UDuino: Placă de dezvoltare compatibilă Arduino cu cost foarte redus: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Plăcile Arduino sunt excelente pentru prototipare. Cu toate acestea, acestea devin destul de scumpe atunci când aveți mai multe proiecte simultane sau aveți nevoie de o mulțime de plăci de control pentru un proiect mai mare. Există câteva alternative minunate și mai ieftine (Boarduino, Freeduino), dar costurile se adaugă atunci când aveți nevoie de multe dintre ele. Aceasta este o modalitate, după investiții inițiale de aproximativ 25 $ - 30 $, de a construi plăci compatibile Arduino sub 10 $, cu foarte puține investiție de timp suplimentar pe fiecare. Rețineți că ideea de bază aici (Arduino pe o placă de calcul) a fost realizată de ceva timp (de ex. Instrucțiuni ITP Arduino Breadboard); Cu toate acestea, instrucțiunile de construire și utilizare a adaptorului de cablu de aici ajută la minimizarea numărului de piese pentru fiecare nucleu. Nu sugerez acest lucru ca un prim proiect de electronică. un fel de analizor logic de bază. Am dezvoltat acest lucru pentru a depana legăturile de comunicații. Are nevoie de o interfață gui, dar mă îndoiesc că o să mă ocup de ea în curând. Adăugat încă util în mâinile potrivite. Adăugat 23.06.09: Aș dori să subliniez RBBB-urile de la Modern Device pentru oricine dorește ceva cu lipit, dar și foarte ieftin - mai ales dacă primești plăci goale și cumperi piese în vrac. De asemenea, USB-BUB-ul lor este o alternativă mai ieftină la cablul FT232.

Pasul 1: colectați piese pentru adaptorul de cablu

Vă sugerez să obțineți piese dintr-un amestec de Mouser, Radio Shack și Ada Fruit Industries; vezi ultimul pas pentru sursele de piese. Simțiți-vă liber, totuși, să înlocuiți piesele din cutia de gunoi și, cu rezistorul / condensatorii, puteți abate o cale de la valori și puteți face lucrurile să funcționeze bine (rezistorul aș sugera între aproximativ 3,3k și 20k; condensatori, în general, nu mergi pentru valori mai mici, dar mai mari până la aproximativ.47uF ar trebui să fie bine).

Pentru adaptorul de cablu veți avea nevoie de: - o bucată mică de placă PC (8 găuri pe 2 găuri) - un condensator.1uf - un antet de distanță de 1x8.1 ", drept - un antet de distanță de 1x8.1", unghi drept - unele conexiuni sârmă

Pasul 2: Realizați adaptorul de cablu de programare

În principal, adaptorul de cablu de programare trebuie să direcționeze semnalele de la cablul USB FTDI către pinii din dreapta de pe cipurile ATmega168; cu toate acestea, condensatorul este adăugat pe un set de pini pentru a permite software-ului Arduino să reseteze cipurile (condensatorul permite trecerea unui impuls scurt la resetarea cipului atunci când software-ul Arduino întoarce pinul RTS).

