Construeix el teu propi tauler de desenvolupament: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquest instructiu us mostrarà com construir el vostre propi tauler de desenvolupament des de zero! Aquest mètode és senzill i no necessita cap eina avançada, fins i tot podeu fer-ho a la taula de la cuina. Això també proporciona una millor comprensió de com funcionen realment Ardruinos i altres taules de desenvolupament.

Podeu dissenyar la vostra placa de desenvolupament per adaptar-la al vostre propòsit específic. Aquesta placa de desenvolupament que es mostra a la imatge es va utilitzar per controlar les rpm d’un motor de corrent continu. El motor de corrent continu es controlava des d’un ordinador mitjançant el port sèrie. Els LED es van utilitzar per ajudar-vos a necessitar la depuració.

En aquest instructiu mostraré com construir una placa de desenvolupament versàtil, per tant la llista de peces no serà la mateixa que la que es mostra a la imatge.

Pas 1: parts

Llista de peces:

• 1 Atmel ATmega88 (o qualsevol processador que millor s'adapti a les vostres necessitats)
• 1 endoll IC IC 28
• 1 resistència de 10k ohm
• 1 resistència de 100 ohms
• 1 díode
• 3 condensador de 0,1 μF
• 1 condensador de 10 μF
• 1 díode LED
• 1 resistència de 330 ohms
• Alguns saltadors
• Alguns pins masculins (o femella)
• Un tauler de tires (utilitzeu-ne un amb tires i no matriu, vegeu la imatge)

Per després poder programar el vostre microcontrolador, necessitareu un programador ISP (programació integrada al sistema). He utilitzat AVRISP mkII (https://www.atmel.com/tools/avrispmkii.aspx). Hi ha molts programadors d’ISP per triar o podeu crear els vostres. També hi ha algunes maneres de configurar un arduino perquè funcioni com a programador ISP.

Pas 2: Teori

Per construir i programar una placa de desenvolupament des de zero, haureu de llegir algunes fitxes tècniques. De vegades pot ser difícil trobar el que busqueu, però us proporcionaré les coses més importants.

Full de dades ATmega88

Consideració del disseny de maquinari

Primer hem de mirar el pinout de l'ATmega88 que es pot trobar al full de dades.

Alguns ports importants que necessiten una consideració addicional són els següents:

• Pin 1. Aquest és el pin de restabliment que restablirà el processador quan estigui baix. Aquest pin necessitarà un pull-up, de manera que el pin sempre és alt tret que vulgueu restablir-lo. (Això es mostrarà més endavant)
• Els pins 7 i 20 és on s’hauria de connectar el Vcc, 5V.
• Pin 9 i 10: a aquests pins es pot connectar un cristall extern, però utilitzarem l’oscil·lador intern. Per tant, podem tractar aquests pins com a pins digitals habituals.
• Pin 17, 18 i 19: s'utilitzaran per a la programació (es mostrarà més endavant).

Pas 3: disseny de Stripborad

Per crear el diagrama de circuits utilitzarem StripCAD, seguiu l'enllaç per descarregar el programa.

Aquest programa pot ser una mica difícil d'utilitzar, ja que no és fàcil d'utilitzar, però és eficaç quan se sap utilitzar-lo. Juga-hi una mica i aviat ho dominaràs. Alguns bons consells són els següents.

• Premeu c per cercar components
• Premeu v per obtenir diferents variants
• Premeu el botó esquerre del ratolí entre dos punts horitzontals per obtenir una interrupció
• Premeu el botó esquerre del ratolí entre dos punts verticals per obtenir un pont de soldadura

Quan cerqueu components:

• "DILxx" us proporcionarà una línia dual seguida del nombre de pins
• "SILxx" us proporcionarà una línia única seguida del nombre de pins

En cas contrari, només cal que cerqueu el component que esteu cercant.

