UDuino: Erittäin edulliset Arduino -yhteensopivat kehityskortit: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Arduino -levyt sopivat erinomaisesti prototyyppien luomiseen. Ne ovat kuitenkin melko kalliita, kun sinulla on useita samanaikaisia projekteja tai tarvitset paljon ohjainkortteja isompaan projektiin. On olemassa hienoja, halvempia vaihtoehtoja (Boarduino, Freeduino), mutta kustannukset kasvavat edelleen, kun tarvitset monia niistä. Tämä on tapa noin 25–30 dollarin alkuinvestoinnin jälkeen rakentaa alle 10 dollarin Arduino-yhteensopivia levyjä hyvin vähän lisäaikainvestointeja jokaiseen. Huomaa, että perusidea (Arduino leipälaudalla) on tehty jo jonkin aikaa (esim. ITP Arduino Breadboard -ohjeet); Kuitenkin tässä olevat kaapelisovittimen rakennus- ja käyttöohjeet auttavat minimoimaan osien lukumäärän jokaiselle ytimelle. Tämä projekti vaatii juotos- ja elektroniikan perusosaamista, ja sinulla pitäisi olla ainakin jonkin verran kokemusta Arduinon kehittämisestä. En suosittele tätä ensimmäiseksi elektroniikkaprojektiksi. Huomautus: lausun uDuino "moo DWEE noh" Lisätty 02-05-08: (melko edistyneille) Yksi työkaluista, jotka olen rakentanut tällä, on logiikan kaappaustyökalu- eräänlainen logiikan perusanalysaattori. Kehitin tämän viestintälinkkien vianmääritykseen. Tarvitsee gui -käyttöliittymän, mutta epäilen, että pääsen siihen pian. Edelleen hyödyllinen oikeissa käsissä. Lisätty 06-23-09: Haluaisin tuoda esiin Modern Device -laitteen RBBB: t kaikille, jotka haluavat jotain juotoksella, mutta myös erittäin halpaa-varsinkin jos saat paljaat levyt ja ostat osia irtotavarana. Myös niiden USB-BUB on halvempi vaihtoehto FT232-kaapelille.

Vaihe 1: Kerää osat kaapelisovittimelle

Ehdotan osien hankkimista Mouserin, Radio Shackin ja Ada Fruit Industriesin seoksesta; katso osien lähteiden viimeinen vaihe. Voit kuitenkin vapaasti korvata osia roskakoristasi, ja vastuksen/kondensaattoreiden avulla voit poiketa tietyistä arvoista ja silti asiat toimivat hyvin (vastusta suosittelen noin 3,3 ja 20 kt välillä; kondensaattoreita en yleensä Käytä pienempiä arvoja, mutta suurempia jopa noin.47uF: n pitäisi olla kunnossa).

Kaapelisovittimeen tarvitset: - pienen osan PC -korttia (8 reikää ja 2 reikää) -.1uf -kondensaattoria - 1 x 8,1 ": n väliotsikon, suoran - 1 x 8,1": n väliotsikon, suorakulmainen - joitakin liitäntöjä lanka

Vaihe 2: Tee ohjelmointikaapelisovitin

Useimmiten ohjelmointikaapelisovittimen tarvitsee vain reitittää signaalit FTDI USB -kaapelista ATmega168 -sirujen oikeisiin nastoihin; kuitenkin kondensaattori lisätään yhteen nastasarjaan, jotta Arduino -ohjelmisto voi nollata sirut (kondensaattori sallii lyhyen pulssin siirtyä sirun nollaukseen, kun Arduino -ohjelmisto kääntää RTS -nastan).

