μέσω ISP. Το σειριακό είναι πολύ πιο γρήγορο, αλλά ο φορτωτής εκκίνησης καταλαμβάνει λίγο από το χώρο της μνήμης flash που διαφορετικά θα πήγαινε στο σκίτσο σας και επιβραδύνει τη διαδικασία εκκίνησης. Το Optiboot συνιστάται εάν ακολουθείτε αυτήν τη διαδρομή και είναι πολύ μικρό. Προσωπικά, εγκαταλείπω το bootloader και απλώς χρησιμοποιώ τον ISP.

Ένα άλλο ζήτημα είναι ο καιρός για την τροφοδοσία του ISP. Για παράδειγμα, το USBtinyISP έχει ένα βραχυκυκλωτήρα μέσα για να τροφοδοτήσει τον στόχο. Οι παλιοί φορτιστές τηλεφώνου αποτελούν επίσης εξαιρετική πηγή ενέργειας. Διατίθενται πλακέτες διαρροής USB ή απλώς κόψτε το βύσμα και αφαιρέστε τα καλώδια εάν είστε γενναίοι. Είχα έναν φορτιστή Android που έπιασε το πόδι μου και έσπασε, οπότε δεν υπήρχε πρόβλημα. Με καλώδια καλαμαριού αφήστε έξω τον πείρο VTG/VCC στον ISP όταν τροφοδοτείτε εξωτερικά ή αφήστε τον συνδεδεμένο και αφαιρέστε το βραχυκυκλωτήρα.

Βήμα 5: Συμπέρασμα

Όλα τελειώσατε τώρα. Ανεβάστε το σκίτσο αναλαμπής για δοκιμή και το LED θα αρχίσει να αναβοσβήνει. Έχω κάπου ένα σκίτσο αναβοσβήνει με διακοπή. Δείτε αν μπορείτε να το βρείτε.