UDuino: هیئت مدیره سازگاری بسیار کم هزینه Arduino: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

تخته های آردوینو برای نمونه سازی عالی هستند. با این حال ، وقتی چندین پروژه همزمان دارید یا برای یک پروژه بزرگتر به تابلوی کنترل کننده زیادی نیاز دارید ، گران می شوند. برخی از جایگزین های ارزان تر (Boarduino ، Freeduino) وجود دارد ، اما هزینه ها همچنان در صورت نیاز به بسیاری از آنها افزایش می یابد. این راهی است که پس از حدود 25 تا 30 دلار سرمایه گذاری اولیه ، تخته های زیر 10 دلار سازگار با آردوینو با مقدار بسیار کمی ایجاد می شود. زمان اضافی برای هر کدام توجه داشته باشید که ایده اصلی در اینجا (آردوینو روی تخته نان) مدت زیادی است که انجام شده است (به عنوان مثال دستورالعمل های نان بردار ITP Arduino). با این حال دستورالعمل های ساخت و استفاده از آداپتور کابل در اینجا به طور کامل تعداد قطعات را برای هر هسته به حداقل می رساند. این پروژه نیاز به دانش لحیم کاری و لوازم الکترونیکی اساسی دارد و شما باید حداقل در زمینه توسعه آردوینو حداقل تجربه داشته باشید. من این را به عنوان اولین پروژه الکترونیکی پیشنهاد نمی کنم. توجه: من uDuino را "moo DWEE noh" تلفظ می کنم اضافه شده 08/05/02: (برای افراد بسیار پیشرفته) یکی از ابزارهایی که من با این ساخته ام یک ابزار ضبط منطقی است- نوعی تجزیه و تحلیل منطقی اساسی این را برای عیب یابی پیوندهای ارتباطی توسعه دادم. به رابط کاربری gui احتیاج دارد ، اما شک نکنید که به زودی با آن آشنا می شوم. هنوز هم در دستان راست مفید است. اضافه شد 06-23-09: من می خواهم به RBBB از دستگاه مدرن برای هر کسی که چیزی با لحیم کاری می خواهد ، اما بسیار ارزان است ، اشاره کنم-مخصوصاً اگر تخته های برهنه تهیه کنید و خرید کنید قطعات به صورت عمده همچنین USB-BUB آنها جایگزین ارزان تری برای کابل FT232 است.

مرحله 1: قطعات آداپتور کابل را جمع آوری کنید

من پیشنهاد می کنم قطعاتی را از مخلوطی از Mouser ، Radio Shack و صنایع میوه آدا تهیه کنید. آخرین مرحله را برای منابع قطعات مشاهده کنید. با خیال راحت قطعات را از جعبه آشغال خود جایگزین کنید ، و با مقاومت/خازن ها می توانید راه هایی را از مقادیر منحرف کرده و هنوز هم کارها به خوبی انجام شود (مقاومت بین 3.3 تا 20 کیلوگرم را پیشنهاد می کنم ؛ خازنی که عموماً نمی دانم) برای مقادیر کوچکتر اما بزرگتر تا.47uF باید خوب باشد).

برای آداپتور کابل به: سیم

مرحله 2: آداپتور کابل برنامه نویسی را بسازید

بیشتر آداپتور کابل برنامه نویسی فقط باید سیگنال ها را از کابل USB FTDI به پین های راست در تراشه های ATmega168 هدایت کند. اما خازن بر روی یک سری پین اضافه می شود تا نرم افزار آردوینو بتواند تراشه ها را بازنشانی کند (خازن اجازه می دهد وقتی نرم افزار آردوینو پین RTS را می چرخاند ، یک پالس کوتاه به تنظیم مجدد تراشه منتقل شود).