Aloita leikkaamalla PC -levy, jossa on 9 reikää ja 2 reikää. Katkaise sitten 8 -nastainen sarja suorasta nastasta ja 8 -nastainen sarja suorakulmaisesta otsanauhasta (olettaen, että olet ostanut pidemmät nauhat). Katso osien kuvasta, miltä näiden pitäisi näyttää. Seuraavien vaiheiden avulla katso sekä oheiset valokuvat että kaaviot nastojen liittämiseksi. Kaaviot osoittavat paljon paremmin, mihin yhteydet on vietävä, mutta valokuvat auttavat selventämään levyn suuntausta jne. Jos sinulla on kysyttävää, lähetä minulle sähköpostia, niin yritän selvittää kaiken, mikä ei ole järkevää. Käännä PC -levy ylösalaisin, jotta näet kuparin reikien ympärillä ja yksi pitkistä sivuista sinua kohti. Jos, kuten minä tein täällä, käytit PC -levyä alkuperäisen reunasta, suosittelen, että asetat sivun ylimääräisen levymateriaalin kanssa itseäsi kohti. Työnnä suoran otsikon pohja (lyhyt sivu) kauimpana olevien reikien läpi, jätä yksi reikä tyhjäksi vasemmalle ja juota tapit paikoilleen (katso kuva). Työnnä sitten suorakulmaisen otsikon pohja (taivutettu puoli) lähimpien reikien läpi ja jätä vasemmanpuoleinen reikä jälleen tyhjäksi ja juota tapit paikoilleen. Työnnä.1uf -kondensaattorin johdot vasemmalla olevien tyhjien reikien läpi ja juota kondensaattori paikalleen. Leikkaa johdot. Juotetaan sitten kumpikin 2 johdosta sitä lähimpään otsatappiin; toinen liitetään suoran otsikon vasempaan napaan, toinen oikean kulman otsikon vasempaan tapiin. Helpoin on luultavasti vain luoda juotosilta (sulata tarpeeksi juotetta virtaamaan kondensaattorin tapin ja sen vieressä olevan tapin välillä, kuten kuvassa). Jos tarvitset, voit käyttää lyhyttä lankaa ja juottaa sen jokaiseen koskettimeen. Luo toinen juotosilta tai yhteys sinua lähimpien 6. ja 7. nastojen välille (kolmas ja neljäs oikealta). Tämän tarkoituksena on kytkeä kaapelin "CTS" -tappi maahan. Luo toinen juotosilta/yhteys kahden otsikon välille toisessa oikeassa tapissa (liitä lähimpänä oleva tappi kauempana olevaan, vain yksi tappi oikealta). Tämä yhdistää VCC: n USB -virtaliitännän sirun VCC -nastaan. Tämä sähköliitäntä on aktiivinen vain, kun jumpperi on asennettu. Käytä lyhyttä johtoa liittääksesi oikeanpuoleisesti lähimmän nastasi viidenteen lähimpään nastaasi (se on viides, lasketaan oikealta tai vasemmalta). Tämä yhdistää +5 volttia USB -kaapelista hyppyliittimen toiseen nastaan. Kytke nyt toinen lyhyt lanka kauimpana olevan rivin oikeanpuoleisimman tapin ja lähimmän rivin kolmannen oikean nastan väliin. Tämä yhdistää kaapelin maan sirun maahan. Lisätään vielä kaksi lyhyttä johtoa: yksi oikean kulman otsikon toisesta vasemmasta tapista kolmannen vasemman nastan suoraan otsikkoon (huomautus: koska vasemmanpuoleisimpiin reikiin on asennettu kondensaattori, se on kolmannes vasemmanpuoleinen reikä, joka on lähimpänä sinua kauimpana olevan rivin neljännen vasemmalta reiästä). Toinen lyhyt lanka ylittää oikean ensimmäisen: oikeanpuoleisen kulmaotsikon kolmannesta vasemmasta tapista toisen vasemman tapin suoraan otsikkoon (neljäs vasemmasta reiästä kolmanteen -vasemmasta reiästä). Nämä johdot yhdistävät kaapelin TX- ja RX -nastat sirun johtimiin. Valitettavasti järjestys on päinvastainen sirulla olevasta kaapelista, minkä vuoksi johtojen on oltava ristissä. Nyt sinun tarvitsee vain kytkeä FTDI FT232RL -kaapeli pistorasiaan ja vihreä johto on kytketty nastaan kauimpana vasemmalla (musta johto liitetään kolmanteen nastaan oikealta). Loput kaksi nastaa oikealla ovat hyppääjää varten; jos hyppyjohdin on asennettu, piirilevy saa virtaa USB -kaapelista, jolloin paristoja tai virtalähdettä ei tarvita. Tätä hyppyjohtoa EI saa kytkeä, kun korttiin on kytketty muuta virtaa tai jos jokin (kortti, kaapeli, tietokone) voi vaurioitua. Se siitä! Olet valmis tekemään joitakin uDuino -ytimiä ohjelmoimaan kaapelilla. (Ohjelmointisovitinta käytettäessä kondensaattorin vieressä oleva nasta yhdistyy sirun nastaan 1)

