Щиток источника питания Arduino с вариантами выхода 3,3 В, 5 В и 12 В (Часть 1): 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Привет ребята! Я вернулся с другой инструкцией.

При разработке электронных проектов источник питания является одной из самых важных частей всего проекта, и всегда существует потребность в источниках питания с несколькими выходными напряжениями. Это связано с тем, что для эффективной работы разным датчикам требуется разное входное напряжение и ток. Итак, сегодня мы займемся разработкой универсального источника питания. Источником питания будет Arduino UNO Power Supply Shield, который будет выводить несколько диапазонов напряжения, таких как 3,3 В, 5 В и 12 В. Shield будет типичным экраном Arduino UNO со всеми контактами Arduino UNO, которые можно использовать вместе с дополнительными контактами для 3,3 В, 5 В, 12 В и GND.

Шаг 1: необходимое оборудование

Были использованы следующие компоненты:

1. LM317 - 1 шт.

2. LM7805 - 1 шт.

3. Светодиод - 1 шт.

4. Разъем для цилиндра 12 В постоянного тока - блок

5. Резистор 220 Ом - 1 шт.

6. Резистор 560 Ом - 2 шт.

7. Конденсатор 1 мкФ - 2 шт.

8. Конденсатор 0,1 мкФ - 1 шт.

9. Булавки Burg (20 мм) - 52 шт.

Шаг 2: электрическая схема и работа

Принципиальная схема и схема для Arduino Power Supply Shield довольно просты и не содержат большого количества компонентов. Мы будем использовать бочкообразный разъем 12 В постоянного тока для входа основного напряжения для всего Arduino UNO Shield. LM7805 преобразует выходное напряжение 12 В в 5 В, аналогично LM317 преобразует выходное напряжение 12 В в 3,3 В. LM317 - это популярная микросхема стабилизатора напряжения, которую можно использовать для построения схемы регулятора переменного напряжения.

Чтобы преобразовать 12 В в 3,3 В, мы используем 330 Ом и 560 Ом в качестве схемы делителя напряжения. Важно разместить выходной конденсатор между выходом LM7805 и землей. Аналогично между LM317 и Ground. Помните, что все заземления должны быть общими, а требуемая ширина дорожки должна выбираться в зависимости от тока, протекающего по цепи.

Шаг 3: Дизайн печатной платы

После того, как схема была готова, самое время приступить к проектированию нашей печатной платы с использованием программного обеспечения для проектирования печатных плат. Как было сказано ранее, я использую Eagle PCB Designer, поэтому нам просто нужно преобразовать схему в плату PCB. Когда вы конвертируете схему в плату, вам также необходимо разместить компоненты в местах согласно проекту. После преобразования схемы на плату моя печатная плата выглядела так, как показано на рисунке выше.

Шаг 4: Рассмотрение параметров при проектировании печатной платы

1. Толщина дорожки составляет минимум 8 мил.

2. Зазор между плоской медью и медной дорожкой составляет минимум 8 мил.

3. Зазор между трассой составляет минимум 8 мил.

4. Минимальный размер сверла 0,4 мм.

5. Все дорожки, на которых есть текущий путь, нуждаются в более толстых дорожках.

Шаг 5: загрузка Gerber на LionCircuits

Мы можем нарисовать схему печатной платы с помощью любого программного обеспечения по вашему усмотрению. Здесь у меня есть собственный дизайн и файл Гербера.

После создания файла Gerber вы можете отправить его производителю. Как вы все знаете, кто читал мои предыдущие инструкции, я предпочитаю LIONCIRCUITS.

Они являются онлайн-производителем печатных плат. Их платформа полностью автоматизирована, вам нужно загрузить файлы Gerber, и цитата будет видна мгновенно. У них есть недорогие услуги по созданию прототипов, которые очень полезны в подобных проектах. Попробуйте их. Настоятельно рекомендуется.

Часть 2 этого руководства будет выпущена в ближайшее время. А пока следите за обновлениями.