Techduino -- Как сделать самодельный Arduino Uno R3 --: 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

Если вы похожи на меня, после того, как я получил свой Arduino и выполнил окончательное программирование на моем первом чипе, я хотел снять его с моего Arduino Uno R3 и поместить на свою собственную схему. Это также освободило бы мою Arduino для будущих проектов. Прочитав множество веб-страниц и форумов, я смог составить это руководство. Я хотел, чтобы вся информация, которую я узнал, была собрана в одном месте, и чтобы ее было легко отслеживать. Комментарии и предложения приветствуются и ценятся, поскольку я все еще пытаюсь изучить все это.

Шаг 1: Необходимые детали

Для этого вам понадобятся:

Основные детали для подключения Arduino

1. Макет провода 22 AWG
2. 7805 Регулятор напряжения
3. 2 светодиода 2 резистора 220 Ом
4. 1 резистор 10 кОм
5. 2 конденсатора по 10 мкФ
6. Тактовый кристалл 16 МГц
7. 2 конденсатора по 22 пФ
8. малая кратковременная нормально разомкнутая ("выключенная") кнопка

Шаг 2: Добавление схемы для источника питания

Здесь я использую мобильное зарядное устройство на 5 В вместо LM7805 (в этой версии используется регулируемый источник питания на 5 В). Это просто и сэкономит место на борту. Вы можете использовать LM7805, но после этого вам нужно использовать более высокое напряжение, поэтому я использую постоянное зарядное устройство на 5 В.

Шаг 3: Основы ATMEGA8 / 168/328

Прежде чем двигаться дальше, ознакомьтесь с этим изображением. Это отличный ресурс для изучения того, что делает каждый из контактов вашего чипа Atmega по отношению к функциям Arduino. Это прояснит большую путаницу, связанную с тем, почему вы подключаете определенные контакты именно так, как вы это делаете. Для получения более подробной информации взгляните на таблицу данных Atmega168 (короткая версия) (длинная версия). Вот листок для Atmega328 (короткая версия) (длинная версия)

Шаг 4: Запустите проект

Начните с подключения подтягивающего резистора 10 кОм к + 5 В от вывода RESET, чтобы предотвратить самосброс микросхемы во время нормальной работы. Контакт RESET перезагружает микросхему при опускании на землю.

Контакт 7 - Vcc - напряжение цифрового питания

Контакт 8 - GND

Контакт 22 - GND

Контакт 21 - AREF - Вывод аналогового опорного сигнала для АЦП

Контакт 20 - AVcc - Подача напряжения на преобразователь АЦП. Должен быть подключен к источнику питания, если АЦП не используется, и к питанию через фильтр нижних частот, если он есть (фильтр нижних частот - это схема, которая снижает шум от источника питания. В этом примере он не используется)

Шаг 5: Добавление Cristal

Добавьте внешнюю тактовую частоту 16 МГц между контактами 9 и 10 и добавьте два конденсатора по 22 пФ, идущих на землю от каждого из этих контактов.

Шаг 6: Добавление переключателя сброса

Добавьте небольшой тактильный переключатель, чтобы вы могли перезагрузить Arduino, когда захотите, и подготовить чип для загрузки новой программы. Кратковременное нажатие этого переключателя приведет к сбросу микросхемы при необходимости. Добавьте переключатель чуть выше верхней части микросхемы Atmega, пересекая щель в макетной плате. Затем подключите провод от левой нижней ножки переключателя к контакту RESET микросхемы Atmega и провод от верхней левой ножки коммутатора к земле.

Шаг 7. Светодиодные выводы на выводе 13 Arduino

Чип, используемый на этой плате, фактически уже запрограммирован с помощью программы blink_led, которая поставляется с программным обеспечением Arduino. Если у вас уже работает печатная плата Arduino, неплохо было бы проверить макетную версию, которую вы собираете, с чипом, который, как вы знаете, работает. Вытащите чип из своего рабочего Arduino и попробуйте его на этой плате. Программа blink_led мигает контактом 13. Контакт 13 на Arduino НЕ является контактом 13 AVR ATMEGA8-16PU / ATMEGA168-16PU. На самом деле это контакт 19 на микросхеме Atmega.

Наконец, добавьте светодиод. Длинная ножка или анод подключается к красному проводу, а короткая ножка или катод подключается к резистору 220 Ом, идущему на землю.

Шаг 8: Готовность к Arduino

На этом этапе, если вы уже программировали свой чип в другом месте и не нуждались в этой макетной плате для перепрограммирования чипа, вы можете остановиться на этом. Но часть удовольствия - это внутрисхемное программирование, так что продолжайте создавать полноценную схему USB-Arduino на макетной плате!

Шаг 9: Программное обеспечение, которое будет использоваться

Чтобы сделать эту плату Techduino, я использовал программное обеспечение пробной версии Circuit Wizard. Вы можете использовать его, или я предоставлю здесь необходимую принципиальную схему и макет печатной платы.

Спасибо за просмотр моего проекта.