Bir PCB Üzerine Kendin Yap Arduino Kurmak ve Yeni Başlayanlar İçin Bazı İpuçları: 17 Adım (Resimlerle)

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

Bu, A2D Electronics'ten satın alınabilecek bir kitten kendi Arduino'sunu lehimleyen herkes için bir rehber niteliğindedir. Başarılı bir şekilde inşa etmek için birçok ipucu ve püf noktası içerir. Ayrıca tüm farklı bileşenlerin ne yaptığını öğreneceksiniz.

Okuyun ve kendi Arduino'nuzu inşa etmek için ne gerektiğini öğrenin!

Bu projeyi web sitemden de inceleyebilirsiniz.

Adım 1: Mini USB Konektörü

Lehimlenecek ilk kısım mini USB konektörüdür. Bu, tamamlandığında arduino'nuza güç sağlayacaktır, ancak onu programlamak için bir RS232 / USB - Seri adaptörüne ihtiyaç duyulacaktır. Mini USB soketi önce takabilmeniz için girer, tahtayı pimler yukarı bakacak şekilde ters çevirin, ardından masanın üzerine koyun. Yerleştirmeden önce, 2 pimli mini seti PCB üzerindeki deliklere güzelce oturması için kartın önüne doğru hafifçe bükün. PCB'nin ağırlığı konektörü yerinde tutacaktır ve orada lehimleyebilirsiniz.

2. Adım: Başlıkları Sabitleyin

Pin başlıkları, girilecek sonraki parçalardır. 6pin x2, 8pin x2 ve 10pin x1'de dişi başlıklarınız olmalıdır. ICSP (In Circuit Serial Programming) başlığı için 3×2'lik bir erkek başlık da gereklidir. Bunların hepsi tahtanın dışından geçer ve uygun yerlerine mükemmel şekilde oturur. USB soketiyle aynı yöntemle, her seferinde bir başlık yaparak bunları lehimleyin. Başlıkların tümü PCB'ye tam olarak dik olmalıdır. Bunu başarmak için, başlığın yalnızca bir pimini lehimleyin, ardından başlığı elinizle tutarken lehimi tekrar eritin ve başlığı dikey konumuna yeniden konumlandırın. Ayrıca tüm uzunluk boyunca tahtaya yaslandığından emin olun. Lehim sertleşene kadar yerinde tutun, ardından kalan pimleri lehimlemeye devam edin.

Adım 3: IC Soketi

Bileşenlerin geri kalanını lehimlemek için hızlı ipucu: Tüm bileşen uçları önce panonun içine yerleştirilebilir, ardından yana doğru bükülebilir, böylece bileşenler ters çevrilirken panoda kalır. Bu, bileşenler kendilerini yerinde tutacağından lehimlemeyi çok daha kolay hale getirecektir.

28pin IC soketini yerleştirerek başlayın. Bir ucundaki bölmeyi PCB üzerindeki çizimle hizaladığınızdan emin olun. Bu, AtMega328P mikrodenetleyiciyi hangi yolla takacağınızı bilmenizi sağlar. Bu soketteki pimler dirençlerden veya kapasitörlerden daha kısa olsa da, lehimleme sırasında bileşeni yerinde tutmak için bükülebilirler.

Adım 4: Dirençler

3 direnç daha sonra gidebilir. Hangi yöne yerleştirildikleri önemli değildir - dirençler polarize değildir. LED'ler için akım sınırlayıcı direnç olarak 2 adet 1K ohm direnç ve sıfırlama hattında pull-up direnci olarak 10K ohm direnç vardır. LED'ler için ortak 220 ohm'luk dirençler yerine 1K ohm dirençler seçildi, böylece LED'lerin içinden geçen daha düşük bir akım olacak, böylece bir el fenerinden daha fazla gösterge görevi görecek.

Adım 5: LED'ler

Arduino'nun 13. pininde biri güç göstergesi, diğeri ise 2 adet LED bulunmaktadır. LED'lerdeki uzun bacak, pozitif tarafı (anot) gösterir. Uzun ayağı PCB'de + ile işaretli tarafa koyduğunuzdan emin olun. As LED'in negatif ucu da yandan düzleştirilmiştir, böylece pozitif (anot) ve negatif (katot) uçları kesilmişlerse yine de deşifre edebilirsiniz.

Adım 6: Osilatör

Sırada kristal osilatör ve 2 adet 22pF seramik kapasitör var. Bunlardan herhangi birinin hangi yöne yerleştirildiği önemli değildir – seramik kapasitörler ve kristal osilatörler polarize değildir. Bu bileşenler Arduino'ya 16MHz harici saat sinyali verecektir. Arduino, 8MHz dahili saat üretebilir, bu nedenle bu bileşenler kesinlikle gerekli değildir, ancak tam hızda çalışmasına izin verin.

