PLATAFORMA DE ANTRENAMENT ARDUINO: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Hei, ce se întâmplă băieților aici, este din nou un nou tutorial și un nou proiect special și de data aceasta am luat un proiect real necesar pentru toți producătorii de electronice, proiectul de astăzi este despre cum să vă creați propria platformă de antrenament Arduino, acest pas cu pas tutorialul va fi cel mai bun ghid pentru voi, băieți, pentru a încerca acest proiect și, cu siguranță, sunt necesare câteva cunoștințe electronice de bază, dar nu vă gândiți de două ori să îl încercați, deoarece este unul uimitor.

De mult timp administrez un grup de Facebook Arduino și am văzut de multe ori că oamenii se întreabă despre care este cel mai bun kit Arduino pentru exersare și de unde să obțin cea mai bună ofertă pentru a porni electronica și o întrebare frecventă este despre norocul distribuitorilor de kit-uri Arduino în unele țări, așa că, evident, există o problemă care necesită intervenția noastră și, ca producător, am decis să încep acest tutorial despre cum să vă creez propria platformă de formare Arduino, special pentru că acest proiect mă va ajuta să evit timpul pierdut pe care îl petrec la conectarea componentelor la panou de fiecare dată când încerc să-mi testez codurile, dar, în schimb, având această platformă pregătită, viața va fi mai ușoară.

Acest proiect este atât de la îndemână de realizat special după obținerea PCB-ului personalizat pe care l-am comandat de la JLCPCB pentru a îmbunătăți aspectul platformei noastre și, de asemenea, există suficiente documente și coduri în acest ghid pentru a vă permite să creați cu ușurință propriul banc de antrenament.

Am realizat acest proiect în doar 5 zile, doar două zile pentru a finaliza designul hardware pentru fabricarea PCB și trei zile pentru a finaliza ansamblul platformei și a-l testa și.

Ce veți învăța din acest tutorial:

1. Selectarea componentelor potrivite în funcție de platforma dvs.
2. Realizarea circuitului pentru a conecta toate componentele alese
3. Asamblați toate părțile proiectului
4. Începeți primul cod cu această platformă

Pasul 1: Detalii despre banca de antrenament

Ideea este atât de simplă; Aleg câteva componente electronice de bază, cum ar fi afișaje, LED-uri, senzori, controlere și diferite tipuri de actuatoare și le conectez împreună printr-un PCB și îl țin tot timpul asamblat și gata de acțiune, un fel de metodă plug and play.

Caracteristicile platformei noastre

Arduino MEGA2560

Componenta principală a acestei platforme va fi un Arduino mega2560, care va fi inima bancului nostru de antrenament, deoarece este linkerul tuturor componentelor utilizate, menținând semnalele care se deplasează până la capăt de la senzori și comenzi la indicatoare și actuatoare. Această placă de dezvoltare este atât de la îndemână și placă electronică puternică datorită microcontrolerului său AVR, încât puteți obține mai multe detalii despre acest microcontroler prin acest link.

Afișează

Am folosit câteva afișaje precum un afișaj LCD de 20x4 bazat pe protocolul de comunicație I²C pentru a afișa unele mesaje și a ajusta caracterele afișate pe acest ecran și, de asemenea, introducem un afișaj de 7 segmente cu 4 cifre, deoarece este foarte necesar pentru ca începătorul să învețe cum funcționează acest afișaj.

Controale

Despre intrările platformei noastre avem o bară de 8 comutatoare, astfel încât să putem controla unii indicatori folosind aceste comutatoare fără a uita cele două joystick-uri cu două axe care au control al axelor duble și un buton, folosind aceste joystick-uri putem controla de exemplu viteza și direcția a unui motor deoarece are un semnal de ieșire analogic care se modifică în ceea ce privește poziția axelor joystick-ului.

Indicatori

Vorbind despre indicatori, am inclus 8 LED-uri roșii și două LED-uri RGB și, de asemenea, avem acolo un buzzer care face jocul cu această platformă mai amuzant.

