UDuino: Çok Düşük Maliyetli Arduino Uyumlu Geliştirme Kartı: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Arduino panoları prototipleme için mükemmeldir. Bununla birlikte, birden fazla eşzamanlı projeniz olduğunda veya daha büyük bir proje için çok sayıda denetleyici kartına ihtiyacınız olduğunda oldukça pahalı olurlar. Bazı harika, daha ucuz alternatifler var (Boarduino, Freeduino) ama bunların çoğuna ihtiyaç duyduğunuzda maliyetler yine de artıyor. Bu, yaklaşık 25-30$'lık ilk yatırımdan sonra, 10$'ın altında Arduino uyumlu panolar oluşturmanın bir yoludur. her biri için ekstra zaman yatırımı. Buradaki temel fikrin (bir devre tahtası üzerinde Arduino) oldukça uzun bir süredir yapıldığını unutmayın (örneğin, ITP Arduino Breadboard talimatları); ancak buradaki kablo adaptörü oluşturma ve kullanım talimatları, her bir çekirdek için parça sayısını kesinlikle en aza indirmeye yardımcı olur. Bu proje, lehimleme ve temel elektronik bilgisi gerektirir ve en azından Arduino geliştirme konusunda zaten biraz deneyime sahip olmalısınız. Bunu ilk elektronik projesi olarak önermiyorum.not: uDuino'yu "moo DWEE noh" olarak telaffuz ediyorum. bir tür temel mantık analizörü. Bunu iletişim bağlantılarında sorun gidermek için geliştirdim. Bir GUI arayüzüne ihtiyacı var, ancak yakında herhangi bir zamanda üstesinden geleceğimden şüpheliyim. Hala doğru ellerde kullanışlıdır. Eklendi 06-23-09: Lehimli bir şey isteyen ama aynı zamanda süper ucuz bir şey isteyen herkes için Modern Cihazdan RBBB'leri belirtmek isterim - özellikle çıplak tahtaları alıp satın alırsanız parçalar toplu halde. Ayrıca USB-BUB'ları FT232 kablosuna daha ucuz bir alternatiftir.

1. Adım: Kablo Adaptörü için Parçaları Toplayın

Mouser, Radio Shack ve Ada Fruit Industries karışımından parçalar almanızı öneririm; parça kaynakları için son adıma bakın. Önemsiz kutunuzdaki parçaları değiştirmekten çekinmeyin ve direnç/kapasitörlerle değerlerden bir yoldan sapabilir ve yine de işlerin iyi çalışmasını sağlayabilirsiniz (direnç yaklaşık 3,3k ile 20k arasında öneririm; kapasitörler genellikle kullanmazdım) daha küçük değerler için gidin, ancak yaklaşık.47uF'ye kadar daha büyük olması iyi olacaktır).

Kablo adaptörü için ihtiyacınız olacak: - küçük bir PC kartı parçası (8 delik 2 delik) -.1uf kapasitör - 1x8.1" aralık başlığı, düz - 1x8.1" aralık başlığı, dik açı - bir miktar bağlantı Tel

Adım 2: Programlama Kablosu Adaptörünü Yapın

Çoğunlukla programlama kablosu adaptörünün yalnızca FTDI USB kablosundan gelen sinyalleri ATmega168 yongaları üzerindeki doğru pinlere yönlendirmesi gerekir; ancak kapasitör, Arduino yazılımının çipleri sıfırlamasına izin vermek için bir pin setine eklenir (kapasitör, Arduino yazılımı RTS pinini çevirdiğinde çipin sıfırlamasına kısa bir darbenin geçmesine izin verir).

