ชิป Arduino / ATMega แบบสแตนด์อโลนบนเขียงหั่นขนม: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

หากคุณเป็นเหมือนฉัน หลังจากที่ฉันได้ Arduino และทำการเขียนโปรแกรมขั้นสุดท้ายบนชิปตัวแรกของฉันแล้ว ฉันต้องการดึงมันออกจาก Arduino Duemilanove ของฉันแล้ววางลงบนวงจรของตัวเอง สิ่งนี้จะทำให้ Arduino ของฉันว่างสำหรับโครงการในอนาคตด้วย ปัญหาคือฉันเป็นมือใหม่เกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งฉันไม่รู้ว่าจะเริ่มต้นจากตรงไหน หลังจากอ่านหน้าเว็บและฟอรัมต่างๆ มากมายแล้ว ฉันสามารถรวบรวมคำแนะนำนี้ได้ ฉันต้องการมีข้อมูลที่เรียนรู้ทั้งหมดในที่เดียวและติดตามได้ง่าย ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะยินดีต้อนรับและชื่นชมในขณะที่ฉันยังคงพยายามเรียนรู้สิ่งเหล่านี้แก้ไข: สมาชิกผู้แนะนำ Janw บอกฉันว่าควรเพิ่มตัวเก็บประจุหรือ 2 ใกล้กับพลังงานของคุณเสมอ เขากล่าวว่าการใช้ตัวเก็บประจุ 100nF สองตัวควรใช้งานได้ ฉันรู้สึกขอบคุณมากที่เขาชี้ให้เห็นสิ่งนี้ เพราะวงจรการผลิตครั้งแรกของฉันที่ฉันกำลังสร้างบนวงจรนี้ มีพฤติกรรมแปลก ๆ เล็กน้อย ดังนั้นฉันจึงต่อตัวเก็บประจุ 10uF หนึ่งตัวใกล้กับกำลังไฟฟ้าของฉัน และมันเริ่มทำงานอย่างถูกต้อง! ฉันไม่รู้ว่าเหตุใดจึงไม่ส่งผลต่อการทดสอบ 'ไฟ LED กะพริบ' ของฉัน แต่ฉันรู้ว่าฉันขอบคุณ Janw ที่ชี้ให้เห็นสิ่งนี้ ขอบคุณ Janw. Edit2: จากการแก้ไขครั้งก่อน ฉันต้องการพูดถึงสมาชิกที่สอนได้ kz1o นำข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวเก็บประจุออกมา โปรดดูความคิดเห็นของเขาด้านล่าง ลงวันที่ 14 กุมภาพันธ์ 2010 @ 10:52 น. อัปเดต - คำแนะนำนี้ใช้ได้ใน Hack a Day!

