ARDUINO EĞİTİM PLATFORMU: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Merhaba arkadaşlar burada yine yeni bir eğitim ve yeni bir özel proje var ve bu sefer tüm elektronik üreticileri için gerçekten ihtiyaç duyulan bir proje seçtim, bugünün projesi kendi Arduino eğitim platformunuzu nasıl oluşturacağınızla ilgili, bu adım adım öğretici, bu projeyi denemeniz için sizin için en iyi rehber olacak ve elbette orada gerekli bazı temel elektronik bilgiler var, ancak denemek için iki kez düşünmeyin çünkü bu harika bir proje.

Bir süredir bir Arduino Facebook grubunu yönetiyorum ve birçok kez insanların pratik yapmak için en iyi Arduino kitinin ne olduğunu ve elektroniğe başlamak için en iyi anlaşmanın nereden alınacağını sorduğunu gördüm ve sık sorulan bir soru hakkında Bazı ülkelerdeki Arduino kiti distribütörlerinin şansı, bu yüzden açıkçası bizim müdahalemizi gerektiren bir sorun var ve bir yapımcı olarak kendi Arduino eğitim platformunuzu nasıl oluşturacağınızla ilgili bu öğreticiyi başlatmaya karar verdim çünkü bu proje kaçınmama yardımcı olacak Kodlarımı her test etmeye çalıştığımda bileşenleri devre tahtasına bağlamak için harcadığım zaman kaybı ama bunun yerine bu hazır platforma sahip olmak, hayat daha kolay olacak.

Bu proje, platformumuzun görünümünü iyileştirmek için JLCPCB'den sipariş ettiğimiz özelleştirilmiş PCB'yi aldıktan sonra özel olarak yapmak için çok kullanışlı ve ayrıca bu kılavuzda kendi eğitim tezgahınızı kolayca oluşturmanıza izin verecek kadar belge ve kod var.

Bu projeyi sadece 5 günde, PCB yapımı için donanım tasarımını bitirmek için sadece iki günde ve platform montajını bitirmek ve test etmek için üç günde yaptık.

Bu eğitimden öğrenecekleriniz:

1. Platformunuza bağlı olarak doğru bileşenleri seçme
2. Seçilen tüm bileşenleri bağlamak için devrenin yapılması
3. Tüm proje parçalarını birleştirin
4. Bu platformla ilk kodunuzu başlatın

Adım 1: Eğitim Tezgahı Hakkında Ayrıntılar

Fikir çok basit; Ekranlar, LED'ler, sensörler, kontrolörler ve farklı türde aktüatörler gibi bazı temel elektronik bileşenleri seçiyorum ve bunları bir PCB aracılığıyla birbirine bağlıyorum ve her zaman monte edilmiş ve harekete hazır tutuyorum, bir tür tak ve çalıştır yöntemi.

Platformumuzun özellikleri

Arduino MEGA2560

Bu platformun ana bileşeni, kullanılan tüm bileşenlerin bağlayıcısı olduğundan, sinyalleri sensörlerden ve kontrollerden göstergelere ve aktüatörlere kadar hareket ettiren eğitim tezgahımızın kalbi olacak bir Arduino mega2560 olacaktır. Bu geliştirme kartı, AVR mikrodenetleyicisi sayesinde kullanımı çok kullanışlı ve güçlü bir elektronik karttır, bu mikrodenetleyici hakkında daha fazla ayrıntıya bu linkten ulaşabilirsiniz.

görüntüler

Bu ekranda bazı mesajları görüntülemek ve görüntülenen karakterleri ayarlamak için I²C iletişim protokolüne dayalı 20x4 LCD ekran gibi bazı ekranlar kullandım ve ayrıca yeni başlayanlar için gerçekten gerekli olduğundan 7 segment 4 basamaklı bir ekran ekliyoruz. bu ekran nasıl çalışır.

Kontroller

Platformumuzun girişleri hakkında 8 anahtarlı bir bara sahibiz, böylece bazı göstergeleri bu anahtarları kullanarak kontrol edebiliyoruz, çift eksen kontrollü iki çift eksenli joystick'i ve bir basmalı düğmeyi unutmadan, bu joystickleri kullanarak örneğin hız ve yönü kontrol edebiliyoruz. Joystick eksenlerinin konumuna göre değişen bir analog çıkış sinyaline sahip olduğu için bir motorun.