Başlamak için, 2 delikli 9 delikli bir PC kartı parçasını kesin. Ardından, düz pim başlık şeridinden 8 pimlik bir set ve dik açılı başlık şeridinden 8 pimlik bir set ayırın (daha uzun şeritleri satın aldığınız varsayılarak). Bunların neye benzemesi gerektiğini görmek için parça resmine bakın. Aşağıdaki adımlarda, pinleri bağlamak için lütfen hem ekteki fotoğraflara hem de şemalara bakın. Şemalar bağlantıların nereye gitmesi gerektiğini çok daha iyi gösteriyor, ancak fotoğraflar pano yönünü vb. netleştirmeye yardımcı oluyor. Sorularınız varsa lütfen bana e-posta gönderin, mantıklı olmayan her şeyi açıklığa kavuşturmaya çalışacağım. PC kartını ters çevirin, böylece uzun kenarlardan biri size doğru olacak şekilde deliklerin etrafındaki bakırı görebilirsiniz. Burada yaptığım gibi, orijinalin kenarından bir parça PC kartı kullandıysanız, ekstra kart malzemesinin bulunduğu tarafı size doğru yerleştirmenizi öneririm. Düz başlığın alt kısmını (kısa tarafı) sizden en uzaktaki deliklerden geçirin, solunuzda bir delik boş bırakın ve pimleri yerinde lehimleyin (resme bakın). Ardından dik açılı başlığın altını (bükülen tarafı) size en yakın deliklerden geçirin, yine soldaki deliği boş bırakın ve pimleri yerinde lehimleyin..1uf kapasitörün uçlarını soldaki boş deliklerden geçirin ve kapasitörü yerine lehimleyin. Uçları kesin. Ardından 2 ucun her birini kendisine en yakın başlık pimine lehimleyin; biri düz başlığın en soldaki pimine, diğeri ise dik açı başlığının en soldaki pimine bağlanacaktır. En kolayı muhtemelen sadece bir lehim köprüsü oluşturmaktır (resimde olduğu gibi kapasitör pimi ile yanındaki pim arasında akacak kadar lehim eritin). Gerekirse, kısa bir tel kullanabilir ve kontakların her birine lehimleyebilirsiniz. Size en yakın olan 6. ve 7. pinler arasında (sağdan üçüncü ve dördüncü) başka bir lehim köprüsü veya bağlantı oluşturun. Bu, kablonun "CTS" pinini toprağa bağlamak içindir. Ve sağdaki ikinci pimdeki iki başlık arasında başka bir lehim köprüsü/bağlantısı oluşturun (size en yakın pimi daha uzaktaki pime bağlayın, sağdan sadece bir pim). Bu, VCC USB güç atlama kablosunun ne olacağını çipin VCC pinine bağlar. Bu güç bağlantısı sadece bir jumper takıldığında aktif olacaktır. Size en yakın olan pimi size en yakın beşinci pime bağlamak için kısa bir kablo uzunluğu kullanın (sağdan veya soldan sayıldığında beşinci). Bu, USB kablosundan gelen +5 voltu jumper konektörünün diğer pimine bağlayacaktır. Şimdi size en uzak sıradaki en sağdaki pim ile size en yakın sıradaki sağ pimden 3. pim arasına kısa bir kablo daha bağlayın. Bu, kablonun toprağını çipin toprağına bağlar. Eklenecek iki kısa kablo daha: biri dik açılı başlıktaki soldan ikinci pimden düz başlıktaki soldan üçüncü pime (not: en soldaki deliklerde kondansatör takılı olduğundan), sizden en uzaktaki sıradaki soldan dördüncü deliğe en yakın soldan üçüncü delik olacaktır). İkinci kısa tel, birincinin tam üzerinden geçecektir: dik açılı başlıktaki soldan üçüncü pimden düz başlıktaki soldan ikinci pime (soldan dördüncü delikten üçüncü -soldaki delikten). Bu teller, kablonun TX ve RX pinlerini çipinkilere bağlar. Ne yazık ki sıralama çipten gelen kablonun tam tersi, bu yüzden çapraz kablolara ihtiyacımız var. Şimdi sadece FTDI FT232RL kablosunu, yeşil kablo en soldaki pine bağlı olacak şekilde takmanız gerekiyor (siyah kablo sağdan üçüncü pine bağlanacaktır). Sağda kalan iki pin bir jumper içindir; jumper takılıysa, karta USB kablosundan güç sağlanacak ve pil veya güç kaynağı ihtiyacı ortadan kalkacaktır. Bu jumper, karta başka bir güç bağlandığında veya herhangi bir şeye (kart, kablo, bilgisayar) zarar verilmesi mümkün olduğunda BAĞLANMAMALIDIR. Bu kadar! Kablo ile programlamak için bazı uDuino çekirdekleri yapmaya hazırsınız. (Programlama adaptörünü kullanırken, kapasitörün yanındaki pin çipin 1 pinine bağlanır)

Adım 3: Kesinlikle Minimal Panolar mı yoksa Harici osilatör Tabanlı Panolar mı Yapacağınıza Karar Verin

Osilatör tabanlı bir pano oluşturup oluşturmama kararı birkaç şeye dayanmaktadır. Bir, bir AVR programlayıcıya erişiminiz var mı ve ATmega168 çiplerinize özel bir önyükleyici programlamak için zamanınız var mı? iki, çip ile doğru seri iletişim olmadan yapabilir misiniz? üç, uygulamanız kartın yarısı kadar hızlı çalışabileceği ve her şeyin hala iyi çalışacağı kadar düşük bir etkiye sahip mi?

