Breadboard Arduino ทางที่ถูกต้อง: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

มี Arduinos เขียงหั่นขนมหลายร้อยตัว แล้วอันนี้แตกต่างกันอย่างไร? มีหลายอย่างที่ส่วนใหญ่และแม้แต่ Arduino เองก็ไม่ได้ทำถูกต้อง ประการแรก แหล่งจ่ายแบบแอนะล็อกเชื่อมโยงกับแหล่งจ่ายแบบดิจิทัล มีเหตุผล Atmel นำพวกเขาออกมาบนหมุดที่แยกจากกัน ส่วนดิจิทัลสร้างสัญญาณรบกวนที่อาจรบกวนการแปลงแอนะล็อก Atmel ขอแนะนำตัวเหนี่ยวนำ 10µH และตัวเก็บประจุแยกสำหรับ AVCC เพื่อกรองสัญญาณรบกวนนี้ ฉันไม่ได้ใช้ตัวเหนี่ยวนำนี้หรือเฟอร์ไรท์บีดที่แนะนำสำหรับ VCC แต่ถ้าคุณจะทำแอนะล็อกจำนวนมาก อาจเป็นความคิดที่ดี ตัวเหนี่ยวนำจรจัดของเขียงหั่นขนมและจัมเปอร์ช่วยได้บ้าง

การปรับปรุงอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับสาย RESET เพื่ออนุญาตโหมด HVPP AVR จะไม่มีการป้องกัน ESD บนพิน RESET ดังนั้น หากคุณไม่ได้เขียนโปรแกรมไฟฟ้าแรงสูง ขอแนะนำให้ใช้ไดโอดเพื่อช่วยป้องกัน ESD ทั้งหมดนี้ครอบคลุมใน AVR042: ข้อควรพิจารณาในการออกแบบฮาร์ดแวร์ AVR เห็นได้ชัดว่ามีคนเพียงไม่กี่คนที่ทราบเอกสารนี้

แนวทางปฏิบัติทั่วไปอีกประการหนึ่งคือการวางตัวเก็บประจุไว้ตรงสวิตช์บนสาย RESET นี้สามารถสร้างไฟฟ้าแรงสูงแหลมตาม AVR042 สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นกับ AVR มากนัก (อาจเป็นเพราะมันฆ่าพวกมันทันที) แต่มักพบเห็นได้ในไมโครอื่น ๆ และแม้แต่ในบอร์ดผู้พัฒนาของผู้ผลิต การใช้การป้องกัน ESD ด้วยวิธีนี้เป็นเพียงการออกแบบที่ไม่ดีในความคิดของฉัน

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุ

BOM สำหรับโครงการนี้:

• (1) 630 (830) เขียงหั่นขนมแบบไม่มีรู
• (1) ชุดสายจัมเปอร์เขียงหั่นขนมสารพันหรือลวดแกนแข็ง 24AWG เงินหรือเคลือบดีบุก
• (1) USBtinyISP, Arduino ISP เป็นต้น
• (1) 6-pin ISP breakout หรือสายดูปองท์ชายกับชาย
• (1) Atmel ATmega328P-PU AVR ไมโครคอนโทรลเลอร์ (กรมทรัพย์สินทางปัญญา 28 พิน)
• (1) ไฟ LED สีเขียว 3-5 มม.
• (1) 1N914/1N4148 ไดโอดเร็ว
• (1) สวิตช์ปุ่มกดสัมผัสเพลา 9 มม.
• (1) ออสซิลเลเตอร์คริสตัลควอตซ์ 16MHz, 15-20pF
• (1) ลูกปัดเฟอร์ไรต์ (ไม่จำเป็น)
• (1) ตัวเหนี่ยวนำ 10µH (อุปกรณ์เสริม)
• (1) 10µF เซรามิกหลายชั้น
• (4) เซรามิกเสาหิน 100nF
• (2) แผ่นเซรามิก 22pF
• (1) ตัวต้านทาน 4.7k 1/4W
• (1) ตัวต้านทาน680Ω 1/4W
• (1) ตัวต้านทาน330Ω 1/4W

สำหรับสวิตช์ จ่ายเพิ่มเล็กน้อยและรับสิ่งที่ดี สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีอยู่ทั่วไปคือขยะที่ไม่น่าเชื่อถือ

ขั้นตอนที่ 2: เริ่มการชุมนุม

ติดตั้งส่วนประกอบต่ำและจัมเปอร์ทั้งหมดก่อน การตัดชิ้นงานลงไปที่ 8 มม. ด้านล่างจุดต่ำสุดบนตัวส่วนประกอบหลังจากการดัด อย่าตัดลีดของส่วนประกอบทั้ง 3 ตัวที่ใช้ในขั้นตอนต่อไป ตัดได้อย่างเดียวแต่ปล่อยให้ยาวที่สุด ระมัดระวังเป็นพิเศษกับตัวเก็บประจุแบบดิสก์ การเคลือบแบบจุ่มที่ด้านล่างเปราะบางและแตกออกเมื่อหุ้มลีดหากงอ