Adım 7: Anahtarı Sıfırla

Sıfırlama anahtarı daha sonra gidebilir. Anahtarın üzerindeki bacakların bükülmesine gerek yoktur, kendini yuvada tutmalıdır.

Adım 8: Seramik Kondansatörler

4 100nF (nano Farad) seramik kondansatör daha sonra gidebilir. C3 ve C9, Arduino'ya temiz güç sağlamak için 3.3V ve 5V hatlarındaki küçük voltaj yükselmelerini düzeltmeye yardımcı olur. C7, harici bir cihazın (USB'den Seri Dönüştürücüye) Arduino'yu programlamak için doğru zamanda sıfırlamasına izin vermek için harici sıfırlama hattı ile seri halindedir. Arduino'nun analog girişlerinde doğru analog değerleri ölçmesini sağlamak için C4, Arduino'nun AREF (Analog Referans) pini ve GND üzerindedir. C4 olmadan, AREF 'kayan' olarak kabul edilir (güç veya toprağa bağlanmaz) ve analog okumalarda yanlışlıklara neden olur çünkü kayan bir pin, vücudunuzdaki küçük AC sinyalleri de dahil olmak üzere etrafındaki voltajı ne olursa olsun alır. çevrenizdeki kablolardan. Yine seramik kapasitörler polarize değildir, bu nedenle onları hangi yöne koyduğunuz önemli değildir.

Adım 9: PTC Sigortası

Artık PTC (pozitif sıcaklık katsayısı) sigortasını takabilirsiniz. PTC sigortası polarize değildir, bu nedenle her iki şekilde de yerleştirilebilir. Bu, USB soketinin hemen arkasına gider. Devreniz 500mA'den fazla akım çekmeye çalışırsa bu PTC sigortası ısınmaya başlayacak ve direnci artıracaktır. Dirençteki bu artış akımı düşürecek ve USB portunu koruyacaktır. Bu koruma yalnızca Arduino'ya USB üzerinden güç verildiğinde devrededir, bu nedenle Arduino'yu DC jakı veya harici güç ile çalıştırırken devrenizin doğru olduğundan emin olun. Bacakları, kıvrımları geçse bile deliklerden sonuna kadar çektiğinizden emin olun. Burada bir çift pense yardımcı olacaktır.

Adım 10: Elektrolitik Kondansatörler

3 47uF (microFarad) elektrolitik kapasitör daha sonra takılabilir. Bunlardaki uzun bacak pozitif bacaktır, ancak daha yaygın tanımlama, negatif bacağın yanındaki muhafazanın renklendirilmesidir. Bunları yerleştirdiğinizde, pozitif bacağın tahtadaki + işaretine doğru gittiğinden emin olun. Bu kapasitörler, giriş voltajının yanı sıra 5V ve 3.3V hatlarının daha büyük düzensizliklerini düzeltir, böylece Arduino'nuz dalgalı bir voltaj yerine sabit bir 5V/3.3V alır.

Adım 11: DC Girişi

Sıradaki DC giriş jakı. Diğer tüm bileşenlerle aynı şekilde, onu yerleştirin ve lehimlerken yerinde kalmasını sağlamak için tahtayı üstüne çevirin. Bacakları bükmek, kalın oldukları için biraz zor olabilir, bu yüzden bunu daha önce lehimlenmiş mini USB konektörüyle aynı şekilde her zaman yerinde tutabilirsiniz. Bu sadece tek bir yöne gidecek – kriko tahtanın dışına bakacak şekilde.

Adım 12: Voltaj Regülatörleri

Şimdi iki voltaj regülatörü. Bunları doğru yerlere koyduğunuzdan emin olun. Her ikisi de etiketlidir, bu yüzden tahtadaki yazı ile düzenleyicilerin üzerindeki yazıları eşleştirin. 3.3V regülatör bir LM1117T-3.3'tür ve 5V regülatör bir LM7805'tir. Bunların her ikisi de lineer voltaj regülatörleridir, yani giriş akımı ve çıkış akımı aynı olacaktır. Her ikisi de 100mA akımda giriş voltajının 9V ve çıkış voltajının 5V olduğunu söyleyin. Giriş ve çıkış voltajlarındaki fark, regülatör tarafından ısı olarak dağıtılacaktır. Bu durumda regülatör tarafından dağıtılacak (9V-4V) x 0.1A = 0.4W ısı. Kullanım sırasında regülatörün ısındığını fark ederseniz bu normaldir, ancak büyük akım çekiyorsa ve büyük voltaj farkı varsa regülatör üzerine bir soğutucu gerekebilir. Şimdi bunları tahtaya lehimlemek için, bir taraftaki metal tırnak, tahtanın çift çizgili tarafına doğru gitmelidir. Onları lehimleyene kadar yerinde sabitlemek için, bir bacağınızı bir yönde, diğer ikisini diğer yönde bükün. Yerine lehimlendikten sonra, 5V regülatörünü kartın dışına ve 3.3V regülatörünü kartın içine doğru bükün.

