Αυτόνομο τσιπ Arduino / ATMega στο Breadboard: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Αν είστε σαν εμένα, αφού πήρα το Arduino μου και έκανα τον τελευταίο προγραμματισμό στο πρώτο μου τσιπ, ήθελα να το βγάλω από το Arduino Duemilanove και να το βάλω στο δικό μου κύκλωμα. Αυτό θα απελευθερώσει επίσης το Arduino μου για μελλοντικά έργα. Το πρόβλημα ήταν ότι είμαι τόσο αρχάριος ηλεκτρονικός που δεν ήξερα από πού να ξεκινήσω. Αφού διάβασα πολλές ιστοσελίδες και φόρουμ, μπόρεσα να συντάξω αυτό το Instructable. Wantedθελα να έχω όλες τις πληροφορίες που έμαθα σε ένα μέρος, και εύκολο να ακολουθηθούν. Τα σχόλια και οι προτάσεις είναι ευπρόσδεκτα και εκτιμώνται καθώς προσπαθώ ακόμα να μάθω όλα αυτά. Επεξεργασία: Συνάδελφε με οδηγίες, ο Janw μου ανέφερε ότι είναι πάντα καλή ιδέα να προσθέσετε έναν πυκνωτή ή 2 κοντά στην ισχύ σας. Ανέφερε ότι η χρήση δύο πυκνωτών 100nF πρέπει να λειτουργήσει. Είμαι πολύ ευγνώμων που μου το είπε αυτό, γιατί το πρώτο μου κύκλωμα παραγωγής που χτίζω πάνω σε αυτό το κύκλωμα, είχε μια λίγο περίεργη συμπεριφορά. Έτσι, ένωσα έναν πυκνωτή 10uF κοντά στη δύναμή μου και άρχισε να συμπεριφέρεται σωστά! Δεν ξέρω γιατί δεν επηρέασε τη δοκιμή "αναβοσβήνει LED", αλλά ξέρω ότι είμαι ευγνώμων για τον Janw που μου το έδειξε αυτό. Ευχαριστώ Janw. Edit2: Με βάση την προηγούμενη επεξεργασία, ήθελα να αναφέρω αυτό το Instructable μέλος, kz1o έφερε μερικές περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους πυκνωτές. Παρακαλώ δείτε το σχόλιό του παρακάτω, με ημερομηνία 14 Φεβρουαρίου 2010 @ 10:52 π.μ. Ενημέρωση - Αυτό το Instructable είναι για Hack a Day!