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่ที่จำเป็น

ฉันซื้อชิ้นส่วนจาก Digikey และ Sparkfun Electronics ซึ่งเป็นสถานที่โปรด 2 แห่งในการซื้อส่วนประกอบ อย่างไรก็ตาม นี่คือรายการ #1 - (จำนวน: 1) - ชิป ATMega328 ที่ติดตั้ง Arduino bootloader ($ 5.50) #2 - (จำนวน: 1) - 5VDC Switching power supply ($ 5.95) (หมายเหตุ: ถ้าคุณไม่ทำ ใช้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง คุณต้องเพิ่มตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าและตัวเก็บประจุสองสามตัว…ดูด้านล่าง) #3 - (จำนวน: 2) - 22 pF ตัวเก็บประจุแบบแผ่นเซรามิก ($.24 / ea) #4 - (จำนวน: 1) - 16MHz Crystal ($ 1.50) #5 - (จำนวน: 1) - ช่องเสียบไฟ ($.38) (ไม่บังคับ) #6 - (จำนวน: 1) - Breadboard (หวังว่าคุณจะมีอันหนึ่งวางอยู่รอบ ๆ แต่ถ้าไม่มี นี่คืออันหนึ่ง. ($8.73) #7 - ลวดแข็งขนาดเล็ก 22 AWG ขนาดเล็ก หากคุณไม่มี คุณอาจหาซื้อได้ที่ร้านเครื่องใช้ไฟฟ้าที่คุณชื่นชอบ ค่าใช้จ่ายทั้งหมดสำหรับด้านบนก่อนหักภาษี/ค่าขนส่ง: ประมาณ 14 ดอลลาร์ (ไม่รวมเขียงหั่นขนม)) ทางเลือก / ตัวเลือก:ตัวเลือก / ทางเลือก #1: หากคุณต้องการใช้แหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่รอบ ๆ บ้านตรวจสอบให้แน่ใจว่าอยู่ระหว่าง 5V - 16V หากคุณไม่แน่ใจว่าเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์ที่มีการควบคุมหรือไม่ คุณต้องใช้ส่วนประกอบต่อไปนี้ด้วย: #1 optio n - (จำนวน: 1) - ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 5V (หรือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 5V อื่นที่คล้ายกัน) ($.57) และตัวเลือก #1 - (จำนวน: 2) - 10 uF ตัวเก็บประจุอลูมิเนียม ($.15 / ea) (ดูข้อมูลอ้างอิงด้านล่าง ลิงก์สำหรับวิธีเชื่อมต่อ)ตัวเลือก / ทางเลือก #2: หากคุณไม่ต้องการใช้รายการมาตรฐาน #3 และ #4 คุณสามารถแทนที่ด้วย: ตัวเลือก #2 - (จำนวน: 1) - 16 MHz Ceramic Resonator (w/cap) ($.54) ส่วนนี้ดูเหมือนตัวเก็บประจุเซรามิก และคุณขอหมุดภายนอก 2 ตัวขึ้นไปในตำแหน่งที่คุณจะขอคริสตัลขึ้น อย่างน้อยนี่คือสิ่งที่ฉันได้อ่าน - ฉันยังไม่ได้ลอง แต่อย่างที่คุณอาจทราบ การไปเส้นทางนี้จะถูกกว่าเล็กน้อย:) โอเค มาเริ่มกันเลยดีกว่า!

ขั้นตอนที่ 2: เชื่อมต่อพลังงาน

ไปข้างหน้าและเชื่อมต่อแจ็คไฟของคุณตามที่แสดงในภาพแรกหากคุณใช้แจ็คไฟ จากนั้นต่อสายไฟสองสามเส้นตามที่แสดงในภาพที่เชื่อมต่อรางจ่ายไฟ (+ และ -) เข้าด้วยกัน

ขั้นตอนที่ 3: การวางตำแหน่งชิป (ไมโครคอนโทรลเลอร์)

ตอนนี้เราต้องการวางไมโครคอนโทรลเลอร์บนเขียงหั่นขนมของคุณตามที่แสดงในรูปภาพ หากเป็นชิปใหม่ คุณต้องงอหมุดทั้งสองแถวเล็กน้อย สิ่งที่ฉันทำ คือฉันจับเศษไว้ทั้งสองข้าง แล้วกดเศษลงเล็กน้อยกับพื้นผิวเรียบเหมือนโต๊ะ และทำทั้งสองด้านเพื่อให้ทั้งสองด้านงอเท่ากัน คุณมักจะไม่ต้องทำเช่นนี้หากคุณดึงชิปจาก Arduino ของคุณ - พวกมันงอจากการอยู่ในซ็อกเก็ตแล้ว โปรดสังเกตการวางแนวของชิป - ในรูปภาพและสำหรับคำแนะนำนี้ โปรดวางชิปเพื่อให้ 'รอยบาก' ครึ่งวงกลมเล็ก ๆ อยู่ทางด้านซ้าย

