UDuino: Tauler de desenvolupament compatible amb Arduino de molt baix cost: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Les plaques Arduino són ideals per prototipar. No obstant això, són bastant cars quan teniu diversos projectes simultanis o necessiteu moltes plaques de control per a un projecte més gran. Hi ha algunes alternatives fantàstiques i més econòmiques (Boarduino, Freeduino), però els costos encara s’incrementen quan en necessiteu moltes. Aquesta és una manera, després d’invertir aproximadament entre 25 i 30 dòlars, de construir taules compatibles amb Arduino sub-10 dòlars amb molt poc inversió de temps extra en cadascun. Tingueu en compte que la idea bàsica aquí (Arduino en una taula de treball) es fa des de fa força temps (per exemple, instruccions ITP Arduino Breadboard); Tanmateix, les instruccions d'ús i construcció de l'adaptador de cable aquí ajuden a minimitzar el recompte de peces de cada nucli. No ho suggereixo com a primer projecte d'electrònica. una mena d’analitzador lògic bàsic. Ho he desenvolupat per resoldre problemes d’enllaços de comunicació. Necessita una interfície de interfície gràfica d’usuari, però dubto que ho aconseguiré aviat. Afegit el 23-06-09: m'agradaria assenyalar els RBBB de Modern Device per a qualsevol persona que vulgui alguna cosa amb soldadura, però també molt econòmic, sobretot si obteniu els taulers nus i compreu peces a granel. A més, el seu USB-BUB és una alternativa més barata al cable FT232.

Pas 1: recolliu les peces per a l'adaptador de cable

Suggereixo obtenir peces d'una barreja de Mouser, Radio Shack i Ada Fruit Industries; vegeu l'últim pas per a les fonts de peces. No dubteu a substituir les peces de la vostra escombrera i, amb la resistència / condensadors, podeu desviar-vos dels valors i fer que les coses funcionin bé (resistència us suggeriria entre uns 3,3k i 20k; condensadors generalment no ho faríeu) anar a valors més petits, però més grans fins a aproximadament.47uF hauria d’estar bé).

Per a l’adaptador de cable, necessitareu: - una petita placa de PC (8 forats per 2 forats) - un condensador.1uf - un capçal d’espai de 1x8.1 ", recte - un capçal d’espai de 1x8.1", angle recte - una mica de connexió filferro

Pas 2: feu l’adaptador de cable de programació

Majoritàriament, l'adaptador de cable de programació només necessita enrutar els senyals des del cable USB FTDI cap als pins correctes dels xips ATmega168; no obstant això, el condensador s'afegeix a un conjunt de pins per permetre que el programari Arduino restableixi els xips (el condensador permet passar un impuls curt al restabliment del xip quan el programari Arduino gira el pin RTS).

Per començar, talleu un tros de tauler de PC amb 9 forats per 2 forats. A continuació, separeu un conjunt de 8 pins de la tira de capçalera de pin recta i un conjunt de 8 pins de la tira de capçalera d’angle dret (suposant que heu comprat les tires més llargues). Consulteu la imatge de les parts per veure com haurien de ser aquestes. A través dels passos següents, consulteu les fotografies i els diagrames adjunts per connectar els pins. Els diagrames mostren molt millor cap on han d’anar les connexions, però les fotografies ajuden a aclarir l’orientació del tauler, etc. Si teniu alguna pregunta, envieu-me un correu electrònic i intentaré aclarir qualsevol cosa que no tingui sentit. Gireu la placa del PC cap per avall per veure el coure al voltant dels forats, amb un dels costats llargs cap a vosaltres. Si, com he fet aquí, heu utilitzat un tros de tauler de PC des de la vora de l'original, us suggereixo col·locar el lateral amb el material de la taula addicional cap a vosaltres. Col·loqueu la part inferior (costat curt) de la capçalera recta pels forats més allunyats de vosaltres, deixant un forat buit a l'esquerra i soldeu els passadors al seu lloc (vegeu la imatge). A continuació, introduïu la part inferior (lateral amb la corba) de la capçalera d'angle recte pels forats més propers, deixant de nou el forat de l'esquerra buit i soldeu els passadors al seu lloc. Introduïu els cables del condensador.1uf a través dels forats buits de l’esquerra i soldeu el condensador al seu lloc. Retalleu els cables. A continuació, soldeu cadascun dels 2 conductors fins al passador de capçalera més proper; un es connectarà al pin més esquerre de la capçalera recta i l’altre al pin més esquerre de la capçalera de l’angle dret. Probablement, el més fàcil és crear un pont de soldadura (fondreu prou soldadura per fluir entre el pin del condensador i el pin que hi ha al costat, com a la imatge). Si ho necessiteu, podeu utilitzar un cable curt i soldar-lo a cadascun dels contactes. Creeu un altre pont de soldadura o connexió entre els 6è i 7è pins més propers (tercer i quart de la dreta). Es tracta de connectar el pin "CTS" del cable a terra. I creeu un altre pont / connexió de soldadura entre les dues capçaleres del segon pin de la dreta (connecteu el pin més proper a aquell més llunyà, només un pin de la dreta). Això connecta el que serà el pont d'alimentació USB VCC al pin VCC del xip. Aquesta connexió d’alimentació només estarà activa quan s’instal·li un pont. Utilitzeu una longitud curta de cable per connectar el pin més proper a la dreta al cinquè pin més proper a vosaltres (és el cinquè si es compta per la dreta o l’esquerra). Això connectarà +5 volts del cable USB a l’altre pin del connector del pont. Ara connecteu una altra longitud curta de filferro entre el passador més dret de la fila més allunyada de vosaltres i el tercer des del passador dret de la fila més propera a vosaltres. Connecta la terra del cable a la terra del xip. Dos cables més curts per afegir: un des del segon pin de l'esquerra a la capçalera de l'angle dret fins al tercer pin de l'esquerra de la capçalera recta (nota: ja que els forats de l'extrem esquerre tenen el condensador instal·lat, serà el tercer forat de l'esquerra més proper a vosaltres al quart forat de l'esquerra de la fila més allunyada de vosaltres). El segon fil curt es creuarà a la dreta sobre el primer: des del tercer pin de l'esquerra a la capçalera de l'angle dret fins al segon pin de l'esquerra de la capçalera recta (el quart forat de l'esquerra al tercer -del forat esquerre). Aquests cables connecten els pins TX i RX del cable als del xip. Malauradament, la comanda és oposada al cable del xip, per això hem de tenir els cables creuats. Ara només heu d’endollar el cable FTDI FT232RL, amb el cable verd connectat al pin de l’extrem esquerre (el cable negre es connectarà al tercer pin de la dreta). Els dos passadors restants de la dreta són per a un pont; si el pont està instal·lat, la placa s'alimentarà des del cable USB, eliminant la necessitat de bateries o d'alimentació. Aquest pont no s'ha de connectar quan hi ha una altra alimentació connectada a la placa o és possible que es produeixi algun dany (placa, cable, ordinador). Això és! Ja esteu preparats per fer alguns nuclis uDuino per programar amb el cable. (Quan s'utilitza l'adaptador de programació, el pin situat al costat del condensador es connecta al pin 1 del xip)