Vaihe 3: Päätä, tehdäänkö ehdottomasti vähimmäislevyt vai ulkoiset oskillaattoripohjaiset levyt

Päätös siitä, rakennetaanko oskillaattoripohjainen levy, perustuu muutamaan asiaan. Ensinnäkin, onko sinulla pääsy AVR -ohjelmoijaan ja aika ohjelmoida erityinen käynnistyslatain ATmega168 -siruillesi? kaksi, voitko tehdä ilman tarkkaa sarjaliikennettä sirun kanssa? Kolmanneksi, onko sovelluksellasi tarpeeksi pieni vaikutus, että lauta voi toimia puolet nopeammin ja kaikki toimii edelleen hyvin?

ATmega168 -siruissa on sisäinen oskillaattori, joka voidaan ottaa käyttöön; se toimii noin 8 MHz: llä, mikä on puolet useimpien Arduino -levyjen nopeudesta (paitsi Lilypadit). Sisäinen oskillaattori on taatusti kalibroitu 10%: n tarkkuuteen (mikä ei ole riittävän tiukka toleranssi taatun hyvän sarjayhteyden takaamiseksi). Kokemukseni mukaan tehdaskalibrointi 5 voltilla on aina ollut hyvä ohjelmien lataamiseen, mutta YMMV. En kuitenkaan käyttäisi sisäistä oskillaattoria tärkeisiin asioihin, jotka tarvitsevat puhua sarjassa. Blinkylightsille sen pitäisi kuitenkin olla hieno. Arduino-sirut, joissa on esiladattu käynnistyslatain, toimivat aina 16 MHz: n taajuudella, ja nämä vaativat ulkoisen oskillaattorin. Jos sinulla ei ole pääsyä AVR-ohjelmoijaan, haluat todennäköisesti ostaa esiladatun Arduino-sirun. Suosittelen lämpimästi Ada Fruit Industriesia lähteeksi. Huomaa, että oskillaattorit eivät todellakaan ole kovin kalliita (yleensä $.50-$ 75 Mouserissa); ne ovat vain yksi osa, joka ei usein ole välttämätön, ja nastan asettelu imee todella puhtaat leipälevyiset Arduino -asettelut.

Vaihe 4: Ulkoinen oskillaattoripohjainen hallituksen rakentaminen

Kerää tarvitsemasi osat:- Leipälevy (voit tietysti rakentaa tämän myös suoraan esiporatulle PC-levylle)- ATmega168-siru, jossa on esiladattu käynnistyslatain-.1uf-kondensaattori (keraaminen, polyesteri jne. paljon; arvo.047uf-.47uf pitäisi olla kunnossa)- 10K vastus (arvojen ~ 3,3k- 20k pitäisi toimia hyvin)- 16mHz 3-nastainen keraaminen oskillaattori (mieluiten pitkillä, esim. 1/2 tuuman johtimilla)- Lyhyet Aseta ATmega168 leipälevylle keskelle tasoa. Käytä jokaisessa seuraavissa liitännöissä jokaisen ATmega168 -nastan reikää, joka on lähimpänä avointa sirua; tämä jättää jokaisen rivin 1-8 viimeisen reiän auki, jotta ohjelmointikaapeli voidaan kytkeä. Kytke 10K -vastus nastasta 1 nastaan 7 (RES VCC: hen).1uf -kondensaattorin liittäminen nastasta 7 nastaan 8 Ei ole väliä, mitkä nastat yhdistetään mihin ATmega -nastaan. Kytke oskillaattorin keskitappi nastaan 8 (GND) Jos leipälevylläsi on virtaväyläjohdot, suosittelen + -kiskon (punainen) liittämistä nastaan 20 ja - kisko (sininen) nastaan 22. Tämä on hieman huono muoto (liitäntä analogiselle puolelle muiden tavaroiden virtaliitäntöjä varten), mutta jos leipälauta on samankokoinen kuin minun, olet jo täyttänyt kaikki käytettävissä olevat reiät Jos aiot käyttää USB -virtalähdettä, voit nyt kytkeä ohjelmointikaapelin ja ladata luonnoksia taululle (varmista, että liität kaapelin sovittimen virranvalintatapit hyppyjohdolla virtalähteen syöttämiseksi USB). Muutoin sinun on käytettävä akkua/jännitesäädintä/jne. virran saamiseksi.