ขั้นตอนที่ 4: นำพลังมาสู่ชิป

ขั้นแรกให้ต่อสายไฟ 3 เส้นตามภาพ เส้นหนึ่งจะเป็นกราวด์/ลบ (เส้นสีดำที่แสดงไว้) และ 2 จะเป็นค่าบวก หากคุณไม่สามารถบอกได้ว่าพินใดเชื่อมต่ออยู่บนชิป ให้ดูรูปที่ 5 ในขั้นตอนนี้ ซึ่งเป็นพินแมปที่ฉันดึงจากเว็บไซต์ของ Arduino เพื่อใช้อ้างอิง คุณจะเห็นว่าสายกราวด์/ลบ (สีดำ) ของเราจะพิน 22 และขั้วบวก 2 อัน (สายสีแดง) จะไปที่พิน 20 และ 21 ต่อไปขอสายบวก (สีแดง) อีก 1 เส้นและ ลวดลบ (สีดำ) อีก 1 เส้นตามที่แสดงในภาพที่ 3 และ 4 (เหมือนกัน…ซูมเข้าไปแค่เส้นเดียว) อีกครั้ง ถ้าคุณบอกไม่ได้ ให้ดูแผนที่ Arduino และคุณจะเห็นว่าเรากำลังเชื่อมต่อสายกราวด์/ลบ (สีดำ) ของเรากับพิน 8 และสายบวก (สีแดง) กับพิน 7

ขั้นตอนที่ 5: เชื่อมต่อคริสตัลกับชิป

ก่อนที่เราจะต่อคริสตัล เรามาต่อคาปาซิเตอร์กันก่อน ต่อตัวเก็บประจุแผ่นเซรามิก 2 22 pF เข้ากับชิปตามที่แสดงในภาพ พวกมันไปติดกับลวดลบ/กราวด์ (สีดำ) ขาข้างหนึ่ง (คุณไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับขั้ว) ของตัวเก็บประจุจะไปที่รางลบ/กราวด์ และอีกขาหนึ่งไปที่หมุดบนชิป ตัวเก็บประจุหนึ่งตัวต่อกับพิน 9 และอีกตัวสำหรับพิน 10 บนชิป ตอนนี้สำหรับคริสตัล วางคริสตัลหนึ่งขาที่พิน 9 และอีกข้างหนึ่งที่พิน 10…แต่ให้แน่ใจว่าคุณวางคริสตัลไว้ระหว่างตัวเก็บประจุและชิป/ไมโครคอนโทรลเลอร์ อ้างถึงภาพถ่าย แค่นั้นแหละ! คุณทำเสร็จแล้วจริงๆ 2 ขั้นตอนถัดไปเป็นทางเลือก ตอนนี้คุณสามารถทำซ้ำสิ่งที่คุณได้เชื่อมต่อกับบอร์ด Arduino จริงของคุณกับวงจรแบบสแตนด์อโลนนี้ คุณจะต้องอ้างอิงการแมปพิน Arduino จากขั้นตอนที่ 4 เพื่อทราบว่าจะเชื่อมต่ออะไรและที่ไหน คุณสามารถดำเนินการต่อไปในสองสามขั้นตอนถัดไปเพื่อเพิ่มเติมเล็กน้อย และการทดสอบ หรือการพิสูจน์แนวคิดว่าขาดคำศัพท์ที่ดีกว่า นี่คือวิดีโอสั้นๆ ของเขียงหั่นขนมที่เสร็จสมบูรณ์:

ขั้นตอนที่ 6: (ทางเลือก) ไฟ LED แสดงสถานะพลังงาน

ฉันเข้าใจ นี่เป็น 'เคล็ดลับ' เล็กน้อยที่ผู้คนใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการแก้ปัญหา คุณเพิ่ม LED (และตัวต้านทานแน่นอน) ให้กับส่วนกำลังของวงจร เพื่อที่ว่าหากโครงการของคุณไม่ทำงาน คุณสามารถระบุได้อย่างรวดเร็วว่าวงจรได้รับพลังงานหรือไม่ เพียงต่อตัวต้านทานของคุณ (อันที่ฉันใช้กับของฉันในภาพคือตัวต้านทาน 510 OHM) ตามที่แสดงในรูปภาพ โปรดจำไว้ว่า LED มีขั้ว ขาสั้นเป็นขั้วลบ และขายาวเป็นขั้วบวก ดังนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าอันสั้นนั้นเชื่อมต่อกับรางพื้น (สีดำ) ภาพหนึ่งแสดงการต่อวงจรและไฟ LED ติด ไปเลย อีกครั้ง ฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ แต่ดูเหมือนว่ามีเหตุผลมากที่คุณอยากทำสิ่งนี้ และฉันจะทำตามขั้นตอนนี้ในเวอร์ชันสุดท้ายของโครงการ Arduino แรกของฉัน อ่านขั้นตอนต่อไปหากคุณต้องการดูวิธีง่ายๆ ในการดูว่าคุณมีทุกอย่างบนเขียงหั่นขนมหรือไม่