ATmega168 yongaları, etkinleştirilebilen bir dahili osilatöre sahiptir; Çoğu Arduino kartının (Lilypad'ler hariç) hızının yarısı olan yaklaşık 8 mHz'de çalışır. Dahili osilatörün %10 içinde kalibre edilmesi garanti edilir (bu, garantili iyi seri iletişim için yeterince sıkı tolerans değildir). Tecrübelerime göre, 5v'deki fabrika kalibrasyonu, programları yüklemek için her zaman iyi olmuştur, ancak YMMV. Bununla birlikte, Seri Konuşması Gereken Önemli Şeyler için dahili osilatörü kullanmazdım. Yanıp sönen ışıklar için olsa da iyi olmalı. Her zaman 16mHz'de çalıştığını bulduğum önyükleyici önceden yüklenmiş Arduino yongaları ve bunlar için harici bir osilatör gerekecek. Bir AVR programlayıcıya erişiminiz yoksa, muhtemelen önceden yüklenmiş bir Arduino çipi satın almak isteyeceksiniz. Ada Fruit Industries'i kaynak olarak tavsiye ederim. Osilatörlerin gerçekten o kadar pahalı olmadığını unutmayın (genellikle Mouser'da 0,50$- 0,75$); bunlar genellikle gerekli olmayan başka bir parçadır ve pin düzeni, gerçekten temiz devre tahtasına sahip Arduino düzenleri için berbattır.

Adım 4: Harici Osilatör Tabanlı Kart Oluşturma

İhtiyacınız olan parçaları toplayın: - Breadboard (tabii ki bunu önceden delinmiş bir PC kartı üzerine de kurabilirsiniz) - Bootloader önceden yüklenmiş ATmega168 yongası -.1uf kapasitör (seramik, polyester vb. önemli değil bu yüzden) çok;.047uf-.47uf değeri iyi olmalı)- 10K direnç (~3.3k-20k değerleri iyi çalışmalıdır)- 16mHz 3-pin seramik osilatör (tercihen uzun, örn. 1/2 inç, uçlarla)- Kısa uzunluklar telATmega168'i merkeze gelecek şekilde devre tahtasına yerleştirin. Aşağıdaki bağlantıların her biri için, açık olan çipe en yakın olan her ATmega168 pimindeki deliği kullanın; bu, programlama kablosunun takılması için 1-8 sıralarının her birinde son deliği açık bırakacaktır. Pim 7 ve 20'yi bir kablo uzunluğuyla bağlayın (VCC'den AVCC'ye)Pim 8 ve 22'yi bir kablo uzunluğuyla (GND) bağlayın AGND'ye)10K direncini pim 1'den pim 7'ye bağlayın (RES'den VCC'ye).1uf kapasitörünü pim 7'den pim 8'e bağlayın Osilatörün dış pimlerini ATmega168'in 9 (XTAL1) ve 10 (XTAL2) pimlerine bağlayın. Hangi pinin hangi ATmega pinine bağlandığı önemli değil. Osilatörün merkez pinini pin 8'e (GND) bağlayın. Breadboard'unuzda güç bus hatlarınız varsa, + rayını (kırmızı) pin 20'ye bağlamanızı öneririm. ve - rayı (mavi) 22'ye. Bu biraz kötü bir biçimdir (diğer şeyler için güç bağlantıları için analog tarafa bağlanma), ancak devre tahtanız benimkiyle aynı boyuttaysa, mevcut tüm delikleri zaten doldurmuşsunuzdur. pin 7 için USB gücü kullanmayı planlıyorsanız, şimdi sadece programlama kablosunu takabilir ve eskizleri panoya yükleyebilirsiniz (chip'e güç sağlamak için kablo adaptöründeki güç seçim pinlerini bir jumper ile bağladığınızdan emin olun). USB). Aksi takdirde bir pil/voltaj regülatörü/vb. kullanmanız gerekecektir. güç sağlamak için.

