Construiește-ți propriul Arduino: 6 pași (cu imagini)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-13 06:58

Configurarea unui Arduino pe o placă de calcul a devenit un proces pe care l-am iubit.

În câteva minute puteți avea o platformă Arduino complet funcțională cu care să lucrați așa cum veți vedea în acest tutorial. Au fost mai multe ocazii când am fost la școală și am pregătit rapid una dintre acestea pentru a testa câteva idei pentru un proiect. În plus, arată doar atât de îngrijit, cu toate componentele așezate peste panou. Unele dintre proiectele mele Arduino Ce este un Arduino?

Arduino este o platformă de prototipare electronică open-source bazată pe hardware și software flexibil, ușor de utilizat. Este destinat artiștilor, designerilor, pasionaților și oricui este interesat să creeze obiecte interactive sau medii.

Arduino poate simți mediul primind intrări de la o varietate de senzori și poate afecta mediul înconjurător controlând luminile, motoarele și alte dispozitive de acționare. Microcontrolerul de pe placă este programat utilizând limbajul de programare Arduino (bazat pe cablare) și mediul de dezvoltare Arduino (bazat pe procesare). Proiectele Arduino pot fi de sine stătătoare sau pot comunica cu software-ul când rulează pe un computer (de exemplu, Flash, Processing, MaxMSP). [1] www.arduino.cc

Pasul 1: Componente

Cu câteva piese ieftine și o placă fără sudură, vă puteți construi rapid și ușor propriul Arduino. Acest concept funcționează excelent atunci când doriți să prototipați o nouă idee de design sau dacă nu doriți să vă rupeți designul de fiecare dată când aveți nevoie de Arduino. Exemplul de mai jos arată cum să conectați componentele de pe placa dvs. Vom intra în detalii suplimentare pe tot parcursul acestui proiect. Figura 1-1: Breadboard Arduino cu capacitate de programare USB. Înainte de a începe, asigurați-vă că aveți toate elementele necesare în caseta de listă a componentelor. Dacă trebuie să achiziționați piese, puteți face acest lucru de pe site-ul meu la www. ArduinoFun.com sau vedeți mai jos pentru alte magazine online * Consultați nota despre cablul TTL-232R în opțiunile de programare înainte de cumpărare. 10% REDUCERE Întreaga comandă la ArduinoFun.com, utilizați codul cupon: INSTRUCTABLES la check-out. Puteți cumpăra componente de pe www. ArduinoFun.com sau www. SparkFun.com sau www. CuriousInventor.com sau www. FunGizmos.com sau www. Adafruit.com doar pentru a numi câteva locuri la îndemână. Tutorial original de:

Pasul 2: Configurarea puterii

Primul lucru pe care trebuie să-l faceți este să configurați puterea. Cu panoul și componentele în față … să începem! Cu acest pas, veți seta panoul Arduino pentru o putere constantă de + 5 volți utilizând un regulator de tensiune 7805. Figura 1-2: Configurarea alimentării cu indicator LED. Pentru ca regulatorul de tensiune să funcționeze, trebuie să furnizați mai mult de 5V putere. O baterie tipică de 9V cu un conector snap ar funcționa foarte bine pentru asta. Puterea va intra în panoul de testare unde vedeți pătratele roșii și negre + și -. Apoi adăugați unul dintre condensatorii de 10 uF. Piciorul mai lung este anodul (pozitiv) și piciorul mai scurt este catodul (negativ). Majoritatea condensatoarelor sunt, de asemenea, marcate cu o bandă în partea negativă. În spațiul gol de pe panou (canal), va trebui să plasați două fire de conectare pentru pozitiv (roșu) și masă (negru) pentru a sari puterea de la o parte a panoului la celălalt. Acum adăugați regulatorul de tensiune 7805. 7805 are trei picioare. Dacă îl priviți din față, piciorul stâng este pentru tensiune în (Vin) piciorul din mijloc este pentru sol (GND) și al treilea picior este pentru tensiune în afara (Vout). Asigurați-vă că piciorul stâng este aliniat cu puterea dvs. pozitivă și al doilea știft la sol. Ieșind din regulatorul de tensiune și mergând la șina de alimentare de pe partea laterală a panoului, trebuie să adăugați un fir GND la șina de masă și apoi firul Vout (3^rd piciorul regulatorului de tensiune) la șina pozitivă. Adăugați al doilea condensator de 10 uF pe șina de alimentare. Acordând atenție părților pozitive și negative. Este o idee bună să includeți un indicator de stare LED care poate fi utilizat pentru depanarea. Pentru a face acest lucru, trebuie să conectați șina electrică laterală dreaptă cu șina electrică stângă. Adăugați fire pozitive la pozitive și negative la negative în partea de jos a panoului dvs. Figura 1-3: Conexiuni ale șinei de alimentare stânga și dreapta. Puterea pe șina de alimentare stângă și dreaptă va ajuta, de asemenea, la menținerea organizată a plăcii dvs. atunci când furnizați energie diferitelor componente. Figura 1-4: Pentru indicatorul de stare LED, conectați un rezistor 220 & (colorat ca: roșu, roșu, maro) de la alimentare la anodul LED-ului (partea pozitivă, piciorul mai lung) și apoi un fir GND la partea catodului. Felicitări, acum panoul tău de configurare este configurat pentru o putere de + 5V. Puteți trece la pasul următor în proiectarea circuitului.