Senzori

Nu putem crea o platformă de formare pentru începători pentru codificare fără a implica niște senzori, de aceea am ales câțiva senzori folosiți frecvent, cum ar fi senzorul DHT-11 pentru temperatură și umiditate și senzorul de detectare a gazului MQ-2 care are și semnal analogic de ieșire legat de intensitatea gazului măsurat.

Actuatoare

Pentru actuatoare, am decis să introduc toate tipurile de motoare, de aceea am amplasat un motor pas cu pas Nema17 și sunt destul de sigur că voi toți aveți nevoie de acest tip de motoare datorită preciziei și cuplului ridicat, suntem, de asemenea, folosind un servomotor și două motoare de curent continuu.

Conectivitate

Pentru conectivitatea platformei noastre, am inclus un modul Bluetooth HC-06, în cazul în care doriți să testați o aplicație Android instalată pe telefonul dvs. inteligent, astfel încât acesta va fi mult mai ușor pentru dvs.

IC-uri și drivere

Sigur că sunt necesari niște drivere de circuite integrate pentru a controla aceste componente, cum ar fi MCP23017 pentru a conduce LED-urile și podul H L293D pentru controlul turației și direcției motoarelor de curent continuu, de asemenea, folosesc driverul de motor pas cu pas A4988.

Pasul 2: Schema proiectului

Toate proiectele electronice au nevoie de o diagramă de circuit pentru a oferi o conexiune de înțeles între toate seturile sale, de aceea întotdeauna facem această parte foarte importantă, deoarece acesta este documentul principal al întregului proiect pe care îl facem.

După cum se arată în imaginea de mai sus, oferim fiecărei componente conexiunea și legăturile corespunzătoare către placa principală, care este Arduino MEGA2560, acest lucru este foarte important pentru a ști ce tip de conexiune ar trebui stabilită de la senzori la placă și de la placă la actuator. diagrama circuitului ar putea identifica și lista de intrare și ieșire a platformei noastre de formare, astfel va fi mai ușor pentru începător să înceapă programarea fără a pierde mult timp pentru a căuta ce ar trebui să fie o intrare și ce ar trebui să fie o ieșire.

De asemenea, puteți descărca versiunea PDF a acestei diagrame de circuit din fișierul de mai jos.

Pasul 3: Fabricarea PCB-ului (produs de JLCPCB)

Pentru a asambla toate părțile menționate împreună, avem nevoie de un PCB pentru a stabili conexiunea corectă de pe placa Arduino la indicatori și senzori. Așa că am creat această diagramă de circuit și după ce am făcut conexiunea adecvată pentru fiecare componentă, am transformat această schemă într-un design PCB pentru ao produce

Despre JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), este cea mai mare întreprindere de prototipuri PCB din China și un producător de înaltă tehnologie specializat în prototip rapid PCB și producție de PCB cu lot mic. Cu peste 10 ani de experiență în fabricarea PCB, JLCPCB are mai mult de 200 000 de clienți în țară și în străinătate, cu peste 8 000 de comenzi online de prototipuri PCB și producție mică de PCB pe zi. Capacitatea anuală de producție este de 200, 000 mp pentru diverse PCB-uri cu 1 strat, 2 straturi sau multi-strat. JLC este un producător profesionist de PCB-uri cu echipamente la scară largă, bine, management strict și calitate superioară.

Înapoi la proiectul nostru

Pentru a produce PCB-ul adecvat, am comparat prețul de la mulți producători de PCB și aleg JLCPCB cei mai buni furnizori de PCB și cei mai ieftini furnizori de PCB care comandă acest circuit. Tot ce trebuie să fac este câteva clicuri simple pentru a încărca fișierul gerber și a seta câțiva parametri, cum ar fi culoarea și cantitatea grosimii PCB-ului, apoi am plătit doar 2 dolari pentru a obține PCB-ul meu numai după cinci zile.

