با استفاده از سیم کشی یک نیمکت تست آردوینو سفارشی بسازید: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

این دستورالعمل راهی آسان برای اتصال سیم آردوینو نانو به بردهای مختلف شکست PCB را به شما نشان می دهد. این پروژه در طول جستجوی من برای راهی موثر ، اما غیر مخرب برای اتصال چندین ماژول به وجود آمد.

من پنج ماژول داشتم که می خواستم به هم متصل شوند:

• یک آردوینو
• یک صفحه لمسی LCD 5 اینچی با رزولوشن 800x480 از قطعات الکترونیکی Haoyu
• کارت خوان SD
• واحد ساعت DS1302 زمان واقعی
• فرستنده گیرنده MAX485 RS-485/RS-422

صفحه لمسی و ماژول های ساعت بلادرنگ قبلاً در پروژه های Dali Clock و Rainbow Synthesizer من استفاده شده بود ، اما این نمونه های اولیه روی یک تخته نان ساخته شده بودند و برای ایجاد فضا برای پروژه های جدید برچیده شده بودند.

برای من روشن شد که همه این ماژول ها را در یک دستگاه ثابت به من اجازه می دهد زمان بیشتری را صرف نوشتن نرم افزار کنم و زمان کمتری را برای سیم کشی وسایل روی تخته نان صرف کنم. در عین حال ، من نمی خواستم به طور دائم چیزی را با هم لحیم کنم تا بتوانم ماژول ها را برای استفاده در آینده حفظ کنم.

این دستورالعمل نشان می دهد که چگونه من آن را با استفاده از سیم پیچ کردن کنار هم قرار دادم.

مرحله 1: برنامه ریزی ارتباطات متقابل

اولین قدم من نقشه برداری از نحوه اتصال همه ماژول ها به پین های موجود در Arduino Nano بود. صفحه نمایش و کارت SD هر دو ماژول SPI هستند. SPI یک اتوبوس است ، بنابراین خطوط CLK ، MISO و MOSI می توانند به همراه ماژول هایی که به آن نیاز دارند ، زنجیر شوند. هر کدام به پین CS (Chip Select) خود نیاز دارند.

من تصمیم گرفتم که ماژول RTC را روی پین های خود بگذارم زیرا آزمایش های قبلی به من نشان داده بود که کاملاً با SPI سازگار نیست. ماژول های فرستنده گیرنده نیز به پین های مخصوص خود نیاز داشتند.

پس از ترسیم همه چیز ، متوجه شدم که به این شکل است:

• Arduino Pin GND -> LCD GND -> کارت SD GND -> فرستنده گیرنده GND -> RTC 5V
• Arduino Pin 5V -> LCD 5V -> کارت SD 5V -> فرستنده گیرنده VCC -> RTC VCC
• آردوینو پین 13 -> LCD CLK -> کارت SD CLK
• آردوینو پین 12 -> LCD MISO -> کارت SD MISO
• Arduino Pin 11 -> LCD MOSI -> کارت SD MOSI
• آردوینو پین 10 -> LCD CS
• Arduino Pin 9 -> LCD PD
• آردوینو پین 2 -> LCD INT
• آردوینو پین 8 -> RTC CLK
• آردوینو پین 7 -> RTC DAT
• آردوینو پین 6 -> RTC RST
• Arduino Pin 4 -> SD Card CS
• آردوینو پین 14 -> فرستنده گیرنده DI
• آردوینو پین 15 -> فرستنده گیرنده DE
• Arduino Pin 16 -> فرستنده گیرنده RE
• آردوینو پین 17 -> فرستنده گیرنده RO

پین 0 و 1 توسط رابط USB مورد استفاده قرار می گیرد ، بنابراین ممنوع بود. پین های دیجیتالی 3 ، 5 ، 18 و 19 و ورودی های آنالوگ A4 تا A7 رایگان بودند و امکان توسعه در آینده را فراهم کردند.

مرحله 2: مشکل با Jumper Wires و Wirewrap به عنوان راه حل

در ابتدا من سعی کرده بودم همه چیز را با کابل های Y کوتاه چین دار وصل کنم. با این حال ، چین ها و اتصالات فقط برای گرفتن یک سیم در یک زمان طراحی شده اند. بستن چندین سیم در یک محفظه دشوار بود و منجر به اتصالات شکننده ای شد که دوام زیادی نداشت. فرایند چروک کردن نه تنها زمان بر بود ، بلکه هنگامی که از اتصالات استفاده می شد به احتمال زیاد خودشان از پین جدا می شدند و منجر به اتلاف وقت اضافی برای ردیابی خطاهای متناوب می شد.

من همیشه می خواستم سیم پیچ را امتحان کنم ، بنابراین فکر کردم این فرصت خوبی برای این کار است. پس از انجام برخی تحقیقات ، من یک ابزار WSU-30 M ، تعدادی سربرگ طولانی 19 میلی متری تک ردیف و 30 سیم سیم پیچ AWG در eBay خریداری کردم.