พิน 1 ของ ATmega ควรอยู่ในแถวที่ 11 เพื่อให้ค้นหาพินได้ง่ายขึ้น ขา 5 คือแถว 15 ขา 10 คือแถว 20 เป็นต้น

ตัวเก็บประจุ 100nF หนึ่งตัวเปลี่ยนจาก A11 เป็น GND ยากที่จะเห็นได้จากภาพถ่าย ตัวต้านทาน330Ωอยู่ในรู D10 และ D11 แผนภาพ Fritzing ช่วยให้มองเห็นได้ง่ายขึ้นว่าไปที่ไหน

แคป 100nF อื่น ๆ อยู่ใน D17, D18 อีกอันใน G17, G19 และอีกอันใน H17, H18

จัมเปอร์ที่ไปยัง AVCC อาจถูกแทนที่ด้วยตัวเหนี่ยวนำ 10µH หากจำเป็นต้องใช้การวัดแบบแอนะล็อกก็จะช่วยเรื่องสัญญาณรบกวน

เม็ดบีดเฟอร์ไรท์ที่เลือกได้จะไปที่ VCC ใช้หากมีส่วนประกอบที่สร้างเสียงรบกวน เช่น ชิปลอจิกซีรีส์ 7400 ถอดจัมเปอร์ VCC และแทนที่ด้วยลูกปัดเฟอร์ไรท์

อย่าลืมจัมเปอร์ที่เชื่อมต่อ + และ - ข้ามกระดาน

ขั้นตอนที่ 3: ISP และ High Stuff

ส่วนประกอบที่สูงขึ้นมาต่อไป เหล่านี้คือไดโอด ตัวต้านทาน 4.7k และคริสตัลควอตซ์ อย่าลืมสังเกตขั้วของไดโอด แถบแคโทดอยู่ด้าน + ใช่มันควรจะเป็นอคติย้อนกลับ

เมื่อทุกอย่างเป็นไปตามที่แสดงและคุณแน่ใจว่าไม่มีสิ่งใดลัดวงจร ก็ถึงเวลาสำหรับสายปลาหมึกของ ISP หมุด 17, 18 และ 19 บน ATmega คือ MOSI MISO และ SCK ตามลำดับ RESET สามารถไปที่ J10 ด้วยสวิตช์ประเภทนี้ VCC และ GND คือ + และ - แน่นอน

ขั้นตอนที่ 4: Bootloader เสริม

จำเป็นต้องแฟลช bootloader ลงใน ATmega เพื่อ "อัปโหลด" สเก็ตช์จาก Arduino IDE มิฉะนั้นจะอัปโหลดผ่าน ISP เท่านั้น อนุกรมนั้นเร็วกว่ามาก แต่โปรแกรมโหลดบูตใช้พื้นที่หน่วยความจำแฟลชเล็กน้อยซึ่งอาจไปที่ร่างของคุณและทำให้กระบวนการบูตช้าลง แนะนำให้ใช้ Optiboot ถ้าคุณไปเส้นทางนี้และมีขนาดเล็กมาก โดยส่วนตัวแล้วฉันละทิ้ง bootloader และใช้ ISP

การพิจารณาอีกประการหนึ่งคือสภาพอากาศที่จะมีอำนาจเหนือ ISP ตัวอย่างเช่น USBtinyISP มีจัมเปอร์อยู่ภายในเพื่อให้พลังงานแก่เป้าหมาย ที่ชาร์จโทรศัพท์แบบเก่ายังเป็นแหล่งพลังงานที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย บอร์ดฝ่าวงล้อม USB มีให้หรือเพียงแค่ตัดขั้วต่อและดึงออกแล้วเสียบสายไฟหากคุณกล้า ฉันมีที่ชาร์จ Android ที่ติดอยู่ที่ขาของฉันและถูกจับ ดังนั้นจึงไม่มีปัญหา เมื่อใช้สายปลาหมึก ให้ถอดพิน VTG/VCC บน ISP เมื่อจ่ายไฟจากภายนอก หรือปล่อยทิ้งไว้และถอดจัมเปอร์ออก

ขั้นตอนที่ 5: บทสรุป

ตอนนี้คุณทำเสร็จแล้ว อัปโหลดสเก็ตช์การกะพริบเพื่อทดสอบและไฟ LED ควรเริ่มกะพริบ ฉันมีร่างการกะพริบตาแบบขัดจังหวะอยู่ที่ไหนสักแห่ง ดูว่าคุณสามารถหามันได้หรือไม่