Deoarece arată imaginea schemtic-ului aferent, am folosit un Arduino MEGA2560 pentru a controla întregul sistem, de asemenea, am proiectat logo-urile și plasarea componentelor pe placă pentru a facilita lipirea oricărui începător în industria electronică. După cum puteți vedea în imaginile de mai sus, PCB este foarte bine fabricat și am același design PCB pe care l-am realizat și toate etichetele și siglele sunt acolo pentru a mă ghida în timpul etapelor de lipire. De asemenea, puteți descărca fișierul Gerber pentru acest circuit din fișierul de mai jos în cazul în care doriți să plasați o comandă pentru același design de circuit.

Pasul 4: Designul platformei (CAD)

Înainte de a începe lipirea componentelor electronice, vă voi arăta această cutie pe care am proiectat-o folosind software-ul solidworks, care îmi permite să generez fișiere DXF pentru a le încărca într-o mașină de tăiat cu laser CNC pentru a produce cutia proiectată; am folosit un material din lemn de MDF de 5 mm pentru a crea această cutie care va adăuga un aspect mai bun proiectului nostru, în special cu etichetele și titlurile sale și ne va fi mai ușor să luăm cu noi această platformă de antrenament oriunde mergem.

Puteți descărca fișierele DXF pentru acest proiect din fișierele de mai jos

Pasul 5: Completați ingredientele

Acum să analizăm componentele necesare de care avem nevoie pentru acest proiect, așa că, așa cum am spus, folosesc un Arduino MEGA2560 pentru a rula întregul sistem.

Pentru a crea acest tip de proiecte vom avea nevoie de:

• PCB-ul pe care l-am comandat de la JLCPCB:
• Unul Arduino Mega2560
• Un motor pas cu pas NEMA17
• Două motoare de curent continuu
• Un servomotor
• Un ecran LCD
• Un afișaj pe 7 segmente
• Opt LED-uri roșii
• Două LED-uri RGB
• Un buzzer
• Bara de comutare opt
• Senzor DHT-11 cu două joystick-uri
• Senzor de gaz
• Modul Bluetooth
• Circuit integrat MCP23017
• Șofer pas cu pas A4988
• Driver motor L293D
• Unii conectori de antet SIL
• Câțiva conectori cu șurub
• O siguranță
• Unele rezistențe și condensatori
• Cutia platformei de antrenament
• Unele șuruburi pentru asamblare

Pasul 6: lipire și asamblare

Trecem acum la ansamblul electronic și lipim toate componentele pe PCB. veți găsi pe stratul superior de mătase o etichetă a fiecărei componente care indică amplasarea acesteia pe tablă și astfel veți fi 100% siguri că nu veți face greșeli de lipire.

Acum trecem direct la ansamblul cutiei, este atât de simplu, deoarece am creat plasarea șurubului în proiectare, tot ce trebuie să facem este înșurubarea PCB-ului în partea inferioară a cutiei în primul pas al asamblării.

Apoi înșurubăm motoarele fiecare la poziția sa în partea superioară a cutiei. Nu în ultimul rând, conectăm motoarele la acestea cu șuruburi de pe PCB. Și în cele din urmă terminăm să înșurubăm celelalte părți ale cutiei.

Pasul 7: Test (a funcționat): D

Acum avem totul pregătit pentru a începe să ne jucăm cu această platformă și am decis să testez câteva coduri precum creșterea valorii de afișare pe 7 segmente și rotirea motorului pas cu pas, LCD-ul funcționează bine, astfel încât să puteți vedea și mesajul afișat pe ecranul LCD.

După cum vedeți, băieții care fac acest proiect uimitor este atât de la îndemână și urmărirea pașilor acestui instructiv facilitează încercarea oricăruia dintre voi.

Vă voi arăta în următoarele instructabile partea de programare pentru fiecare componentă și cum să controlați toate aceste componente folosind placa Arduino.

Ca de obicei, vă puteți nota sugestiile dacă aveți alte idei pentru a îmbunătăți acest proiect și să ne împărtășiți propriile platforme de formare.

Un ultim lucru, asigurați-vă că faceți electronice în fiecare zi

Data viitoare a fost BEE MB de la MEGA DAS