Pas 3: decidiu si voleu fer plaques absolutament mínimes o plaques basades en oscil·ladors externs

La decisió de construir una placa basada en l’oscil·lador es basa en algunes coses. Un, teniu accés a un programador AVR i el temps per programar un carregador d’arrencada especial als vostres xips ATmega168? dos, es pot prescindir d'una comunicació serial precisa amb el xip? tres, la vostra aplicació té un impacte prou baix perquè el tauler pugui funcionar a la meitat de velocitat i tot funcioni bé?

Els xips ATmega168 tenen un oscil·lador intern que es pot activar; funciona a uns 8 MHz, que és la meitat de la velocitat de la majoria de plaques Arduino (a excepció dels Lilypads). Es garanteix que l’oscil·lador intern es calibrarà dins d’un 10% (la tolerància no és prou ajustada per garantir bones comunicacions en sèrie). Segons la meva experiència, el calibratge de fàbrica a 5v sempre ha estat correcte per carregar programes, però YMMV. Tanmateix, no utilitzaria l’oscil·lador intern per a coses importants que necessiten parlar en sèrie. Per a les llums intermitents hauria d’estar bé. Els xips Arduino amb el carregador d’arrencada precarregat que he trobat sempre funcionen a 16 MHz i requereixen un oscil·lador extern. Si no teniu accés a un programador AVR, probablement voldreu comprar un xip Arduino precarregat. Suggereixo molt Ada Fruit Industries com a font. Tingueu en compte que els oscil·ladors realment no són tan cars (generalment, entre $ 50 i $ 75 a Mouser); no són més que una altra part que sovint no és necessària, i la disposició dels pins és ideal per als dissenys Arduino amb taulers realment nets.

Pas 4: compilació de taulers basada en un oscil·lador extern

Recolliu les parts que necessiteu: - Tauler de pa (per descomptat, podeu construir-ho directament en una placa de PC prèviament perforada) - Xip ATmega168 amb carregador d’arrencada precarregat- Capacitor.1uf (ceràmica, polièster, etc.) molt; valor.047uf-.47uf hauria d’estar bé) - Resistència de 10K (valors ~ 3,3k-20k haurien de funcionar bé) - Oscil·lador ceràmic de 3 pins de 16 MHz (preferiblement amb cables llargs, per exemple, de 1/2 polzada) - Introduïu l'ATmega168 a la taula de treball, a cavall entre el centre. Per a cadascuna de les connexions següents, utilitzeu el forat de cada pin ATmega168 que sigui el més proper al xip obert; això deixarà l’últim forat de cadascuna de les files 1-8 obert perquè el cable de programació es connecti. Connecteu els pins 7 i 20 amb una longitud de cable (VCC a AVCC) Connecteu els pins 8 i 22 amb una longitud de cable (GND a AGND) Connecteu la resistència 10K del pin 1 al pin 7 (RES a VCC) Connecteu el condensador.1uf del pin 7 al pin 8 Connecteu els pins externs de l’oscil·lador als pins 9 (XTAL1) i 10 (XTAL2) de l’ATmega168. No importa quin dels pins es connecti a quin pin ATmega. Connecteu el pin central de l’oscil·lador al pin 8 (GND) Si teniu línies de bus d’alimentació a la vostra placa de paret, us proposo connectar el rail + (vermell) al pin 20 i el carril - (blau) al pin 22. Aquesta és una forma una mica dolenta (connectar-se al costat analògic per a connexions d'alimentació per a altres coses), però si la vostra taula de revisió té la mateixa mida que la meva, ja heu omplert tots els forats disponibles per al pin 7. Si teniu previst utilitzar l'alimentació USB, ara només podeu connectar el cable de programació i penjar esbossos a la placa (assegureu-vos de connectar els pins de selecció de potència de l'adaptador de cable amb un pont per alimentar el xip des de En cas contrari, haureu d’utilitzar un regulador de bateria / tensió / etc. per subministrar energia.