Pentru a începe, tăiați o bucată de placă PC cu 9 găuri cu 2 găuri. Apoi rupeți un set de 8 pini de banda antetului drept și un set de 8 pini din banda antet unghi drept (presupunând că ați cumpărat benzile mai lungi). Vedeți imaginea pieselor pentru a vedea cum ar trebui să arate acestea. Următorii pași vă rugăm să consultați atât fotografiile atașate, cât și diagramele pentru conectarea pinilor. Diagramele arată mult mai bine unde trebuie să meargă conexiunile, dar fotografiile ajută la clarificarea orientării plăcii etc. Dacă aveți întrebări, vă rog să-mi trimiteți un e-mail și voi încerca să clarific orice nu are sens. Întoarceți placa PC-ului cu susul în jos, astfel încât să puteți vedea cuprul din jurul găurilor, cu una dintre laturile lungi spre dvs. Dacă, așa cum am făcut aici, ați folosit o bucată de placă PC de la marginea originalului, vă sugerez să plasați partea laterală cu materialul suplimentar al plăcii către dvs. Introduceți partea inferioară (partea scurtă) a antetului drept prin găurile cele mai îndepărtate de dvs., lăsând o gaură goală la stânga și lipiți știfturile în poziție (a se vedea imaginea). Apoi introduceți partea de jos (partea cu îndoirea) colțului cu unghi drept prin orificiile cele mai apropiate de dvs., lăsând din nou gaura din stânga goală și lipiți știfturile în poziție. Introduceți conductorii condensatorului.1uf prin orificiile goale din stânga și lipiți condensatorul în poziție. Tundeți cablurile. Apoi lipiți fiecare dintre cele 2 conductoare la știftul de antet cel mai apropiat de acesta; unul se va conecta la pinul din stânga al antetului drept, celălalt la pinul din stânga al antetului cu unghi drept. Cel mai ușor este probabil să creați doar un pod de lipit (topiți suficient de lipit pentru a curge între pinul condensatorului și pinul de lângă acesta, ca în imagine). Dacă aveți nevoie, puteți utiliza o lungime scurtă de sârmă și lipiți-o la fiecare contact. Creați un alt pod de lipit sau conexiune între pinii 6 și 7 cei mai apropiați de dvs. (al treilea și al patrulea din dreapta). Aceasta este pentru a conecta pinul "CTS" al cablului la masă. Și creați o altă punte de lipit / conexiune între cele două anteturi de la al doilea pin la dreapta (conectați pinul cel mai apropiat de dvs. la cel mai îndepărtat, la doar un pin de la dreapta). Aceasta conectează ceea ce va fi jumperul de alimentare VCC USB la pinul VCC al cipului. Această conexiune de alimentare va fi activă numai atunci când este instalat un jumper. Utilizați o lungime scurtă de sârmă pentru a conecta pinul cel mai apropiat de tine la cel de-al cincilea pin cel mai apropiat de tine (este al cincilea indiferent dacă se numără din dreapta sau din stânga). Aceasta va conecta +5 volți de la cablul USB la celălalt pin al conectorului jumper. Acum conectați o altă lungime scurtă de sârmă între știftul din dreapta din rândul cel mai îndepărtat de dvs. la al treilea din știftul din dreapta din rândul cel mai apropiat de dvs. Aceasta conectează masa cablului la masa cipului. Încă două fire scurte de adăugat: unul de la pinul secundar din stânga din antetul unghiului drept la pinul al treilea din stânga de pe antetul drept (notă: deoarece găurile din partea stângă au condensatorul instalat în ele, va fi a treia gaură din stânga cea mai apropiată de tine la a patra gaură din stânga din rândul cel mai îndepărtat de tine). Al doilea fir scurt va trece dreapta peste primul: de la al treilea pin din stânga din antetul unghiului drept la al doilea pin din stânga din antetul drept (al patrulea din gaura stângă până la al treilea -de-gaura-stânga). Aceste fire conectează pinii TX și RX ai cablului la cei ai cipului. Din păcate, comanda este opusă cablului de la cip, motiv pentru care trebuie să avem firele încrucișate. Acum trebuie doar să conectați cablul FTDI FT232RL, cu firul verde conectat la pinul din stânga (firul negru se va conecta la al treilea pin din dreapta). Restul de doi pini din dreapta sunt pentru jumper; dacă jumperul este instalat, placa va fi alimentată de la cablul USB, eliminând necesitatea bateriilor sau a unei surse de alimentare. Acest jumper NU TREBUIE să fie conectat atunci când este conectată altă alimentare la placă sau este posibil să se deterioreze ceva (placă, cablu, computer). Asta e! Ești gata să faci niște nuclee uDuino pentru a le programa cu cablul. (Când utilizați adaptorul de programare, pinul de lângă condensator se conectează la pinul 1 al cipului)

Pasul 3: decideți dacă doriți să faceți plăci absolut minime sau plăci pe bază de oscilator extern

Decizia de a construi o placă bazată pe oscilator se bazează pe câteva lucruri. Unul, aveți acces la un programator AVR și timpul pentru a programa un bootloader special pe cipurile dvs. ATmega168? doi, puteți face fără o comunicare serială precisă cu cipul? trei, aplicația dvs. are un impact suficient de mic încât placa să funcționeze la jumătate mai repede și totul să funcționeze în continuare bine?