Vaihe 5: TAI Sisäinen oskillaattorilevyn rakentaminen

Kerää tarvitsemasi osat:- Leipälevy- ATmega168-siru-.1uf-kondensaattori (keraaminen, polyesteri jne. Ei ole niin tärkeä; arvo.047uf-.47uf pitäisi olla kunnossa)- 10K-vastus (arvot ~ 3.3k- 20k pitäisi toimia hyvin)- Lyhyt lanka Ohjelmoi Bootloader AVR-ohjelmoijallasi: Haluat käyttää lilypad-käynnistyslatainta (sisältyy Arduino-0010-julkaisuun, laitteistoon/käynnistyslataimiin/lilypadiin). Käytä käynnistyslatainta AVR -ohjelmoijalla. Esimerkiksi OSX-järjestelmässäni: cd/Applications/Arduino-0010/hardware/bootloaders/lilypadPATH = $ {PATH}:/Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/binavrdude -C/Applications/Arduino-0010/ laitteisto/työkalut/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 Aseta leipälauta: Aseta ATmega168 leipälautaan keskelle. reikä jokaisessa ATmega168 -nastassa, joka on lähimpänä avointa sirua; tämä jättää jokaisen rivin 1-8 viimeisen reiän auki, jotta ohjelmointikaapeli voidaan kytkeä. Kytke 10K -vastus nastasta 1 nastaan 7 (RES VCC: hen) 20 ja - kisko (sininen) nastaan 22. Tämä on hieman huono muoto (liitäntä analogiselle puolelle muiden tavaroiden virtaliitäntöjä varten), mutta jos leipälauta on samankokoinen kuin minun, olet jo täyttänyt kaikki reiät saatavana nastalle 7. Muussa tapauksessa sinun on käytettävä akkua/jännitesäädintä/jne. virran saamiseksi. Huomaa, että haluat aina käyttää 5v ohjelmointiin Arduino -ohjelmiston kautta; muut jännitteet aiheuttavat kellon nopeuden vaihtelevan merkittävästi ja todennäköisesti aiheuttavat tiedonsiirron (ja siten ohjelmoinnin) epäonnistumisen. valikko.

2008 10-02 FIXED-asetettu väärin nastaksi 1-nasta 10 alkuperäiseen

Vaihe 6: Yhteydet Arduino -kehitykseen

Huomaa, että ATmega168: n nastat eivät sovi ilmeisesti Arduinon nimiin.

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 Analoginen 2 26 Analoginen 3 27 Analoginen 4 28 Analoginen 5

Vaihe 7: Jotkut osan lähteet

Huomaa, että en käyttänyt tässä ohjeessa alla lueteltuja kondensaattoreita ja otsikoita, joten niiden ulkonäkö voi poiketa hieman tässä annetuista ohjeista. Jos sinulla on ongelmia, kerro siitä minulle.- FT232RL USB-kaapeli- Hiiri:.1 "-väliotsikot, 36-nastainen, suora- katkaise 8 nastaa kaapelisovittimelle ja käytä lepoa muihin projekteihin- Hiiri:.1" -väli otsikot, 36 nastaa, oikea kulma- katkaise 8 nastaa kaapelisovittimelle- PC-kortti kaapelisovittimelle- hiiri: 10K vastukset- hiiri:.1uF kondensaattorit- leipälevyt Pololu tai Ada Fruit- ATmega168 sirut Hiiri: ohjelmoimaton tai Ada Fruit: esiohjelmoitu - Mouser: 16 MHz: n oskillaattorit