ขั้นตอนที่ 7: (ไม่บังคับ) การทดสอบที่ง่ายและรวดเร็ว

โอเค คุณมีทุกอย่างที่ต่อสายแล้ว คุณก็รู้ว่าคุณมีไฟ แต่คำถามคือ คุณวางสายทุกอย่างถูกต้องหรือไม่ มาเช็คกัน สำหรับสิ่งนี้ คุณจะต้องมีตัวต้านทานและ LED และโค้ดบางส่วน ต่อตัวต้านทานและไฟ LED ตามที่แสดงในรูปภาพ สำหรับอันนี้ ฉันใช้ตัวต้านทาน 330 OHM และ LED สีแดง สังเกตว่าคุณเสียบ LED อย่างไร - พวกมันมีขั้ว - ขาสั้นเข้าไปในรางลบ/กราวด์ และยิ่งตะกั่วที่เป็นบวกที่ยาวกว่านั้นจะไปที่ชิป ATMega… พิน 19 เช่นเคย หากคุณไม่แน่ใจว่าอะไร ปักหมุดนี่คือ อ้างถึงภาพการแมป Arduino ในขั้นตอนที่ 4 ตอนนี้ คุณต้องดาวน์โหลด Arduino Sketch ที่ฉันแนบมา เปิดในซอฟต์แวร์ Arduino และอัปโหลดไปยังชิปของคุณ สิ่งนี้จะทำให้ Arduino pin 13 (แต่เป็น ATMega pin 19 ตามที่ฉันกล่าวไว้ในย่อหน้าก่อนหน้า) กะพริบทุกวินาที มันมาจากหนังสือการเริ่มต้นใช้งาน Arduino ที่ยอดเยี่ยมที่ฉันมี เมื่อคุณต่อ LED และตัวต้านทานของคุณแล้ว ตั้งโปรแกรมชิปของคุณ แล้วใส่กลับเข้าไปบนแผงวงจรทดลอง จากนั้นคุณสามารถเชื่อมต่อพลังงานของคุณได้ คุณควรได้รับไฟ LED กะพริบ ซึ่งหมายความว่าคุณได้เชื่อมต่อทุกอย่างถูกต้อง! ด้านล่างนี้เป็นวิดีโอสั้นๆ เกี่ยวกับวงจรที่เราเพิ่งสร้างด้วยไฟ LED ที่กะพริบ:

ขั้นตอนที่ 8: เครดิตและลิงค์

ฉันหวังว่าคุณจะชอบคำแนะนำของฉันและฉันหวังว่ามันจะช่วยคุณ ฉันรู้ว่าฉันหวังว่าฉันจะมีสิ่งนี้เมื่อฉันพยายามคิดทั้งหมดนี้เป็นครั้งแรก ฉันต้องบอกว่าฉันไม่สามารถรับเครดิตทั้งหมดได้ - ฉันต้องขอบคุณผลิตภัณฑ์ Arduino และเว็บไซต์สำหรับการสร้างผลิตภัณฑ์ที่ยอดเยี่ยม เว็บไซต์ Arduino เป็นแหล่งข้อมูลที่ดีและเป็นที่ที่ฉันได้รับข้อมูลมากมายเกี่ยวกับส่วนประกอบขั้นต่ำที่จำเป็นในการรับชิปเพื่อใช้งานจากบอร์ด Arduino

แหล่งข้อมูลที่ยอดเยี่ยมอื่น ๆ อยู่ที่: ITP Physical Computing … โดยเฉพาะหน้าเว็บเฉพาะ Arduino

และฉันไม่สามารถลืมหนังสือการเริ่มต้นใช้งาน Arduino ที่ฉันพูดถึงในขั้นตอนที่ 7 ได้ - มันเป็นแหล่งข้อมูลที่ดีในการเริ่มต้นใช้งาน Arduino ของฉัน

และสุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด หากคุณมาไกลถึงขนาดนี้ ขอบคุณที่อ่าน!