Pasul 3: Arduino Pin Mapping

Acum vrem să pregătim cipul ATmega168 sau 328. Înainte de a începe, să aruncăm o privire la ceea ce face fiecare pin de pe cip în legătură cu funcțiile Arduino. NOTĂ: ATmega328 funcționează cam la aceeași viteză, cu același pinout, dar are mai mult de două ori memoria flash (30k vs 14k) și de două ori EEPROM (1Kb vs 512b). Figura 1-5: Arduino Pin Mapping Cipul ATmega168 este creat de Atmel. Dacă căutați foaia de date, nu veți găsi că referințele de mai sus sunt aceleași. Acest lucru se datorează faptului că Arduino are propriile funcții pentru acești pini și le-am furnizat numai în această ilustrație. Dacă doriți să comparați sau trebuie să cunoașteți referințele reale pentru cip, puteți descărca o copie a fișei tehnice de la www.atmel.com. Acum că știți aspectul pinilor, putem începe să conectăm restul componentelor.

Pasul 4: conectarea componentelor

Pentru început, vom construi circuitele de susținere pentru o parte a cipului și apoi vom trece pe cealaltă parte. Pinul unu pe majoritatea jetoanelor are un marcator de identificare. Privind la ATmega168 sau 328, veți observa o crestătură în formă de U în partea de sus, precum și un punct mic. Punctul mic indică faptul că acesta este pinul 1. Figura 1-6: Pinii circuitelor de susținere 15-28 Din magistrala de alimentare GND, adăugați un cablu jumper la pinul 22. Apoi, din magistrala de putere pozitivă, adăugați cabluri jumper la pinul 20 (AVCC - Tensiune de alimentare pentru convertorul ADC. Trebuie să fie conectat la alimentare dacă ADC nu este utilizat și să se alimenteze printr-un filtru trece jos dacă este (un filtru trece jos este un circuit care curăță zgomotul de la sursa de alimentare, nu folosim unul) Apoi adăugați un fir jumper de la magistrala pozitivă la pinul 21 (pinul de referință analogic pentru ADC). Pe Arduino, pinul 13 este pinul LED. Rețineți că pe cipul real pinul este numărul 19. Când încărcați codul de schiță și pentru toate proiectele, îl veți referi în continuare la Pinul 13. Pentru a conecta LED-ul, adăugați un rezistor 220 & de la GND la catodul LED-ului. Apoi de la anodul LED-ului adăugați un cablu jumper la pinul 19. Acum ne putem deplasa pe cealaltă parte a cipului. Sunteți aproape terminat! identificatorul pin 1, plasați comutatorul tactil mic. Acest comutator este utilizat pentru resetarea Arduino. Chiar înainte de a încărca o schiță nouă pe cip, va trebui să apăsați o dată. Acum adăugați un fir mic jumper de la pinul 1 la piciorul inferior al comutatorului, apoi adăugați rezistorul de 10K de la putere la pinul 1 rând pe panou. În cele din urmă, adăugați un fir de jumper GND la piciorul superior al comutatorului. Adăugați jumperi de putere și GND la pinul 7 (VCC) și pinul 8 (GND). Adăugați cristalul de ceas de 16 MHz la pinii 9 și 10 și apoi cei doi condensatori.22pF de la pinii 9 și 10 la GND. (A se vedea nota de mai jos pentru metoda alternativă). Arduino-ul tău de bază este acum complet. Vă puteți opri chiar aici dacă doriți și să schimbați un cip deja programat de pe placa dvs. Arduino pe placa, dar, din moment ce ați ajuns până aici, ați putea termina adăugând niște pini de programare. Acest lucru vă va permite să programați cipul de pe panoul de testare. NOTĂ: În loc să utilizați cristalul de ceas de 16 MHz, puteți utiliza un rezonator ceramic de 16 MHz cu condensatori încorporați, pachet SIP cu trei terminale. Va trebui să vă aranjați panoul un pic diferit, rezonatorul are trei picioare. Piciorul din mijloc va merge la sol, iar celelalte două picioare vor merge la pinii 9 și 10 de pe cipul ATmega168. Referindu-vă la Figura 1-7, localizați un loc în care aveți 6 coloane pe panou care nu sunt în contact cu nimic altceva. Așezați aici un rând de șase știfturi pentru antet. Cu panoul orientat spre dvs., conexiunile sunt după cum urmează: GND, NC, 5V, TX, RX, NC, numesc și acești pini 1, 2, 3, 4, 5, 6. Din șina dvs. de magistrală de alimentare, adăugați Sârmă GND la pinul 1 și un fir de la alimentare pentru pinul 3. NC înseamnă că nu este conectat, dar le puteți conecta la GND dacă doriți. Din pinul 2 de pe cipul ATmega168, care este pinul Arduino RX, veți conecta un fir la pinul 4 (TX) al antetelor de programare. Pe cipul ATmega168, pinul 3 Arduino TX se conectează la pinul 5 (RX) de pe pinii antetului. Comunicarea arată astfel: ATmega168 RX la pinul antet TX și ATmega168 TX la antetul pin RX. Acum puteți programa placa dvs. de calcul Arduino.