Göstergeler

Göstergelerden bahsetmişken, 8 Kırmızı LED ve iki RGB LED ekledim ve ayrıca bu platformla oynamayı daha eğlenceli hale getiren bir buzzerimiz var.

Sensörler

Bazı sensörleri dahil etmeden kodlama için yeni başlayan bir eğitim platformu yapamayız, bu yüzden sıcaklık ve nem için DHT-11 sensörü ve gaz algılama sensörü MQ-2 gibi sık kullanılan sensörleri seçtim. ölçülen gaz yoğunluğu ile ilgili analog çıkış sinyali.

Aktüatörler

Aktüatörler için her türlü motoru takmaya karar verdim, bu yüzden bir step motor Nema17 yerleştirdim ve hepinizin hassasiyeti ve yüksek torku nedeniyle bu tür motorlara ihtiyacınız olduğundan eminim, biz de bir servo motor ve iki DC motor kullanarak.

bağlantı

Akıllı telefonunuzda yüklü bir android uygulamasını test etmek istemeniz durumunda, platformumuzun bağlantısı için bir Bluetooth modülü HC-06 ekledim, bu şekilde sizin için çok daha kolay olacaktır.

IC'ler ve sürücüler

Elbette LED'leri sürmek için MCP23017 ve DC motorların hızını ve yönünü kontrol etmek için L293D H köprüsü gibi bu bileşenleri kontrol etmek için gereken bazı entegre devre sürücüleri var, ayrıca A4988 step motor sürücüsünü kullanıyorum.

Adım 2: Proje Şeması

Tüm elektronik projeler, tüm setleri arasında anlaşılır bir bağlantı sağlamak için bir devre şemasına ihtiyaç duyar, bu yüzden bu kısmı her zaman çok önemli hale getiririz çünkü bu yaptığımız tüm projenin ana belgesidir.

Yukarıdaki resimde gösterildiği gibi, her bir bileşene Arduino MEGA2560 olan ana karta uygun bağlantı ve bağlantılar veriyoruz, bu sensörlerden karta ve karttan karta ne tür bir bağlantı kurulması gerektiğini bilmek çok önemlidir. aktüatör. devre şeması aynı zamanda eğitim platformumuzun giriş ve çıkış listesini de tanımlayabilir, bu şekilde yeni başlayanlar için neyin giriş neyin çıkış olması gerektiğini aramak için uzun zaman kaybetmeden programlamaya başlaması daha kolay olacaktır.

Bu devre şemasının PDF versiyonunu aşağıdaki dosyadan da indirebilirsiniz.

Adım 3: PCB Yapımı (JLCPCB tarafından üretilmiştir)

Bahsedilen tüm parçaları bir araya getirmek için Arduino kartından göstergelere ve sensörlere doğru bağlantıyı kurmak için bir PCB'ye ihtiyacımız var. Bu yüzden bu devre şemasını oluşturdum ve her bileşen için uygun bağlantıyı yaptıktan sonra bu şemayı üretmek için bir PCB tasarımına dönüştürdüm

JLCPCB hakkında

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), Çin'deki en büyük PCB prototip işletmesi ve hızlı PCB prototipi ve küçük parti PCB üretiminde uzmanlaşmış bir yüksek teknoloji üreticisidir. PCB üretiminde 10 yılı aşkın deneyime sahip olan JLCPCB, günde 8.000'den fazla çevrimiçi PCB prototipleme siparişi ve küçük miktarda PCB üretimi ile yurtiçinde ve yurtdışında 200.000'den fazla müşteriye sahiptir. Yıllık üretim kapasitesi 200.000 m2'dir. çeşitli 1 katmanlı, 2 katmanlı veya çok katmanlı PCB'ler için. JLC, büyük ölçekli, iyi ekipman, sıkı yönetim ve üstün kaliteye sahip profesyonel bir PCB üreticisidir.

Projemize geri dön

Uygun PCB'yi üretmek için birçok PCB üreticisinin fiyatını karşılaştırdım ve bu devreyi sipariş etmek için en iyi PCB tedarikçileri ve en ucuz PCB sağlayıcıları olan JLCPCB'yi seçtim. Tek yapmam gereken, gerber dosyasını yüklemek ve PCB kalınlık rengi ve miktarı gibi bazı parametreleri ayarlamak için birkaç basit tıklama, ardından sadece beş gün sonra PCB'mi almak için sadece 2 Dolar ödedim.