Cipurile ATmega168 au un oscilator intern care poate fi activat; rulează la aproximativ 8mHz, ceea ce reprezintă jumătate din viteza majorității plăcilor Arduino (cu excepția Lilypads). Oscilatorul intern este garantat pentru a fi calibrat la 10% (ceea ce nu este toleranță suficient de strânsă pentru comunicații seriale bune garantate). Din experiența mea, calibrarea din fabrică la 5v a fost întotdeauna bună pentru încărcarea programelor, dar YMMV. Cu toate acestea, nu aș folosi oscilatorul intern pentru lucruri importante care trebuie să vorbească în serie. Totuși, pentru luminile intermitente ar trebui să fie foarte bine. Cipurile Arduino cu încărcătorul de încărcare preîncărcat pe care le-am găsit rulează întotdeauna la 16mHz, iar acestea vor necesita un oscilator extern. Dacă nu aveți acces la un programator AVR, probabil că veți dori să cumpărați un cip Arduino preîncărcat. Vă sugerez Ada Fruit Industries ca sursă. Rețineți că oscilatoarele nu sunt chiar atât de scumpe (în general, 0,50 $ - 75 $ la Mouser); acestea sunt doar o altă parte care de multe ori nu este necesară, iar aspectul pinului e de rahat pentru aspectele Arduino foarte curate.

Pasul 4: Construirea unei plăci externe bazată pe oscilator

Colectați piesele de care aveți nevoie: - Breadboard (puteți, bineînțeles, să construiți acest lucru chiar și pe o placă PC preinstalată) - Cip ATmega168 cu încărcător de încărcare preîncărcat -.1uf condensator (ceramică, poliester etc. nu contează așa) mult; valoare.047uf-.47uf ar trebui să fie fină) - rezistență 10K (valori ~ 3.3k-20k ar trebui să funcționeze bine) - oscilator ceramic cu 3 pini de 16 MHz (de preferință cu cabluri lungi, de ex. 1/2 inch) - Lungimi scurte de sârmă Puneți ATmega168 în panou, straddling în centru. Pentru fiecare dintre următoarele conexiuni, utilizați orificiul de la fiecare pin ATmega168 care este cel mai apropiat de cipul deschis; aceasta va lăsa ultima gaură din fiecare dintre rândurile 1-8 deschise pentru conectarea cablului de programare. Conectați pinii 7 și 20 cu o lungime de fir (VCC la AVCC) Conectați pinii 8 și 22 cu o lungime de fir (GND la AGND) Conectați rezistorul 10K de la pinul 1 la pinul 7 (RES la VCC) Conectați condensatorul.1uf de la pinul 7 la pinul 8 Conectați pinii externi ai oscilatorului la pinii 9 (XTAL1) și 10 (XTAL2) ai ATmega168. Nu contează care dintre pini se conectează la ce pin ATmega. Conectați pinul central al oscilatorului la pinul 8 (GND) Dacă aveți linii de magistrală electrică pe placa dvs. de calcul, vă sugerez să conectați șina + (roșie) la pinul 20 și - șina (albastru) la pinul 22. Aceasta este o formă oarecum proastă (conectarea la partea analogică pentru conexiunile de alimentare pentru alte lucruri), dar dacă placa dvs. de măsurare are aceeași dimensiune ca a mea, ați umplut deja toate găurile disponibile pentru pinul 7. Dacă intenționați să utilizați alimentarea USB, acum puteți doar să conectați cablul de programare și să încărcați schițe pe placa (asigurați-vă că conectați pinii de selecție a energiei de pe adaptorul cablului cu un jumper pentru a alimenta cipul de la În caz contrar, va trebui să utilizați un regulator de baterie / tensiune / etc. pentru a furniza energie.