Pas 4: arrossegueu el pin de restabliment

Des del document de consideració del disseny de maquinari al costat 6 trobem el circuit a la imatge. Llegiu el text del document per obtenir una millor comprensió. Aquest és el pas en què ens encarreguem del pull-up del pin 1.

Pot ser bo inserir un restabliment manual del microcontrolador. Es pot utilitzar connectant a terra un SIL2 en línia amb una resistència de 100 ohms. Feu un curtcircuit al SIL2 amb un pont i el microcontrolador es reiniciarà. La resistència de 100 ohmios evitarà que el condensador faci un curtcircuit. En cas contrari, seguiu el diagrama del circuit del document.

A la segona imatge, la connexió pull-up es mostra a StripCAD

Pas 5: font d'alimentació

Per evitar interferències, es col·loca un condensador de 10 μF a prop de la tensió d'entrada de la placa. Per evitar interferències que es produeixen a la placa, el condensador de 0,1 μF es col·loca entre els pins 7 i 8 i entre els pins 20 i 22. Aquests condensadors actuaran com un filtre de pas baix. El condensador petit s’ha de col·locar el més a prop possible dels pins per obtenir el millor efecte possible.

També és possible afegir algun tipus de regulador de tensió, per exemple. 78L05, perquè funcioni amb una bateria.

Pas 6: Programador ISP

Per programar el processador necessitareu un programador d’ISP. Hi ha diferents connectors disponibles, 6 pins o 10 pins. He utilitzat un de sis pins, mireu el document de maquinari per veure com s’ha de dissenyar la connexió.

Programador ISP significa programació integrada. La comoditat d’aquest tipus de programador és que podeu programar el dispositiu quan s’instal·la en un sistema complet, en lloc de tenir instal·lat el xip abans d’instal·lar-lo al sistema. També és fàcil reprogramar-lo un cop instal·lat al sistema.

Vegeu el següent pas per saber com s'ha de fer la connexió ISP.

Pas 7: disseny

Quan el disseny s'hagi completat, premeu imprimir per desar-lo com a PDF (o utilitzeu un fitxer adjunt). Obriu el fitxer PDF i imprimiu-lo. Tingueu en compte que la configuració de la impressora s'ha d'establir a la mida real, en cas contrari el disseny no coincidirà amb el tauler de fusta.

Sempre és una bona idea incloure un LED que mostri si la placa de desenvolupament està encesa. Aquest simple consell pot estalviar una gran depuració innecessària.

Passos per fabricar el vostre propi tauler de desenvolupament:

1. Imprimiu el diagrama del circuit i utilitzeu unes tisores per retallar-lo.
2. Retalleu un tros de tauler prou gran perquè el paper quedi a la part superior.
3. Col·loqueu el paper sobre el tauler perquè els forats corresponguin; utilitzeu un pal de cola normal per fixar el paper al tauler. Enganxeu el paper al costat sense tires de coure.
4. Comenceu fent la interrupció a les creus vermelles
5. Feu un seguiment per construir i soldar des dels components més baixos fins al més alt, cosa que facilitarà el muntatge.
6. Connecteu-lo a la font d'alimentació (5V) i comenceu a programar.

Ara s’ha acabat el maquinari de la placa de desenvolupament.

Pas 8: programació

He utilitzat Atmel Studio per programar a C. Descarregueu el programa i comenceu a crear un projecte impressionant amb la vostra pròpia placa de desenvolupament. Serà possible arrencar arduino, però si voleu entendre millor el que s’amaga més avall en el llenguatge arduino, proveu alguns exemples a C. Per exemple, proveu alguns temporitzadors, interrupcions i lectura analògica.

Al full de dades ATmega88 podeu trobar molts exemples de codis per a diferents tasques específiques que pot fer el vostre microcontrolador.

Com podeu veure, aquesta és una manera senzilla de construir diferents prototips per a dispositius electrònics. És fàcil, barat i no requereix eines especials.

Accèssit al concurs de microcontroladors 2017