برای شروع ، یک تکه برد PC را با 9 سوراخ در 2 سوراخ برش دهید. سپس مجموعه ای از 8 پین را از نوار هدر مستقیم پین و یک مجموعه 8 پینی را از نوار هدر زاویه راست جدا کنید (با فرض خرید نوارهای بلندتر). تصویر قسمت ها را ببینید تا ببینید اینها در نهایت چگونه باید باشند. در مراحل زیر لطفاً عکسها و نمودارهای پیوست شده را برای اتصال پینها مشاهده کنید. نمودارها بسیار بهتر نشان می دهند که اتصالات کجا باید بروند ، اما عکس ها به روشن شدن جهت تابلو و غیره کمک می کند. اگر سوالی دارید لطفاً به من ایمیل بزنید و من سعی می کنم هر چیزی را که منطقی نیست روشن کنم. برد کامپیوتر را وارونه کنید تا بتوانید مس را در اطراف سوراخ ها مشاهده کنید ، یکی از طرفین بلند آن به سمت شما باشد. اگر ، مانند من در اینجا ، از قطعه ای از برد رایانه از لبه اصلی استفاده کردید ، پیشنهاد می کنم که قسمت اضافی مواد تخته را به سمت خود قرار دهید. قسمت پایین (سمت کوتاه) سرصفحه مستقیم را از سوراخ های دورتر از خود بیرون بیاورید ، یک سوراخ را در سمت چپ خود خالی گذاشته و پین ها را در جای خود بچسبانید (تصویر را ببینید). سپس قسمت پایین (سمت خم) سربرگ با زاویه راست را از نزدیکترین سوراخ ها به داخل خود فرو برده ، دوباره سوراخ سمت چپ را خالی گذاشته و پین ها را در جای خود لحیم کنید. سیمهای خازن.1uf را از طریق سوراخهای خالی سمت چپ بکشید و خازن را در جای خود لحیم کنید. سرنخ ها را کوتاه کنید سپس هر یک از 2 سر را به پین هدر نزدیک به آن لحیم کنید. یکی به سمت چپ پین سرصفحه مستقیم و دیگری به سمت چپ پین هدر زاویه راست متصل می شود. ساده ترین راه احتمالاً ایجاد یک پل لحیم کاری است (لحیم کاری را به اندازه کافی ذوب کنید تا بین پین خازن و پین کنار آن جریان پیدا کند ، مانند تصویر). در صورت نیاز می توانید از یک سیم کوتاه استفاده کنید و آن را به هر یک از مخاطبین لحیم کنید. یک پل یا اتصال دیگر بین پایه های 6 و 7 نزدیک به شما (سوم و چهارم از سمت راست) ایجاد کنید. این برای اتصال پین "CTS" کابل به زمین است. و یک پل/اتصال دیگر بین دو سرصفحه در پین دوم به سمت راست ایجاد کنید (نزدیک ترین پین را به دورتر ، فقط یک پین از سمت راست وصل کنید). با این کار JUMP USB VCC بلوز به پین VCC تراشه متصل می شود. این اتصال برق فقط زمانی فعال می شود که یک بلوز نصب شود. از یک سیم کوتاه برای اتصال نزدیکترین پین نزدیک به شما به پنجمین پین نزدیک به شما استفاده کنید (این پنجم است که از راست یا چپ شمارش می شود). این امر +5 ولت را از کابل USB به پین دیگر اتصال دهنده بلوز وصل می کند. حالا سیم کوتاه دیگری را بین راست ترین پین در ردیف دورتر از شما به سومی از پین سمت راست در نزدیکترین ردیف به شما وصل کنید. این امر زمین کابل را به زمین تراشه متصل می کند. دو سیم کوتاه دیگر برای اضافه کردن: یکی از پین دوم از سمت چپ در هدر زاویه راست تا پین سوم از چپ بر روی سرصفحه مستقیم (توجه داشته باشید: از آنجا که در چپ ترین سوراخ ها خازن در آنها نصب شده است) ، این سومین سوراخ از سمت چپ به شما نزدیک ترین سوراخ به چهارمین سوراخ از سمت چپ در ردیف دورترین فاصله از شما خواهد بود). سیم کوتاه دوم مستقیماً از روی سیم اول عبور می کند: از پین سوم از سمت چپ در هدر زاویه راست تا پین دوم از سمت چپ در سرصفحه مستقیم (سوراخ چهارم از چپ به سوم) -از سوراخ سمت چپ). این سیم ها پایه های TX و RX کابل را به سیم های تراشه متصل می کنند. متأسفانه سفارش روی کابل تراشه برعکس است ، به همین دلیل ما باید سیم های متقاطع را داشته باشیم. اکنون فقط باید کابل FTDI FT232RL را وصل کنید ، در حالی که سیم سبز به پین در دورترین سمت چپ متصل شده است (سیم سیاه از سمت راست به پین سوم متصل می شود). دو پین باقی مانده در سمت راست برای یک جهنده است. اگر بلوز نصب شده باشد ، برد از کابل USB تغذیه می شود و نیاز به باتری یا منبع تغذیه را از بین می برد. هنگامی که برق دیگری به برد وصل شده یا آسیب به چیزی (برد ، کابل ، کامپیوتر) امکان پذیر است ، این بلوز نباید متصل شود. خودشه! شما آماده ساختن چند هسته uDuino برای برنامه ریزی با کابل هستید. (هنگام استفاده از آداپتور برنامه نویسی ، پین کنار خازن به پین 1 تراشه متصل می شود)