Pasul 5: SAU Construirea plăcii oscilatorului intern

Colectați piesele de care aveți nevoie: - Placă de pâine - Cip ATmega168- Condensator.1uf (ceramică, poliester etc. nu contează atât de mult; valoarea.047uf-.47uf ar trebui să fie fină) - Rezistență 10K (valori ~ 3.3k- 20k ar trebui să funcționeze bine) - Lungimi scurte de fir Programați Bootloader-ul cu programatorul AVR: Veți dori să utilizați bootloader-ul lilypad (inclus în versiunea Arduino-0010, în hardware / bootloaders / lilypad). Folosind programatorul AVR, porniți încărcătorul de încărcare. De exemplu, pe sistemul meu OSX: cd / Applications / Arduino-0010 / hardware / bootloaders / lilypadPATH = $ {PATH}: / Applications / Arduino-0010 / hardware / tools / avr / binavrdude -C / Applications / Arduino-0010 / hardware / tools / avr / etc / avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Ulock: w: 0x3f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf - c usbtiny -pm168 -Pusb -Uflash: w: LilyPadBOOT_168.hex -Ulock: w: 0x0f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Uefuse: w: 0x00: m -Uhfuse: w: 0xdd: m -Ulfuse: w: 0xf2: m Configurați panoul de bord: Puneți ATmega168 în panoul de panouri, straddling în centru. Pentru fiecare dintre următoarele conexiuni, utilizați gaura la fiecare pin ATmega168 care este cel mai apropiat de cipul deschis; aceasta va lăsa ultima gaură din fiecare dintre rândurile 1-8 deschise pentru conectarea cablului de programare. Conectați pinii 7 și 20 cu o lungime de fir (VCC la AVCC) Conectați pinii 8 și 22 cu o lungime de fir (GND la AGND) Conectați rezistorul 10K de la pinul 1 la pinul 7 (RES la VCC) * Conectați condensatorul. 20 și - șină (albastru) la pinul 22. Aceasta este o formă oarecum proastă (conectarea la partea analogică pentru conexiuni de alimentare pentru alte lucruri), dar dacă placa dvs. de măsurare are aceeași dimensiune ca a mea, ați umplut deja toate găurile disponibil pentru pinul 7. Dacă intenționați să utilizați alimentarea USB, acum puteți doar să conectați cablul de programare și să încărcați schițe pe placa (asigurați-vă că conectați pinii de selecție a energiei de pe adaptorul de cablu cu un jumper pentru a alimenta cipul de la USB). În caz contrar va trebui să folosiți un regulator de baterie / tensiune / etc. pentru a furniza energie. Rețineți că veți dori să utilizați întotdeauna 5v pentru programare prin intermediul software-ului Arduino; alte tensiuni vor face ca viteza ceasului să varieze semnificativ și va provoca, probabil, comunicarea (și, prin urmare, programarea) să eșueze. meniul.

2008 10-02 FIXED - a fost pus incorect ca pinul 1 la pinul 10 în original

Pasul 6: Conexiuni pentru dezvoltarea Arduino

Rețineți că pinii de pe un ATmega168 nu corespund în mod evident cu numele Arduino.

atmega168 Arduino 2 Digital 0 3 Digital 1 4 Digital 2 5 Digital 3 6 Digital 4 11 Digital 5 12 Digital 6 13 Digital 7 14 Digital 8 15 Digital 9 16 Digital 10 17 Digital 11 18 Digital 12 19 Digital 13 23 Analog 0 24 Analog 1 25 Analog 2 26 Analog 3 27 Analog 4 28 Analog 5

Pasul 7: unele surse de piese

Rețineți că nu am folosit condensatorii și antetele specificate mai jos în acest instructable, astfel încât aspectul lor poate varia ușor față de instrucțiunile de aici. Dacă aveți probleme, vă rugăm să ne anunțați.- Cablu USB FT232RL - Mouser: anteturi de distanțare de.1 ", 36 pini, drept - rupeți 8 pini pentru adaptorul de cablu și utilizați restul pentru alte proiecte - Mouser: distanță de.1" anteturi, 36 pini, unghi drept - rupeți 8 pini pentru adaptorul de cablu - placă PC pentru adaptor de cablu - Mouser: 10K rezistențe - Mouser:.1uF Condensatori - panouri de măsurare Pololu sau Ada Fruit - chips-uri ATmega168 Mouser: neprogramat sau Ada Fruit: preprogramat - Mouser: oscilatoare de 16 MHz