Βήμα 1: Απαιτούνται εξαρτήματα

Αγόρασα τα ανταλλακτικά μου από την Digikey και την Sparkfun Electronics - είναι 2 από τα αγαπημένα μου μέρη για να αγοράσω εξαρτήματα. Ούτως ή άλλως, εδώ είναι η λίστα: #1 - (Ποσότητα: 1) - τσιπ ATMega328 με προεγκατεστημένο το bootloader Arduino (5,50 $) #2 - (Ποσότητα: 1) - Τροφοδοτικό εναλλαγής 5VDC (5,95 $) (Σημείωση: Εάν δεν το κάνετε χρησιμοποιήστε ένα τροφοδοτικό μεταγωγής, πρέπει να προσθέσετε έναν ρυθμιστή τάσης και μερικούς πυκνωτές… δείτε παρακάτω) #3 - (Ποσότητα: 2) - 22 πυρηνικοί πυκνωτές δίσκων κεραμικών δίσκων (0,24 $ / εβ) #4 - (Ποσότητα: 1) - 16MHz Crystal ($ 1.50) #5 - (Ποσότητα: 1) - Υποδοχή τροφοδοσίας ($.38) (Προαιρετικά) #6 - (Ποσότητα: 1) - Breadboard (ελπίζουμε να έχετε ένα που τοποθετείται γύρω, αλλά αν όχι, εδώ είναι ένα. (8,73 $) #7 - Μικρά κομμάτια από στερεό σύρμα 22 awg. Εάν δεν έχετε κανένα, πιθανότατα μπορείτε να παραλάβετε μερικά από το αγαπημένο σας κατάστημα ηλεκτρονικών ειδών. Συνολικό κόστος για προ φόρους/αποστολές: περίπου 14 $ (δεν συμπεριλαμβάνεται το breadboard). Εναλλακτικές λύσεις / επιλογές: Επιλογή / Εναλλακτική #1: Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε ένα υπάρχον τροφοδοτικό που έχετε στο σπίτι, βεβαιωθείτε ότι είναι μεταξύ 5V - 16V. Εάν δεν είστε σίγουροι εάν πρόκειται για ρυθμιζόμενη παροχή ρεύματος μεταγωγής, τότε πρέπει να χρησιμοποιήσετε και τα ακόλουθα στοιχεία: #1 optio n - (Ποσότητα: 1) - Ρυθμιστής Τάσης 5V (ή άλλος παρόμοιος ρυθμιστής τάσης 5V) ($.57) και επιλογή #1 - (Ποσότητα: 2) - 10 uF Πυκνωτής αλουμινίου ($.15 / ea) (Δείτε την παρακάτω αναφορά σύνδεσμοι για τον τρόπο σύνδεσής τους) Επιλογή / Εναλλακτική λύση #2: Εάν δεν θέλετε να χρησιμοποιήσετε τυπικά στοιχεία #3 και #4, μπορείτε να τα αντικαταστήσετε με: #2 επιλογή - (Ποσότητα: 1) - 16 MHz Ceramic Resonator (w/cap) ($.54) Αυτό το τμήμα μοιάζει με κεραμικό πυκνωτή και συνδέετε τις 2 εξωτερικές ακίδες μέχρι να συνδέσετε τον κρύσταλλο (καλύπτεται αργότερα στο Instructable) και η μεσαία καρφίτσα πηγαίνει στη γείωση. Τουλάχιστον αυτό έχω διαβάσει - δεν το έχω δοκιμάσει ακόμα. Αλλά όπως μπορείτε να σημειώσετε, είναι λίγο φθηνότερο να ακολουθήσετε αυτήν τη διαδρομή.:) Εντάξει, ας αρχίσουμε να κολλάμε πράγματα!

Βήμα 2: Σύνδεση ισχύος

Προχωρήστε και συνδέστε το βύσμα τροφοδοσίας όπως φαίνεται στην πρώτη φωτογραφία εάν χρησιμοποιείτε τροφοδοτικό. Στη συνέχεια, συνδέστε δύο καλώδια όπως φαίνεται στη φωτογραφία που συνδέει τις αντίστοιχες ράγες ισχύος (+ και -) μεταξύ τους.

Βήμα 3: Τοποθέτηση τσιπ (μικροελεγκτή)

Τώρα θέλουμε να βάλουμε τον μικροελεγκτή στο breadboard σας όπως φαίνεται στη φωτογραφία. Εάν πρόκειται για ένα ολοκαίνουργιο τσιπ, πρέπει να λυγίσετε και τις δύο σειρές ακίδων σε λίγο. Αυτό που κάνω είναι να κρατάω το τσιπ και από τις δύο πλευρές και να πιέζω το τσιπ λίγο πάνω σε μια επίπεδη επιφάνεια σαν γραφείο και να το κάνω και από τις δύο πλευρές έτσι ώστε και οι δύο πλευρές να λυγίζουν ισομερώς. Πιθανότατα δεν θα χρειαστεί να το κάνετε αυτό εάν τραβάτε το τσιπ σας από το Arduino - είναι ήδη λυγισμένο από το να είναι στην πρίζα. Παρακαλώ σημειώστε τον προσανατολισμό του τσιπ - στις φωτογραφίες και για αυτό το Instructable, τοποθετήστε το τσιπ έτσι ώστε η μικρή στρογγυλή «εγκοπή» να βρίσκεται στα αριστερά.

