Golden Arduino Board: 12 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Məqsəd

Bu lövhənin məqsədi Arduino Uno ilə eyni funksiyaya sahib olmaqdır, lakin təkmilləşdirilmiş dizayn xüsusiyyətlərinə malikdir. Təkmilləşdirilmiş marşrutlaşdırma və kondansatörlərin ayrılması kimi səs -küyü azaltmaq üçün dizayn xüsusiyyətlərini əhatə edəcək. Qalxanlara uyğun olması üçün standart Arduino lövhəsinin pin izini saxlayacağıq; lakin, lövhədən gələn siqnallar üçün qarşılıqlı söhbətləri azaldaraq lövhənin düzülüşünü yaxşılaşdırmaq üçün bu izin xaricinə bir sıra geri dönmə pinləri əlavə olunacaq. Bundan əlavə, saat dəqiqliyini və sabitliyini artırmaq üçün rezonator yerinə sistem saatı üçün 16 MHz kristal istifadə ediləcək

Güc Büdcəsi

Giriş gücü bir Arduino Uno -nu gücləndirmək üçün lazım olanla eyni olacaq. Tövsiyə olunan giriş gərginliyi 7-12 voltdur. 7 V -dan aşağı olduqda, 5 V çıxış pimi beş voltdan az təmin edə bilər və lövhə qeyri -sabit ola bilər. 12 V -dan çox olduqda, gərginlik tənzimləyicisi həddindən artıq istiləşə və lövhəyə zərər verə bilər. Atmega 328, ən yüksək saat sürətinə sahib olmaq üçün 3.3 V əvəzinə 5 V istifadə edəcək.

Potensial Risklər:

Arızalı komponentlərin alınması, əlavə sifariş verməklə azalda biləcək potensial bir riskdir.

Atmega 328 kimi IC çiplərini oriyentasiya etmək sancaqlar ilə yanlış əlaqələrə səbəb ola bilər. Lehimləməzdən əvvəl düzgün istiqamətini yoxlayacağıq.

Çıxış sancaqlarına qoyulan mexaniki gərginliklər əlaqələri poza bilər. Bunun baş verməməsi üçün çuxur bağlayıcılardan istifadə edəcəyik.

Lehim edərkən soyuq lehim birləşmələri potensialı var. Birləşmə meydana gəldikdən sonra hər bir əlaqəni yoxlayaraq bunu azalda bilərik.

Lövhədə hissələrin hara getdiyini müəyyən etmək çətin ola bilər.

İpək ekran identifikasiyalarının daxil edilməsi bunu asanlaşdıracaq.

Gəlmə Planı:

Lövhənin alt sxemlərini təcrid etmək və taxtanın parçalarını bir -bir yığmaq və sınaqdan keçirmək və qabanın qalan hissəsinə keçmədən və yığmadan əvvəl hər bir parçanın düzgün işlədiyini təmin etmək üçün açarlar yerləşdiriləcək.

Addım 1: sxematik

Şematik, açıq mənbə Arduino Uno sxemlərinə istinad edərək siqnal bütövlüyünü yaxşılaşdırmaq üçün düzəldilərək yaradılmışdır.

Addım 2: PCB Layout

Addım 3: Montaj

PCB -ni ayıran kondansatörlər və Sigortalarla yığmağa başladıq.

Daha sonra güc çiplərini və ESD diod çipini lehimlədik. Kiçik çip ölçüsü və kiçik yastıqlar səbəbindən ESD qoruma çipinin lehimlənməsi çətin idi, amma montajı uğurla başa vurduq.

Lövhəmizin sıfırlanmadığı bir problemlə qarşılaşdıq, amma bunun səbəbi düyməmizin zəif əlaqə qurması idi. Düyməni bir qədər basdıqdan sonra funksional vəziyyətə qayıtdı və normal işlədi

Addım 4: Səs dəyişdirmə: Pin 9

İşdə 9-13 sancaqlardakı keçid səslərinin müqayisə edildiyi iki şəkil. Yaşıl miqyaslı çəkilişlər ticarət lövhəsini, sarı rəngli kadrlar evimizdəki lövhəni, mavi siqnallar isə təmiz və ardıcıl bir sahə əldə etmək üçün tetikleyici siqnalları təmsil edir.

Kapsam çəkilişlərində etiketlənməni görmək çətindir, lakin ticarət lövhəsi (yaşıl) təxminən dörd voltluq bir keçid səs -küyünə malikdir. Evdəki lövhəmizdə təxminən iki voltluq bir keçid səsi var. Bu, pin 9 -da keçid səs -küyünün 50% azalmasıdır.