Adım 13: AtMega328P IC'yi Takma

Son kısım ise mikrodenetleyiciyi yuvasına yerleştirmek. Soketteki ve IC üzerindeki bölmeleri hizalayın, ardından tüm pimleri hizalayın. Yerleştirdikten sonra aşağı doğru itebilirsiniz. Beklediğinizden biraz daha fazla güç gerektirecektir, bu nedenle herhangi bir pimi bükmemek için eşit şekilde baskı uyguladığınızdan emin olun.

Adım 14: Arduino'nuzla İlgili Birkaç Dikkat Notu

• ASLA USB gücünü ve harici gücü Arduino'ya aynı anda bağlamayın. Bunların her ikisi de 5V olarak derecelendirilebilse de, genellikle tam olarak 5V değildir. İki güç kaynağı arasındaki küçük voltaj farkı, kartınızda kısa devreye neden olur.
• Herhangi bir çıkış pininden (D0-D13, A0-A5) ASLA 20mA'dan fazla akım çekmeyin. Bu mikrodenetleyiciyi kızartır.
• 3,3V regülatörden ASLA 800mA'dan veya 5V regülatörden 1A'dan fazla çekmeyin. Daha fazla güce ihtiyacınız varsa, harici bir güç adaptörü kullanın (5V için bir USB güç bankası iyi çalışır). Çoğu Arduino, 3.3V gücünü USB'den gemideki Seri çipe üretir. Bunlar yalnızca 200mA çıkış kapasitesine sahiptir, bu nedenle farklı bir Arduino kullanıyorsanız, 3.3V pininden 200mA'dan fazla çekmediğinizden emin olun.
• DC jakına ASLA 16V'dan fazlasını koymayın. Kullanılan elektrolitik kapasitörler sadece 16V için derecelendirilmiştir.

Adım 15: Birkaç İpucu / İlginç Gerçekler

• Projenizin çok sayıda pin gerektirdiğini tespit ederseniz, analog giriş pinleri dijital çıkış pinleri olarak da kullanılabilir. A0 = D14, A5 = D19'a kadar.
• analogWrite() komutu aslında bir analog voltaj değil, bir PWM sinyalidir. PWM sinyalleri 3, 5, 6, 9, 10 ve 11 numaralı pinlerde mevcuttur. Bunlar bir LED'in parlaklığını kontrol etmek, motorları kontrol etmek veya ses üretmek için kullanışlıdır. PWM çıkış pinlerinde bir ses sinyali almak için tone() işlevini kullanın.
• Dijital pinler 0 ve 1, AtMega328 IC için TX ve RX sinyalleridir. Mümkünse bunları programlarınızda kullanmayın, ancak gerekirse Arduino'yu programlarken parçaları bu pinlerden çıkarmanız gerekebilir.
• i2c iletişimi için SDA ve SCL pinleri aslında sırasıyla A4 ve A5 pinleridir. Bir i2c iletişimi kullanılıyorsa, A4 ve A5 pinleri başka amaçlar için kullanılamaz.

Adım 16: Arduino'nuzu Programlama

2 farklı güç kaynağının kısa devre yapmasını önlemek için önce harici güç bağlantısını kesin. Şimdi mini USB gücünün hemen arkasındaki başlığa bir USB - Seri adaptör takın. Aşağıdakilere göre bağlayın:

Arduino USB'den Seri adaptöre

GND GND (toprak)

VCC VCC (güç)

DTR DTR (sıfırlama pimi)

TX RX (veri)

RX TX (veri)

Evet, TX ve RX pinleri ters çevrilir. TX verici pinidir ve RX alıcı pinidir, bu nedenle birbirine bağlı 2 iletim pininiz olsaydı pek bir şey olmazdı. Bu, yeni başlayanlar için en yaygın tuzaklardan biridir.

USB - Seri adaptöründeki jumper'ın 5V olarak ayarlandığından emin olun.

USB - Seri adaptörünü bilgisayara takın, Arduino IDE'nin Araçlar menüsünde (Arduino.cc'den indirilen) uygun COM portunu (bilgisayarınıza bağlı olacaktır) ve Board'u (Arduino UNO) seçin, ardından programınızı derleyin ve yükleyin.

Adım 17: Yanıp Sönen Çizimle Test Etme

Yapmanız gereken ilk şey, bir LED'i yanıp sönmektir. Bu sizi Arduino IDE ve programlama dili ile tanıştıracak ve panonuzun düzgün çalışmasını sağlayacaktır. Örneklere gidin, Blink örneğini bulun, ardından her şeyin çalıştığından emin olmak için derleyin ve Arduino kartına yükleyin. Pin 13'e bağlı LED'in 1 saniye aralıklarla yanıp sönmeye başladığını görmelisiniz.