Βήμα 4: Φέρνοντας δύναμη στο τσιπ

Συνδέστε πρώτα 3 καλώδια όπως φαίνεται στη φωτογραφία. Το ένα θα είναι γειωμένο/αρνητικό (εμφανίζεται το μαύρο καλώδιο) και το 2 θα είναι θετικό. Εάν δεν μπορείτε να πείτε ποιες καρφίτσες συνδέονται στο τσιπ, δείτε την 5η εικόνα σε αυτό το βήμα, η οποία είναι μια αντιστοίχιση καρφιτσών που πήρα από τον ιστότοπο του Arduino ως αναφορά. Περνώντας από αυτό, μπορείτε να δείτε ότι το καλώδιο γείωσης/αρνητικού (μαύρου) θα καρφιτσώσει 22 και τα 2 θετικά (τα κόκκινα καλώδια) θα ακουμπήσουν 20 και 21. Στη συνέχεια συνδέστε 1 ακόμη θετικό (κόκκινο) σύρμα και 1 ακόμη αρνητικό (μαύρο) σύρμα όπως φαίνεται στις 3/4 φωτογραφίες (είναι το ίδιο πράγμα … μόνο το ένα έχει μεγεθυνθεί περισσότερο). Και πάλι, αν δεν μπορείτε να το πείτε, κοιτάξτε την αντιστοίχιση Arduino και μπορείτε να δείτε ότι συνδέουμε το καλώδιο γείωσης/αρνητικού (μαύρου) στο pin 8 και το θετικό (κόκκινο) σύρμα στο pin 7.

Βήμα 5: Συνδέστε το κρύσταλλο στο τσιπ

Στην πραγματικότητα, πριν συνδέσουμε τον κρύσταλλο, ας συνδέσουμε αυτούς τους πυκνωτές. Συνδέστε αυτούς τους πυκνωτές κεραμικών δίσκων 2 22 pF στο τσιπ όπως φαίνεται στη φωτογραφία. Πηγαίνουν ακριβώς δίπλα στο αρνητικό/γείωση (μαύρο) σύρμα. Το ένα πόδι (δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για την πολικότητα) του πυκνωτή πηγαίνει στην αρνητική/ράγα γείωσης και το άλλο σε μία από τις ακίδες του τσιπ. Ένας πυκνωτής συνδέεται με τον πείρο 9 και ένας με τον πείρο 10 στο τσιπ. Τώρα για το κρύσταλλο. Τοποθετήστε το ένα πόδι του κρυστάλλου στον πείρο 9 και το άλλο σκέλος στον πείρο 10… αλλά βεβαιωθείτε ότι το τοποθετείτε ανάμεσα στους πυκνωτές και το τσιπ/μικροελεγκτή. Ανατρέξτε στις φωτογραφίες. Αυτό είναι! Τελικα τελειωσες. Τα επόμενα 2 βήματα είναι προαιρετικά. Τώρα μπορείτε να αντιγράψετε αυτό που είχατε συνδέσει στην πραγματική πλακέτα Arduino σε αυτό το αυτόνομο κύκλωμα. Θα θελήσετε να αναφέρετε την αντιστοίχιση καρφιτσών Arduino από το βήμα 4 για να μάθετε τι να συνδέσετε και πού. Μπορείτε να συνεχίσετε για τα επόμενα δύο βήματα για λίγο επιπλέον και μια δοκιμή ή απόδειξη της ιδέας για έλλειψη καλύτερου όρου. Ακολουθεί ένα γρήγορο βίντεο με το ολοκληρωμένο breadboard:

Βήμα 6: (Προαιρετικό) LED ένδειξης ισχύος

Αυτό είναι ένα μικρό «κόλπο» που χρησιμοποιείται από τους ανθρώπους, καταλαβαίνω, για σκοπούς αντιμετώπισης προβλημάτων. Προσθέτετε ένα LED (και αντίσταση φυσικά) στο τμήμα ισχύος του κυκλώματος, έτσι ώστε εάν το έργο σας δεν λειτουργεί, μπορείτε να εντοπίσετε γρήγορα εάν το κύκλωμα παίρνει ρεύμα ή όχι. Απλώς συνδέστε την αντίστασή σας (αυτή που χρησιμοποίησα στη δική μου, στην εικόνα είναι μια αντίσταση 510 OHM) όπως φαίνεται στις φωτογραφίες. Θυμηθείτε με τα LED ότι έχουν πολικότητα - το κοντό πόδι είναι το αρνητικό και το μακρύ είναι το θετικό. Βεβαιωθείτε λοιπόν ότι το κοντό είναι αυτό που συνδέεται με τη ράγα εδάφους (μαύρο). Μία από τις εικόνες δείχνει το κύκλωμα συνδεδεμένο και το LED αναμμένο. Ορίστε. Και πάλι, δεν είμαι ειδικός, αλλά φαίνεται πολύ λογικό να θέλετε να το κάνετε αυτό και θα κάνω αυτό το βήμα στην τελική έκδοση του πρώτου μου έργου Arduino. Διαβάστε το επόμενο βήμα εάν θέλετε να δείτε έναν πραγματικά απλό τρόπο για να δείτε αν έχετε τα πάντα σωστά στο ψωμί σας.

