Макетная плата Arduino - правильный путь: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Существуют буквально сотни макетов Arduinos, так чем же отличается этот? Что ж, есть несколько вещей, которые большинство из них, и даже сама Arduino, делают неправильно. В первую очередь аналоговое питание привязано к цифровому. Есть причина, по которой Атмель вынес их на отдельные контакты. Цифровая секция генерирует шум, который может мешать аналоговому преобразованию. Atmel рекомендует использовать индуктивность 10 мкГн и отдельный конденсатор для AVCC для фильтрации этого шума. Я не использовал этот индуктор или ферритовую шайбу, рекомендованную для VCC, но если вы собираетесь делать много аналоговых вещей, это, вероятно, хорошая идея. Некоторым помогают паразитные индуктивности макета и перемычек.

Еще одно улучшение касается строки RESET. Чтобы разрешить режим HVPP, AVR не имеют защиты от электростатического разряда на контакте RESET. Поэтому, если вы не занимаетесь программированием высокого напряжения, рекомендуется использовать диод для защиты от электростатического разряда. Все это рассматривается в AVR042: Рекомендации по проектированию оборудования AVR. Видимо мало кто знает об этом документе.

Другой распространенной практикой является установка конденсатора прямо напротив переключателя на линии RESET. Это может вызвать выбросы высокого напряжения в соответствии с AVR042. Это не так часто делается с AVR (вероятно, потому, что это полностью их убивает), но часто наблюдается со многими другими микроконтроллерами и даже на платах разработчиков производителя. На мой взгляд, полагаться на защиту от электростатического разряда - просто плохой дизайн.

Шаг 1. Соберите материалы

Спецификация для этого проекта:

• (1) беспаечный макет на 630 (830) отверстий
• (1) Ассорти из набора перемычек для макетной платы или сплошного сердечника 24AWG с серебряным или оловянным покрытием
• (1) USBtinyISP, Arduino ISP и т. Д.
• (1) 6-контактный разъем ISP или провода DuPont «папа-папа»
• (1) Микроконтроллер Atmel ATmega328P-PU AVR (28-контактный DIP)
• (1) Зеленый светодиодный индикатор 3-5 мм
• (1) Быстрый диод 1N914 / 1N4148
• (1) Тактильный кнопочный переключатель вала 9 мм
• (1) кварцевый генератор 16 МГц, 15-20 пФ
• (1) Ферритовый шарик (необязательно)
• (1) индуктор 10 мкГн (опция)
• (1) Многослойная керамика 10 мкФ
• (4) Монолитная керамика 100 нФ
• (2) керамический диск 22 пФ
• (1) резистор 4,7 кОм 1/4 Вт
• (1) резистор 680 Ом 1/4 Вт
• (1) резистор 330 Ом 1/4 Вт

За коммутатор заплатите немного больше и получите что-нибудь приличное. Общедоступные квадратные - мусор ненадежный.

Шаг 2: начните сборку

Сначала установите все нижние компоненты и перемычки. Обрезанный компонент ведет вниз на 8 мм ниже самой нижней точки на теле компонента после гибки. НЕ ОБРЕЗЫВАЙТЕ провода на 3 компонентах, используемых на следующем этапе. Только обрезайте их ровно, но оставьте их максимальной длины. Будьте особенно осторожны с дисковыми конденсаторами. Покрытие, нанесенное погружением в нижней части, хрупкое и отламывается там, где оно закрывает провода, если они сгибаются.

Контакт 1 ATmega должен войти в ряд 11, чтобы было легче найти контакты. Штырь 5 - это 15-й ряд, 10-й - 20-й и т. Д.

Один конденсатор 100 нФ идет с A11 на GND, на фотографиях это сложно увидеть. Резистор 330 Ом находится в отверстиях D10 и D11. Диаграмма Фритцинга упрощает понимание того, что куда идет.

Остальные ограничения по 100 нФ идут в D17, D18, еще один - в G17, G19 и еще один - в H17, H18.

Перемычка, идущая к AVCC, может быть заменена индуктором на 10 мкГн. Если это требуется для ваших аналоговых измерений, это поможет с шумом.

Дополнительная ферритовая бусина идет на VCC. Используйте его, если есть компоненты, генерирующие шум, например, логические микросхемы серии 7400. Снимите перемычку VCC и замените ее ферритовой шайбой.

Не забудьте перемычки, соединяющие + и - по всей плате.

Шаг 3: интернет-провайдер и высокий уровень

Далее идут более высокие компоненты. Это диод, резистор 4,7 кОм и кристалл кварца. Обязательно соблюдайте полярность на диоде. Катодная полоса идет на + сторону. Да, предполагается, что это обратное смещение.

Когда все в порядке, как показано, и вы уверены, что ничего не происходит, пришло время для проводов кальмара провайдера. Контакты 17, 18 и 19 на ATmega - это MOSI MISO и SCK соответственно. RESET может перейти к J10 с помощью переключателя этого типа. VCC и GND - это, конечно, + и -.

Шаг 4. Дополнительный загрузчик

Для «выгрузки» скетчей из Arduino IDE необходимо прошить загрузчик в ATmega. В противном случае загрузка будет производиться только через интернет-провайдера. Последовательный интерфейс намного быстрее, но загрузчик занимает немного места во флеш-памяти, которое в противном случае могло бы уйти в ваш скетч, и замедляет процесс загрузки. Optiboot рекомендуется, если вы идете по этому маршруту, и он очень маленький. Лично я отказался от загрузчика и просто использую ISP.

Еще одно соображение - это погода для влияния на интернет-провайдера. Например, USBtinyISP имеет внутри перемычку для питания цели. Зарядные устройства для старых телефонов также являются отличным источником энергии. Доступны коммутационные USB-платы, или просто отрежьте разъем, зачистите и залудите провода, если вы смелы. У меня было зарядное устройство для Android, которое зацепилось за ногу и сломалось, так что проблем не было. При использовании проводов Squid оставьте вывод VTG / VCC на ISP при внешнем питании или оставьте его подключенным и снимите перемычку.

Шаг 5: Заключение

Теперь все готово. Загрузите эскиз мигания для теста, и светодиодный индикатор должен начать мигать. У меня где-то есть скетч моргания, вызванного прерыванием. Посмотри, сможешь ли ты его найти.