Pas 5: O Construir la placa de l'oscil·lador intern

Recopileu les parts que necessiteu: - Tauler de pa - Xip ATmega168- Condensador.1uf (ceràmica, polièster, etc., no importa tant; el valor.047uf-.47uf hauria d’estar bé) - Resistència de 10K (valors ~ 3.3k- 20k hauria de funcionar bé): longituds curtes de fil Programar el carregador d’arrencada amb el programador AVR: voldreu utilitzar el carregador d’arrencada de lilypad (inclòs a la versió Arduino-0010, al maquinari / bootloaders / lilypad). Amb el programador AVR, feu flaix el carregador d’arrencada. Per exemple, al meu sistema OSX: cd / Applications / Arduino-0010 / hardware / bootloaders / lilypadPATH = $ {PATH}: / Applications / Arduino-0010 / hardware / tools / avr / binavrdude -C / Applications / Arduino-0010 / hardware / 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 -Ufuse: w: 0x00: m -Uhfuse: w: 0xdd: m -Ulfuse: w: 0xf2: m Configuració de la taula de treball: poseu l'ATmega168 a la taula de treball, a cavall entre el centre. Per a cadascuna de les connexions següents, utilitzeu forat a cada pin ATmega168 que és el més proper al xip obert; això deixarà l’últim forat de cadascuna de les files 1-8 obert perquè el cable de programació es connecti. Connecteu els pins 7 i 20 amb una longitud de cable (VCC a AVCC) Connecteu els pins 8 i 22 amb una longitud de cable (GND a AGND) Connecteu la resistència 10K del pin 1 al pin 7 (RES a VCC) * Connecteu el condensador.1uf del pin 7 al pin 8 Si teniu línies de bus d’alimentació a la vostra placa, us proposo connectar el rail + (vermell) al pin 20 i el - rail (blau) al pin 22. Aquesta és una forma una mica dolenta (connectant-se al costat analògic per a connexions d’alimentació per a altres coses), però si la vostra taula de revisió té la mateixa mida que la meva, ja heu omplert tots els forats disponible per al pin 7. Si teniu previst utilitzar l'alimentació USB, ara només podeu connectar el cable de programació i penjar esbossos a la placa (assegureu-vos de connectar els pins de selecció de potència de l'adaptador de cable amb un pont per alimentar el xip En cas contrari, haureu d’utilitzar un regulador de tensió / bateria, etc. per subministrar energia. Tingueu en compte que sempre voldreu utilitzar 5v per programar mitjançant el programari Arduino; altres tensions faran que la velocitat del rellotge variï significativament i probablement provocarà un fracàs de la comunicació (i, per tant, de la programació). Quan aneu a penjar esbossos a aquest estil de placa que utilitza l'oscil·lador intern, seleccioneu "Lilypad Arduino" a Eines / Tauler menú.

2008 10-02 FIXED: es va posar incorrectament com a pin 1 a pin 10 a l'original

Pas 6: connexions per al desenvolupament d'Arduino

Tingueu en compte que els pins d’un ATmega168 no coincideixen, òbviament, amb els noms d’Arduino.

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

Pas 7: algunes fonts de la part

Tingueu en compte que no he utilitzat els condensadors i capçaleres específics que es detallen a continuació en aquest document, de manera que el seu aspecte pot variar lleugerament de les indicacions aquí. Si teniu algun problema, si us plau, feu-m'ho saber.- Cable USB FT232RL- Mouser: capçals espaiadors de.1 ", 36 pins, rectes - Trencar 8 pins per a l'adaptador de cable i utilitzar el repòs per a altres projectes. Mouser: espaiat.1" capçaleres, de 36 pins, angle recte - trencar 8 pins per a l'adaptador de cable- Tauler de PC per a l'adaptador de cable- Mouser: 10K Resistors- Mouser:.1uF Capacitors- breadboards Pololu o Ada Fruit- Xips ATmega168 Mouser: sense programar o Ada Fruit: preprogramat - Mouser: oscil·ladors de 16 MHz