Βήμα 7: (Προαιρετικό) Γρήγορη και εύκολη δοκιμή

Εντάξει, τα έχετε συνδέσει όλα, ξέρετε ότι έχετε ρεύμα, αλλά το ερώτημα είναι, τα συνδέσατε όλα σωστά; Ας ελέγξουμε. Για αυτό θα χρειαστείτε αντίσταση, LED και κάποιο κωδικό. Συνδέστε μια αντίσταση και ένα LED όπως φαίνεται στις φωτογραφίες. Για αυτό, χρησιμοποίησα μια αντίσταση 330 OHM και ένα κόκκινο LED. Σημειώστε πώς συνδέετε το LED - έχουν πολικότητα - το κοντό πόδι μπαίνει στην αρνητική/γείωση και το μεγαλύτερο, θετικό προβάδισμα πηγαίνει στο τσιπ ATMega… καρφίτσα 19. Όπως και πριν, αν δεν είστε σίγουροι τι καρφιτσώστε αυτό, ανατρέξτε στην εικόνα χαρτογράφησης Arduino στο Βήμα 4. Τώρα, πρέπει να κατεβάσετε το Arduino Sketch που έχω επισυνάψει, να το ανοίξετε στο λογισμικό Arduino και να το ανεβάσετε στο τσιπ σας. Αυτό θα κάνει την καρφίτσα Arduino 13 (αλλά είναι η καρφίτσα ATMega 19 όπως ανέφερα στην προηγούμενη παράγραφο) να αναβοσβήνει κάθε δευτερόλεπτο. Είναι από αυτό το υπέροχο ξεκίνημα με το βιβλίο Arduino που έχω. Μόλις συνδέσετε το LED και την αντίστασή σας, προγραμματίσετε το τσιπ σας, τοποθετήστε το ξανά στο ψωμί σας και, στη συνέχεια, μπορείτε να συνδέσετε την ισχύ σας. Θα πρέπει να πάρετε ένα LED που αναβοσβήνει, πράγμα που σημαίνει ότι έχετε συνδέσει τα πάντα σωστά! Παρακάτω είναι ένα σύντομο βίντεο του κυκλώματος που μόλις φτιάξαμε με αυτό το LED που αναβοσβήνει:

Βήμα 8: Πιστώσεις και σύνδεσμοι

Ελπίζω να σας άρεσε το Instructable μου και ελπίζω να σας βοηθήσει. Ξέρω ότι θα ήθελα να είχα κάτι τέτοιο όταν προσπαθούσα για πρώτη φορά να το καταλάβω όλο αυτό. Πρέπει να πω αν και δεν μπορώ να αναλάβω όλα τα εύσημα - πρέπει να ευχαριστήσω το προϊόν και τον ιστότοπο Arduino για την κατασκευή ενός εξαιρετικού προϊόντος. Ο ιστότοπος Arduino είναι μια μεγάλη πηγή πληροφοριών και στην πραγματικότητα πήρα πολλές πληροφορίες σχετικά με τα ελάχιστα απαιτούμενα εξαρτήματα για να λειτουργήσει ένα τσιπ μακριά από έναν πίνακα Arduino.

Η άλλη μεγάλη πηγή ήταν στο: ITP Physical Computing… ιδιαίτερα στην ειδική ιστοσελίδα του Arduino.

Και δεν μπορώ να ξεχάσω το βιβλίο Ξεκινώντας με το Arduino που ανέφερα στο Βήμα 7 - ήταν ένας εξαιρετικός πόρος για να ξεκινήσω με το Arduino μου.

Και τελευταίο αλλά όχι λιγότερο σημαντικό, αν έχετε φτάσει ως εδώ, σας ευχαριστώ που διαβάσατε!