مرحله 3: تصمیم بگیرید که آیا تخته های کاملاً حداقلی ایجاد کنید یا تخته های مبتنی بر نوسان کننده خارجی

تصمیم در مورد ساختن یک برد مبتنی بر نوسان ساز بر چند چیز استوار است. یکی ، آیا به برنامه نویس AVR و زمان برنامه ریزی یک بوت لودر مخصوص روی تراشه های ATmega168 خود دسترسی دارید؟ دو ، آیا می توانید بدون ارتباط سریال دقیق با تراشه انجام دهید؟ سه ، آیا کاربرد شما به اندازه کافی کم است که برد بتواند نصف سریعتر کار کند و همه چیز همچنان خوب کار کند؟

تراشه های ATmega168 دارای یک نوسان ساز داخلی هستند که می توان آن را فعال کرد. با سرعت 8 مگاهرتز کار می کند که نصف سرعت اکثر برد های آردوینو است (به استثنای Lilypads). نوسان ساز داخلی تضمین می شود که تا 10 cal کالیبره شود (که تحمل کافی برای ارتباطات سریالی خوب را تضمین نمی کند). طبق تجربه من ، کالیبراسیون کارخانه در 5v همیشه برای بارگذاری برنامه ها خوب است ، اما YMMV. با این حال ، من از نوسان ساز داخلی برای موارد مهمی که نیاز به صحبت سریال دارند ، استفاده نمی کنم. برای چراغهای چشمک زن باید هر چند خوب باشد. تراشه های آردوینو با بوت لودر از پیش بارگذاری شده که من دریافتم همیشه با 16 مگاهرتز کار می کنند و اینها به یک نوسان ساز خارجی نیاز دارند. اگر به برنامه نویس AVR دسترسی ندارید ، احتمالاً می خواهید یک تراشه Arduino از پیش بارگیری شده بخرید. من صنایع میوه آدا را به عنوان منبع به شدت پیشنهاد می کنم. توجه داشته باشید که نوسان سازها چندان گران نیستند (عموماً $ 0.50-$ 75 در Mouser). آنها فقط بخش دیگری هستند که اغلب ضروری نیستند ، و طرح پین برای چیدمان های آردوینو واقعاً تخته تخته بسیار مناسب است.

مرحله 4: ساخت برد مبتنی بر نوسان ساز خارجی

قطعات مورد نیاز خود را جمع آوری کنید:- تخته نان (البته می توانید این را مستقیماً روی یک تخته رایانه از پیش ساخته شده نیز بسازید)- تراشه ATmega168 با بوت لودر از پیش بارگذاری شده- خازن.1uf (سرامیک ، پلی استر و غیره مهم نیست بسیار ؛ ارزش.047uf-.47uf باید خوب باشد)- مقاومت 10K (مقادیر 3.3k-20k fine باید خوب کار کند)- نوسانگر سرامیکی 3 پین 16 مگاهرتز (ترجیحاً با طول طولانی ، به عنوان مثال 1/2 اینچ ، سرب)- طول کوتاه سیم ATmega168 را در ورق نان قرار دهید و مرکز آن را قرار دهید. برای هر یک از اتصالات زیر ، از سوراخ در هر پین ATmega168 که نزدیکترین تراشه باز است استفاده کنید. این آخرین سوراخ در هر یک از سطرهای 1-8 را باز می کند تا کابل برنامه نویسی به آن متصل شود. پین 7 و 20 را با طول سیم (VCC به AVCC) وصل کنید پین 8 و 22 را با طول سیم (GND به AGND) مقاومت 10K را از پایه 1 به پایه 7 (RES به VCC) وصل کنید. خازن.1uf را از پایه 7 به پایه 8 وصل کنید. پایه های خارجی نوسان ساز را به پایه های 9 (XTAL1) و 10 (XTAL2) ATmega168 وصل کنید. مهم نیست کدام پین به کدام پین ATmega متصل می شود. پین مرکزی نوسان ساز را به پین 8 وصل کنید (GND) اگر روی نان برد خود خطوط اتوبوس برق دارید ، پیشنهاد می کنم خط + (قرمز) را به پین 20 متصل کنید و راه آهن (آبی) به پین 22. این تا حدی بد است (اتصال به طرف آنالوگ برای اتصال برق برای سایر وسایل) ، اما اگر اندازه نان برید شما با اندازه من یکسان است ، تمام حفره های موجود را قبلاً پر کرده اید برای پین 7. اگر قصد استفاده از پورت USB را دارید ، اکنون می توانید فقط کابل برنامه نویسی را وصل کرده و طرح هایی را روی برد بارگذاری کنید (مطمئن شوید که پین های انتخاب قدرت را روی آداپتور کابل با یک بلوز برای تغذیه تراشه از USB). در غیر این صورت باید از باتری/تنظیم کننده ولتاژ و غیره استفاده کنید. برای تأمین برق