Adım 5: VEYA Dahili osilatör Kartı Oluşturma

İhtiyacınız olan parçaları toplayın: - Breadboard - ATmega168 chip-.1uf kapasitör (seramik, polyester vb. çok önemli değil;.047uf-.47uf değeri iyi olmalı)- 10K direnç (~3.3k-değerleri) 20k düzgün çalışmalıdır)- Kısa kablo uzunlukları Önyükleyiciyi AVR programlayıcınızla programlayın: Lilypad önyükleyicisini (donanım/önyükleyiciler/lilypad'de Arduino-010 sürümüne dahildir) kullanmak isteyeceksiniz. AVR programlayıcınızı kullanarak önyükleyiciyi flaşlayın. Örneğin, OSX sistemimde:cd /Applications/Arduino-0010/hardware/bootloaders/lilypadPATH=${PATH}:/Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/binavrdude -C /Applications/Arduino-0010/ donanım/tools/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:mBreadboard'u kurun:ATmega168'i merkeze gelecek şekilde devre tahtasına yerleştirin. Aşağıdaki bağlantıların her biri için açık olan çipe en yakın olan her ATmega168 pinindeki delik; bu, programlama kablosunun takılması için 1-8 sıralarının her birinde son deliği açık bırakacaktır. Pim 7 ve 20'yi bir kablo uzunluğuyla bağlayın (VCC'den AVCC'ye)Pim 8 ve 22'yi bir kablo uzunluğuyla (GND) bağlayın AGND'ye)10K direncini pin 1'den pin 7'ye bağlayın (RES'den VCC'ye) *.1uf kondansatörü pin 7'den pin 8'e bağlayınBreadboard'unuzda güç bus hatlarınız varsa, + rayını (kırmızı) pine bağlamanızı öneririm 20 ve - rayı (mavi) 22'ye. Bu biraz kötü bir biçimdir (diğer şeyler için güç bağlantıları için analog tarafa bağlanma), ancak devre tahtanız benimkiyle aynı boyuttaysa, tüm delikleri zaten doldurmuşsunuzdur. pin 7 için kullanılabilir. USB gücü kullanmayı planlıyorsanız, şimdi sadece programlama kablosunu takabilir ve eskizleri panoya yükleyebilirsiniz (chip'e güç sağlamak için kablo adaptöründeki güç seçim pinlerini bir jumper ile bağladığınızdan emin olun). USB'den). Aksi takdirde bir pil/voltaj regülatörü/vb. kullanmanız gerekecektir. güç sağlamak için. Arduino yazılımı üzerinden programlama yapmak için her zaman 5v kullanmak isteyeceğinizi unutmayın; diğer voltajlar, saat hızının önemli ölçüde değişmesine neden olacak ve muhtemelen iletişimin (ve dolayısıyla programlamanın) başarısız olmasına neden olacaktır. Dahili osilatörü kullanan bu tarz bir panoya eskizleri yüklemeye gittiğinizde, Araçlar/Board'dan "Lilypad Arduino" seçeneğini seçin. Menü.

2008 10-02 DÜZELTİLDİ -- orijinalde pin 1'den pin 10'a yanlış yerleştirilmiş

Adım 6: Arduino Geliştirme Bağlantıları

ATmega168 üzerindeki pinlerin açıkça Arduino isimleriyle eşleşmediğini unutmayın.

atmega168 Arduino 2 Dijital 0 3 Dijital 1 4 Dijital 2 5 Dijital 3 6 Dijital 4 11 Dijital 5 12 Dijital 6 13 Dijital 7 14 Dijital 8 15 Dijital 9 16 Dijital 10 17 Dijital 11 18 Dijital 12 19 Dijital 13 23 Analog 0 24 Analog 1 25 Analog 2 26 Analog 3 27 Analog 4 28 Analog 5

Adım 7: Bazı Parça Kaynakları

Bu talimatta aşağıda listelenen belirli kapasitörleri ve başlıkları kullanmadığımı unutmayın, bu nedenle görünümleri buradaki yönlerden biraz farklı olabilir. Herhangi bir sorun yaşarsanız, lütfen bana bildirin.- FT232RL USB kablosu- Mouser:.1" aralıklı başlıklar, 36 pin, düz -- kablo adaptörü için 8 pini ayırın ve diğer projeler için gerisini kullanın- Mouser:.1" aralık başlıklar, 36 pin, dik açı -- kablo adaptörü için 8 pin kopar - Kablo adaptörü için PC kartı- Mouser: 10K Dirençler- Mouser:.1uF Kondansatörler- breadboard Pololu veya Ada Fruit- ATmega168 yongaları Mouser: programlanmamış veya Ada Fruit: önceden programlanmış - Mouser:16Mhz Osilatörler