Μην ξοδεύετε χρήματα σε ένα Arduino

Διαφήμιση

Λατρεύω τον Arduinos μου. Σε κάθε σημείο, έχω αρκετά έργα εν κινήσει - το πρωτότυπο είναι τόσο εύκολο με αυτά. Αλλά μερικές φορές, θέλω να διατηρήσω το έργο λειτουργικό χωρίς να αγοράσω άλλο Arduino. Το να ξοδεύω 30 $ κάθε φορά για έναν αρκετά απλό μικροελεγκτή από ό, τι χρειάζομαι μόνο κάποια από τις λειτουργίες είναι απλώς ανόητο. Σε αυτό το σημείο η κατασκευή ενός κλώνου Arduino γίνεται μια βιώσιμη επιλογή.

Η αλήθεια: Δεν μπορείτε να δημιουργήσετε έναν πλήρη κλώνο Arduino για φθηνότερο

Το ίδιο το Arduino αποτελείται από απλά ηλεκτρονικά είδη, αλλά είναι το πακέτο και η διάταξη που πληρώνετε πραγματικά. Σε αυτό το άρθρο θα περιγράψω πώς να αναπαράγετε μερικές από τις λειτουργίες για πολύ φθηνότερη - στην περίπτωση της "αδειοδότησης" Προγράμματα Arduino - αλλά είναι αδύνατο να κατασκευαστεί ένας πλήρης κλώνος Arduino DIY χωρίς να έχει μαζική αγοραστική δύναμη και παραγωγή εγκαταστάσεις.

Η ομορφιά της δημιουργίας δικών σας είναι ότι μπορείτε να αποκλείσετε κομμάτια που δεν χρειάζεται να μειώσετε το κόστος και να αποφύγετε το πακέτο Arduino με όλες τις αχρησιμοποίητες κεφαλίδες και σπατάλη χώρου - αν χρειάζεστε πραγματικά το σχήμα Arduino και τις κεφαλίδες για χρήση με άλλες ασπίδες, τότε η οικοδόμηση της δικής σας δεν θα σας σώσει χρήματα.

Στην περίπτωσή μου, ήθελα να εμφανίσω μόνιμα το Κύβος LED που έφτιαξα Πώς να φτιάξετε έναν παλλόμενο κύβο LED Arduino που μοιάζει να προήλθε από το μέλλονΕάν έχετε δοκιμάσει κάποια έργα αρχάριων Arduino, αλλά ψάχνετε για κάτι μόνιμο και σε ένα εντελώς διαφορετικό επίπεδο, τότε ο ταπεινός κύβος LED 4 x 4 x 4 είναι ... Διαβάστε περισσότερα κάπου, με εξωτερικό τροφοδοτικό και όχι το πρόσθετο κόστος χρήσης πλήρους πίνακα Arduino. τελικά υπήρχε χώρος στο πρωτότυπο, οπότε θα προτιμούσα να τα βάλω όλα εκεί. Εδώ είναι το τελικό DIY Arduino στη σκηνή του breadboard, δίπλα στον κύβο LED και ένα πραγματικό Arduino που χρησιμοποιείται για προγραμματισμό. Το επόμενο βήμα είναι να βάλετε όλα τα bits στο πρωτότυπο, αλλά αυτό είναι εκτός του πεδίου αυτού του άρθρου σήμερα.

Τέλος πάντων, συνεχίστε με το έργο. Το έχω αναλύσει κατά ενότητα με μεμονωμένες λίστες στοιχείων, αλλά είναι πιο εύκολο να αγοράσετε ένα πακέτο (Oomlout.co.uk, 7,50 £).