مرحله 5: OR Board-oscillator Board Board

قطعات مورد نیاز خود را جمع آوری کنید:- تخته نان- تراشه ATmega168-.1uf خازن (سرامیک ، پلی استر و غیره چندان مهم نیست ؛ مقدار.047uf-.47uf باید خوب باشد)- مقاومت 10K (مقادیر ~ 3.3k- 20k باید خوب کار کند)- طول سیم کوتاه برنامه Bootloader را با برنامه نویس AVR خود برنامه ریزی کنید: شما می خواهید از bootloader lilypad (شامل نسخه Arduino-0010 ، در سخت افزار/bootloaders/lilypad) استفاده کنید. با استفاده از برنامه نویس AVR ، بوت لودر را فلش کنید. به عنوان مثال ، در سیستم OSX من: 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 -pme88 -Pusb -u -Uefuse: w: 0x00: m -Uhfuse: w: 0xdd: m -Ulfuse: w: 0xf2: m راه اندازی ورق نان: ATmega168 را در نان برد قرار دهید ، مرکز آن را قرار دهید. برای هر یک از اتصالات زیر ، از سوراخ در هر پین ATmega168 که نزدیکترین تراشه به تراشه باز است. این آخرین سوراخ در هر یک از سطرهای 1-8 را باز می کند تا کابل برنامه نویسی به آن متصل شود. پین 7 و 20 را با طول سیم (VCC به AVCC) وصل کنید پین 8 و 22 را با طول سیم (GND به AGND) مقاومت 10K را از پین 1 به پین 7 وصل کنید (RES به VCC) *خازن.1uf را از پین 7 به پین 8 وصل کنید اگر خطوط گذر برق روی تخته نان خود دارید ، پیشنهاد می کنم خط + (قرمز) را به پین وصل کنید 20 و - راه آهن (آبی) تا پین 22. این تا حدودی بد است (اتصال به طرف آنالوگ برای اتصالات برق برای سایر وسایل) ، اما اگر اندازه نان خوری شما با اندازه من یکسان باشد ، تمام حفره ها را قبلاً پر کرده اید. برای پین 7 موجود است. اگر قصد استفاده از برق USB را دارید ، اکنون می توانید فقط کابل برنامه نویسی را وصل کرده و طرح هایی را روی برد بارگذاری کنید (مطمئن شوید که پین های انتخاب قدرت را روی آداپتور کابل با یک بلوز برای تغذیه تراشه وصل کنید) از USB). در غیر این صورت باید از باتری/تنظیم کننده ولتاژ و غیره استفاده کنید. برای تأمین برق توجه داشته باشید که همیشه می خواهید از 5v برای برنامه نویسی از طریق نرم افزار Arduino استفاده کنید. ولتاژهای دیگر باعث می شوند سرعت ساعت به طور قابل توجهی تغییر کند و احتمالاً باعث می شود ارتباطات (و در نتیجه برنامه نویسی) از کار بیفتد. هنگامی که می خواهید طرح هایی را در این سبک از برد که از نوسان ساز داخلی استفاده می کند بارگذاری کنید ، "Lilypad Arduino" را از Tools/Board انتخاب کنید. منو.

2008 10-02 FIXED-به اشتباه پین 1 تا پین 10 در اصل قرار داده شد

مرحله 6: ارتباطات برای توسعه آردوینو

توجه داشته باشید که پین های ATmega168 با نام آردوینو مطابقت ندارند.

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 آنالوگ 2 26 آنالوگ 3 27 آنالوگ 4 28 آنالوگ 5

مرحله 7: برخی منابع بخشی

توجه داشته باشید که من از خازنها و سربرگهای خاصی که در زیر در این دستورالعمل ذکر شده استفاده نکردم ، بنابراین ظاهر آنها ممکن است کمی متفاوت از جهتهای اینجا باشد. اگر مشکلی دارید ، لطفاً به من اطلاع دهید. سرصفحه ، 36 پین ، زاویه راست- 8 پین را برای آداپتور کابل جدا کنید- برد PC برای آداپتور کابل- موس: مقاومت 10K- موس:.1uF خازن ها- ورق های پهن Pololu یا Ada Fruit- تراشه های ATmega168 موس: بدون برنامه یا Ada Fruit: از پیش برنامه ریزی شده - موس: نوسان سازهای 16 مگاهرتز