Pasul 5: Opțiuni de programare

Prima opțiune este să cumpărați un cablu serial TTL-232R 3.3V USB - TTL Level. Acestea pot fi achiziționate de pe www.adafruit.com sau www.ftdichip.com Celelalte două opțiuni, pe care le prefer sunt să cumpăr una din cele două plăci breakout de pe www. SparkFun.com. Sunt:

• FT232RL USB to Serial Breakout Board, SKU: BOB-00718 (Această opțiune ocupă mai mult spațiu pe placa dvs.)
• FTDI Basic Breakout - 3.3V SKU: DEV-08772 (Această opțiune și utilizarea anteturilor de sex masculin cu unghi drept funcționează cel mai bine din toate trei, deoarece este asigurată mai bine pe panou)

Verificați conexiunile, asigurați-vă că bateria de 9V nu este conectată și conectați opțiunea de programare. Deschideți ID-ul Arduino și în fișierele de schițe Exemplu, sub Digital, încărcați schița Blink. Sub opțiunea de fișier Port serial, selectați portul COM pe care îl utilizați cu cablul USB. adică COM1, COM9 etc. În opțiunea de fișier Instrumente / Placă, selectați fie:

• Arduino Duemilanove cu ATmega328
• Arduino Decimila, Duemilanove sau Nano w / ATmega128

(în funcție de cipul pe care îl utilizați cu placa dvs. de calcul Arduino) Apăsați acum pictograma de încărcare și apoi apăsați pe butonul de resetare de pe placa de panou. Dacă utilizați una dintre plăcile SparkFun Breakout, veți vedea luminile RX și TX clipesc. Aceasta vă permite să știți că datele sunt trimise. Uneori trebuie să așteptați câteva secunde după apăsarea butonului de încărcare înainte de a apăsa comutatorul de resetare. Dacă aveți probleme, experimentați puțin cu cât de repede mergeți între cele două. Această schiță, dacă este încărcată corect, va clipi LED-ul pinului 13 pornit pentru o secundă, oprit pentru o secundă, aprins pentru o secundă … până când încărcați o schiță nouă sau opriți alimentarea. După ce ați încărcat codul, puteți deconecta placa de programare și utiliza bateria de 9V pentru alimentare. Depanare

• Fără alimentare - Asigurați-vă că puterea sursei este mai mare de 5V.
• Puterea, dar nimic nu funcționează - verificați din nou toate punctele de conexiune.
• Eroare la încărcare - Consultați www.arduino.cc și efectuați o căutare a mesajului de eroare pe care îl primiți. De asemenea, verificați forumurile, deoarece există un mare ajutor acolo.

Pasul 6: Fișiere PCB

Dacă cineva este interesat de gravarea propriului PCB (placă cu circuite imprimate), am inclus fișierele PCB și partea lipită. Am adăugat un fișier zip care conține fișiere-j.webp