Ρυθμιστής τροφοδοσίας & LED ένδειξης

• Πυκνωτές 100 uF (2) - προσέξτε την ασημένια γραμμή που βλέπει την αρνητική πλευρά
• 7805 5V ρυθμιστής τάσης (1)
• LED RED και 560 Ohm αντίσταση

Ο σκοπός αυτής της ενότητας είναι να πάρει ένα τροφοδοτικό 7-12v (συνήθως ένα βύσμα DC 9V) και να το ρυθμίσει έως τα 5V που απαιτείται από το τσιπ μικροελεγκτή. Τα κόκκινα και μπλε καλώδια που βγαίνουν αριστερά θα πρέπει να συνδέονται με οποιαδήποτε ισχύ εισόδου χρησιμοποιείτε, αλλά απολύτως δεν χρησιμοποιείτε πάνω από 12v ή θα τηγανίζετε πράγματα. Επίσης, συνδέστε τις ράγες πάνω και κάτω μαζί σε αυτό το σημείο.

Εάν κάνετε piggyback από ένα υπάρχον Arduino για να προγραμματίσετε το τσιπ (περιγράφεται αργότερα), μπορείτε επίσης να συνδέσετε τις ράγες τροφοδοσίας απευθείας με τα + 5V και GND.

Κύκλωμα μικροελεγκτή & χρονισμού

• ATMega328P-PU - προφορτωμένο με Arduino bootloader.
• Πυκνωτές 22pf (2) (στο διάγραμμα είναι μπλε, αλλά το στοιχείο που αγόρασα ήταν στην πραγματικότητα πορτοκαλί - δεν υπάρχει διαφορά. Δεν υπάρχει θετικό ή αρνητικό σε αυτά).
• 16 MHZ κρύσταλλο.

Για συντομία, δεν έχω δείξει τον ρυθμιστή ισχύος στο παρακάτω διάγραμμα, αλλά φυσικά θα πρέπει να έχετε ήδη ολοκληρώσει αυτό το κομμάτι.

Αυτό το μέρος είναι ο πυρήνας ενός Arduino - του μικροελεγκτή. Ο κρύσταλλος 16mHz παρέχει ένα σταθερό σήμα χρονισμού που ωθεί κάθε κύκλο του κυκλώματος.

Επίσης, για να διευκολύνετε τον εαυτό σας, είτε αγοράστε μερικά από αυτά Ετικέτες pinout Adafruit (2,95 $ για 10):

Ή φτιάξτε το δικό σας. Εδώ είναι ένα PDF Έφτιαξα αν έχετε κολλώδη φύλλα ετικέτας.

Επαναφορά διακόπτη

Τέλος, χρειαζόμαστε απλώς έναν διακόπτη επαναφοράς - ευτυχώς αυτό το κομμάτι είναι αρκετά εύκολο. αλλά σημειώστε ότι σε ορισμένα σεμινάρια θα βρείτε ένα τραβήξτε προς τα κάτω την αντίσταση προστέθηκε. Πιστεύω ότι αυτό απαιτείται για το ATMega168 και όχι για το 368.

Εδώ είναι το τελικό διάγραμμα.

Οι Dx και Ax's είναι τότε οι κανονικές σας ψηφιακές και αναλογικές καρφίτσες εισόδου / εξόδου. Εάν επιλέξετε να μην κάνετε τη ζωή πιο εύκολη στον εαυτό σας με εκτύπωση, προσέξτε να μην μπερδέψετε τίποτα που λέει D13 ή pin 13 στο Arduino, με τον ακροδέκτη 13 του ATMega328. Είναι διαφορετικοί - Το D13 είναι στην πραγματικότητα το pin 19 στο chip. Το RX είναι επίσης λειτουργικά D0 και το TX είναι D1.

Προγραμματισμός του τσιπ

Προτού μπορέσετε να το δοκιμάσετε, θα χρειαστείτε κάποιον τρόπο προγραμματισμού του τσιπ ATMega - εδώ είναι που έρχονται οι επιπλοκές. Σε έναν πίνακα Arduino, ένα από τα πιο ακριβά μέρη είναι η διεπαφή USB.

Εδώ είναι οι επιλογές σας:

1. Βγάλτε το Chip από ένα άλλο Arduino.