Addım 5: Səs dəyişdirmə: Pin 10

Pin 10 -da, ticarət lövhəsindəki keçid səsləri dörd voltdan çoxdur. Təxminən 4.2 volt zirvədən zirvəyə oturur. Evdəki lövhəmizdə, keçid səsləri iki voltun zirvəsindən bir qədər yüksəkdir. Bu, səs -küyün təxminən 50% azalması deməkdir.

Addım 6: Səs dəyişdirmə: Pin 11

Ticarət lövhəsindəki pin 11-də, yüksəkdən aşağıya keçid səsi təxminən 800 mV, aşağıdan yuxarıya keçid səsləri isə təxminən 900 mV-dir. Evdəki lövhəmizdə yüksəkdən aşağıya keçid səsi təxminən 800 mV, aşağıdan yuxarıya keçid səsimiz təxminən 200mV-dir. Alçaqdan aşağıya keçid səs-küyünü əhəmiyyətli dərəcədə azaltdıq, amma yüksəkdən aşağıya keçid səs-küyünü əslində təsir etmədik.

Addım 7: Səs -küyün dəyişdirilməsi: Pin 12

Pin 12 -də, həm ticarət lövhəsində, həm də evdəki lövhədə əhatə dairəsi çəkmək üçün bir keçid IO istifadə etdik. Ticarət lövhəsində, keçid səsi təxminən 700mV zirvəyə çatır və evdəki lövhə 150mV zirvəyə çatır. Bu keçid səs -küyündə təxminən 20% azalma deməkdir.

Addım 8: Səs -küyün dəyişdirilməsi: Pin 13

Pin 13 -də ticarət lövhəsi dörd voltlu zirvədən zirvəyə keçid səs -küyünü göstərir və evdəki lövhəmiz çox azdır və heç dəyişmir. Bu böyük bir fərqdir və qeyd etmənin səbəbidir

Addım 9: Təkmilləşdirilmiş Dizaynımızdan istifadə edərək Yeni Xüsusi Fəaliyyət Planı Yaratmaq

Bu lövhənin məqsədi, təkmilləşdirilmiş dizayn xüsusiyyətləri və rəng dəyişdirən LEDlər və ürək döyüntüsü sensoru kimi əlavə komponentləri olan Golden Arduino lövhəmizi genişləndirməkdir. Təkmilləşdirilmiş marşrutlaşdırma, 4 qatlı bir lövhə etmək üçün 2 əlavə PCB təbəqəsi istifadə etmək və elektrik raylarının ətrafındakı kondansatörləri ayırmaq və I/O dəyişdirmək kimi səs-küyü azaltmaq üçün dizayn xüsusiyyətlərini ehtiva edəcək. Ürək döyüntüsü sensoru yaratmaq üçün, iki LED arasına yerləşdirilmiş bir fotodioddan istifadə edəcəyik ki, bu da ürək döyüntüsü sensoru üzərində yerləşdirilmiş barmağındakı qandan əks olunan işığı ölçəcək. Əlavə olaraq, I2C vasitəsilə idarə olunan fərdi ünvanlı LED -lər daxil edəcəyik.

Giriş gücü bir Arduino Uno -nu gücləndirmək üçün lazım olanla eyni olacaq. Tövsiyə olunan giriş gərginliyi 7-12 voltdur. 7 V -dan aşağı olduqda, 5 V çıxış pimi beş voltdan az təmin edə bilər və lövhə qeyri -sabit ola bilər. 12 V -dan çox olduqda, gərginlik tənzimləyicisi həddindən artıq istiləşə və lövhəyə zərər verə bilər. Atmega 328, ən yüksək saat sürətinə sahib olmaq üçün 3.3 V əvəzinə 5 V istifadə edəcək.

Addım 10: Şematik

Addım 11: Lövhə düzeni

Güc qatı Pour və Zəmin Qatı İzləri görmək üçün Gizli Tökülür. Bu lövhə dizayn edildikdə, USB ayaq izi təsadüfən geriyə doğru yönəldildi. Kabelin düzgün bağlana bilməsi üçün onu çevirmək lazımdır.

Addım 12: Quraşdırma

Şəkillər hər addımda çəkilməyib, ancaq aşağıdakı fotoşəkil lövhənin son tərtibini göstərir. Başlıq pinləri əlavə edilmədi, çünki bu lövhənin əsas funksiyası LED və ADC əlavə etməkdir. USB portu əks istiqamətə yönəldilməlidir ki, kabelin lövhəyə çatmasına ehtiyac yoxdur.