İlgili şemanın resmini gösterdiği gibi, tüm sistemi kontrol etmek için bir Arduino MEGA2560 kullandım, ayrıca elektronik yapımına yeni başlayanlar için lehimlemeyi kolaylaştırmak için kart üzerindeki logoları ve bileşen yerleşimini tasarladım. Yukarıdaki resimlerde görebileceğiniz gibi PCB çok iyi üretilmiştir ve yaptığımız aynı PCB tasarımına sahibim ve tüm etiketler ve logolar lehimleme adımlarında bana rehberlik etmek için orada. Aynı devre tasarımı için sipariş vermek istemeniz durumunda aşağıdaki dosyadan bu devre için Gerber dosyasını da indirebilirsiniz.

Adım 4: Platform Kutusu Tasarımı (CAD)

Elektronik bileşenleri lehimlemeye başlamadan önce, size, tasarlanan kutuyu üretmek için bir CNC lazer kesim makinesine yüklemek için bir DXF dosyası oluşturmama izin veren solidworks yazılımı kullanarak tasarladığım bu kutuyu göstereceğim; Özellikle etiketleri ve başlıkları ile projemize daha güzel bir görünüm katacak bu kutuyu oluşturmak için 5mm MDF ahşap malzeme kullandık ve bu eğitim platformunu gittiğimiz her yere yanımızda götürmemiz daha kolay olacak.

Bu proje için DXF dosyalarını aşağıdaki dosyalardan indirebilirsiniz.

Adım 5: Komple Malzemeler

Şimdi bu proje için ihtiyacımız olan bileşenleri inceleyelim, dediğim gibi tüm sistemi çalıştırmak için Arduino MEGA2560 kullanıyorum.

Bu tür projeler oluşturmak için ihtiyacımız olacak:

• JLCPCB'den sipariş ettiğimiz PCB:
• Bir Arduino Mega2560
• NEMA17 step motor
• İki DC motor
• Bir servo motor
• Bir LCD ekran
• Bir adet 7 segmentli ekran
• Sekiz kırmızı LED
• İki RGB LED
• Bir zil
• Sekiz anahtar çubuğu
• İki joystick DHT-11 sensörü
• Gaz sensörü
• Bluetooth modülü
• MCP23017 entegre devre
• A4988 step sürücü
• L293D motor sürücüsü
• Bazı SIL başlık konektörleri
• Bazı vidalı başlık konektörleri
• Sigorta
• Bazı dirençler ve kapasitörler
• Eğitim platformu kutusu
• Montaj için biraz vida

Adım 6: Lehimleme ve Montaj

Şimdi elektronik düzeneğe geçiyoruz ve tüm bileşenleri PCB'ye lehimliyoruz. en üstteki ipek katmanda her bir bileşenin tahtadaki yerleşimini gösteren bir etiket bulacaksınız ve bu şekilde herhangi bir lehim hatası yapmayacağınızdan %100 emin olacaksınız.

Şimdi doğrudan kutunun montajına geçiyoruz, tasarımda vida yerleşimini oluşturduğumuz için çok basit, bizim yapmamız gereken tek şey montajın ilk adımında kutunun alt tarafına PCB'yi vidalamak.

Ardından motorları kutunun üst kısmındaki yerine vidalıyoruz. Son olarak, motorları PCB üzerindeki vida başlıklarına bağlarız. Ve nihayet kutunun diğer taraflarını vidalamayı bitiriyoruz.

Adım 7: Test Et (Çalıştı):D

Şimdi bu platformla oynamaya başlamak için her şeye hazırız ve 7 segment ekran değerini artırma ve step motoru döndürme gibi bazı kodları test etmeye karar verdim, LCD de iyi çalışıyor, böylece görüntülenen mesajı LCD ekranda da görebilirsiniz..

Gördüğünüz gibi, bu harika projeyi yapanlar çok kullanışlı ve bu talimattaki adımları takip etmek, herhangi birinizin denemesini kolaylaştırıyor.

Her bir bileşen için programlama bölümünü ve Arduino kartını kullanarak tüm bu bileşenlerin nasıl kontrol edileceğini önümüzdeki talimatlarda size göstereceğim.

Her zamanki gibi bu projeyi geliştirmek için başka fikirleriniz varsa önerilerinizi yazabilir ve kendi eğitim platformlarınızı bizimle paylaşabilirsiniz.

Son bir şey, her gün elektronik yaptığınızdan emin olun.

MEGA DAS'tan BEE MB idi, bir dahaki sefere bakın