Αυτή είναι η ευκολότερη διαδρομή για γρήγορες δοκιμές. απλώς χρησιμοποιήστε έναν υπάρχοντα πίνακα Arduino με το σκίτσο εργασίας σας ήδη πάνω του και βγάλτε το τσιπ από το Arduino. Εάν το έργο σας έχει ολοκληρωθεί και λειτουργεί, απλώς αντικαταστήστε το. Μπορείτε να ρίξετε ένα άλλο μη προγραμματισμένο τσιπ στο Arduino για να το χρησιμοποιήσετε ξανά - δεν υπάρχει τίποτα το ιδιαίτερο εκεί.

Το μόνο μειονέκτημα εδώ είναι ότι είναι πολύ εύκολο να καταστρέψετε τους πείρους, γι 'αυτό να είστε πολύ προσεκτικοί κατά την αφαίρεσή τους.

2. Χρησιμοποιήστε ένα καλώδιο διέλευσης από ένα υπάρχον Arduino.

Πριν επιχειρήσετε αυτό, πρέπει επίσης να αφαιρέσετε το υπάρχον chip από το Arduino σας. θα επηρεάσει τη διαδικασία. Ουσιαστικά πρόκειται απλώς να χρησιμοποιήσουμε τη διεπαφή USB του Arduino. Συνδέω-συωδεομαι εξουσία και GND στις τυπικές καρφίτσες Arduino. Επαναφορά; και το πιο σημαντικό μέρος - RX σε RX (D0) και TX σε TX (D1) - αυτές είναι οι σειριακές καρφίτσες αποστολής και λήψης, τότε θα πρέπει να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη θύρα USB στο αρχικό σας Arduino.

3. Αγοράστε ένα καλώδιο FTDI USB To Serial Interface.

Αυτό είναι βασικά μια αντικατάσταση της διεπαφής που περιλαμβάνεται σε όλα τα Arduino, αλλά αρκετά ακριβή περίπου 15 $ - και είναι ο κύριος λόγος για τον οποίο δεν μπορείτε να φτιάξετε φθηνά ένα ακριβές αντίγραφο ενός Arduino. Εάν σκοπεύετε να το κάνετε αυτό, όμως, να αποκτήσετε ένα από αυτά που μπορείτε να κρατήσετε στο τέλος ενός καλωδίου USB είναι ίσως η ευκολότερη διαδρομή.

Για οδηγίες σχετικά με την προσθήκη αυτού, ακολουθήστε το διάγραμμα που παρέχεται από το Oomlout [Broken URL Removed], σημειώνοντας μόνο τη σκιασμένη περιοχή διεπαφής προγραμματισμού USB. Χρησιμοποιήστε την κεφαλίδα των 6 ακίδων για να συνδέσετε την πραγματική διεπαφή.

Σημειώστε ότι όλες αυτές οι μέθοδοι υποθέτουν ότι έχετε Arduino bootloader ήδη κάηκε στο τσιπ? Αν αγοράσετε ως πακέτο συστατικών, για παράδειγμα, θα είναι έτοιμοι να ανταλλάξουν. Εάν αγοράζετε τις μάρκες μόνοι τους ή όχι ειδικά για σκοπό Arduino, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε κάτι άλλο για να κάψετε πρώτα το bootloader. Υπάρχει μια καλό σεμινάριο εδώ για piggybacking ένα υπάρχον Arduino και μια εφαρμογή που ονομάζεται OptiLoader για το σκοπό αυτό. Η διαφορά είναι περίπου 2 $.

Έτσι, πριν αγοράσετε ένα άλλο Arduino για το επόμενο έργο, αναρωτηθείτε: χρειάζεστε τη σύνδεση USB, και πρέπει να συνδέσετε τις ασπίδες Arduino? Εάν η απάντηση και στα δύο είναι ναι, προχωρήστε και αγοράστε ένα άλλο Arduino - δεν θα λειτουργήσει φθηνότερα δημιουργώντας το δικό σας. Διαφορετικά, δημιουργήστε μόνοι σας! Και μην ξεχάσετε να δείτε όλα τα υπόλοιπα Μαθήματα Arduino και άρθρα.