بسته بندی سیم به عنوان یک فناوری سابقه طولانی دارد. این یک روش رایج برای ساخت رایانه های دیجیتال در دهه های 60 ، 70 و 80 بود و در دفاتر مرکزی تلفن مکرر مورد استفاده قرار گرفت. اگرچه با استفاده از تابلوهای مدار چاپی تولید انبوه منسوخ شده است ، اما بسته بندی سیم مزایای زیر را برای علاقه مندان دارد:

• ارزان و سریع است
• به راحتی قابل استفاده است و می توان آن را تمیز حذف کرد
• با سربرگ های پینی که به بسیاری از تخته های شکستن لحیم شده اند کار می کند
• این یک اتصال طولانی مدت و قابل اعتماد را تشکیل می دهد
• این اجازه می دهد تا چندین اتصال به و از هر نقطه (هنگامی که از سربرگ های طولانی استفاده می شود)

مرحله 3: آماده سازی Arduino Nano

مرحله بعدی آماده سازی آردوینو نانو بود. من یک آردوینو نانو بدون هیچ سرصفحه ای داشتم ، که بسیار مفید بود ، زیرا می خواستم پین های هدر طولانی را به سمت بالا بچسبانم تا بتوانم برچسب ها را هنگام پیچیدن سیم ببینم.

همچنین چند سربرگ بلند دیگر را به تخته کوچک بریکت که همراه صفحه نمایش من بود ، لحیم کردم.

در ماژول فرستنده گیرنده ، پایانه های پیچ در طرف مقابل سرصفحه ها قرار داشت ، بنابراین من آنها را جدا کردم و آنها را به همان سمت سربرگ ها منتقل کردم.

تخته های دیگر دارای سربرگ های کوتاهی بودند که قبلاً در قسمت مناسب لحیم شده بودند ، بنابراین آنها را همانطور که هست نگه داشتم.

مرحله 4: طراحی سینی

من می خواستم بتوانم تمام قطعات الکترونیکی را در پشت پایه LCD که برای ساعت دالی ایجاد کرده ام نصب کنم ، بنابراین چیزی را در OpenSCAD مدل کردم. من برش هایی را برای تخته های مختلفی که می خواستم نصب کنم ، ایجاد کردم.

بعد از اینکه سینی را چاپ کردم ، تمام ماژول ها را در جای خود چسب داغ کردم.

مرحله 5: فرایند سیم کشی

فرایند پیچیدن سیم شامل چهار مرحله است: اندازه گیری ، برش ، سلب و بسته بندی.

من سیم کافی را برای دو نقطه ای که می خواهم به هم متصل کنم اندازه می گیرم ، به علاوه یک اینچ اضافی در هر سر برای پیچیدن. سپس ، 1 اینچ عایق را از هر طرف جدا می کنم و از ابزار برای پیچاندن سیم روی پایه استفاده می کنم.

در زیر تکنیک دقیقی است که من استفاده می کنم ، که می توانید در فیلم نمایشی من مشاهده کنید:

• من فاصله بین دو نقطه را که می خواهم وصل کنم اندازه گیری می کنم
• طول مورد نظر را با انگشتانم علامت می زنم ، سپس از خط کش برای اضافه کردن دو اینچ استفاده می کنم
• طول سیم را قطع کردم
• من 1 و یک چهارم اینچ را از انتها اندازه گیری می کنم
• سپس انتهای آن را به سوراخ ابزار بسته بندی وارد می کنم
• سیم را به شکاف تیغه برش پایین می آورم
• سیم را از سر دیگرش جدا کردم و یک اینچ سیم را برهنه کردم
• این روند را برای طرف دیگر سیم تکرار می کنم

با سیم بریده شده در دو طرف ، انتهای سیم برهنه را به بشکه ابزار پیچاندن سیم وارد می کنم تا قسمت بریده شده از شکاف کناری بیرون بیاید. سپس نوک را روی یک پائین می کشم و چند دور آن را می چرخانم و ابزار را شل نگه می دارم تا با وزش باد به سمت بالا بلند شود.

یک اتصال خوب حدود 7 دور سیم را روی پست باقی می گذارد. اگر پیچ ها روی هم چیده شده اند ، ابزار را به شدت فشار ندهید!

به روز رسانی: بسیاری از شما تصور کرده اید که عایق باید برای رفع کرنش در اطراف آن قرار بگیرد. من دو عکس برای نشان دادن تفاوت قرار داده ام.

مرحله 6: Wire Wraping the whole Board

بعد از اینکه تمام اتصالات را سیم کشی کردم ، صفحه را نشان می دهد. در طول راه چند اشتباه انجام دادم ، اما با بستن سیم ها و استفاده از موچین برای بازکردن انتهای پست ها ، این اشتباهها به راحتی برطرف شد.

پیشنهاد می کنم این کار را یک به یک انجام دهید و کار خود را با یک دستگاه چند متری بررسی کنید یا با استفاده از هر قطعه را فعال و آزمایش کنید. هنگامی که چندین لایه سیم وجود دارد ، تعمیر آن بسیار سخت تر است.

محصول نهایی من کمی کثیف به نظر می رسد ، اما اگر می خواهید می توانید کمی بیشتر در مورد مسیریابی دقت کنید یا از رنگ های مختلف برای روشن نگه داشتن موارد استفاده کنید.

حتی اگر ظاهر زیبایی نداشته باشد ، بسیار قوی تر از یک تخته نان است! اما مزیت بزرگ این است که اگر در هر زمان می خواهید آن را جدا کنید ، می توانید این کار را به آسانی انجام دهید بدون این که آسیبی به آردوینو نانو یا هدرهای پین روی تخته های جداگانه وارد شود!

مرحله 7: پروژه های سازگار

هیئت مدیره تکمیل شده به شما امکان اجرای این پروژه ها را می دهد:

• ساعت دیجیتال ذوب سبک دهه 80
• پیانو رنگین کمان روشن با آردوینو (به قطعات خارجی نیاز دارد)