Hamısı bir Microcontroler lövhəsində: 8 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Hamısı bir arada mikrokontrolör lövhəsinin dizaynında məqsəd Arduinodan daha funksional olmaqdır, təxminən 100 saatlıq dizayndan sonra cəmiyyətlə bölüşmək qərarına gəldim, ümid edirəm ki, zəhməti qiymətləndirir və dəstəkləyirsiniz (Hər hansı bir sualınız və ya məlumat xoş qarşılanacaq).

Addım 1: Məqsədlər

Hər hansı bir layihənin fərqli ehtiyacları var: sensorlar, aktuatorlar və hesablama, ən qənaətcil yol hər hansı bir Arduino kimi bir mikrokontrolördür, bu halda daha yaxşı tanıdığım üçün PIC16F Microcontroler -dən birini istifadə edirəm.

PIC16F1829 məlumatı:

İqtisadi;)

Daxili 32 MHz

UART və ya USB interfeysi (ch340)

SPI və ya I2C x2

Taymerlər (8/16 bit) x4 x1

10 bitlik ADC x12

I / O x18

və daha çox şey (məlumat cədvəlindəki məlumatlar)

Fərqli paketlər var, ancaq əl istehsalı olmayan bir PCB istehsal edərkən ən kiçiyi də ən ucuzdur

Addım 2: MCU üçün yükseltmeler

sıfırlama pimi üçün mikrokontrolörün bir kondansatörə və bir Hardware konfiqurasiyasına ehtiyacı var, lakin bu kifayət deyil

- Güc Təchizatı Dövrü

- Avadanlıq Yeniləmələri

- Yükləyici

- İnsan interfeysi

- Pin Konfiqurasiyası

Addım 3: Güc Təchizatı Dövrü

- Güc Təchizatının antipolarity qorunması (MOSFET-P)

Sürmək üçün mosfetin daxili diodundan istifadə edirəm və bu baş verəndə Gate Gərginliyi çox aşağı RDSon üçün kifayətdir link_info

-gərginlik tənzimləyicisi (VCO) tipik tənzimləyicisi, LD1117AG istifadə edirəm və TO-252-2 (DPAK) paketini lm7805 ilə eyni, lakin daha ucuz və LDO

- tipik kapasitiv filtrlər (100n)

- USB gücü üçün qoruyucu

1A -dan çox qarşısını almaq üçün

- USB gücü üçün ferrit filtri

sınaq altında

Addım 4: Avadanlıq Yeniləmələri

Ümumi məqsədlər üçün əlavə etmək qərarına gəldim:

- Soft-Start Reset başqa şeylər idarə olunarsa, ilkin sıfırlamada gecikmə ilə mikro nəzarətçi işə düşmür, güc və sabitlikdən sonra gərginlik başqa şeyləri idarə etmək üçün təhlükəsizdir

sıfırlama pinindən imtina edilir, bu 0V olduqda MCU sıfırlanır, RC dövrəsi (kondansatör müqaviməti) nəbzi daha uzun edir və VCC 0V olduqda diod kondansatörü boşaldır

- N-Kanal Mosfet AO3400A

çünki standart bir mikro nəzarətçi pin başına 20mA və ya 3mA -dan çox verə bilməz, üstəgəl güc ümumi istehlakı 800mA ilə məhdudlaşdırır və mosfets 5V -dən 3.3V -ə qədər əlaqə qura bilər.

- OP-AMP LMV358A

çox zəif siqnalları, aşağı müqavimətə malik çıxışları və cərəyanı hiss etmək üçün alətləri gücləndirmək və s.

Addım 5: Bootloader

bootloader təlimat yazmağa imkan verir, amma xülasə olaraq onun funksiyası proqramı yükləməkdir. Arduino One -da məsələn yerli USB dəstəyi olan başqa bir mikro nəzarətçi var, bütün PIC -lərdə bootloader PICKIT3 olsa belə CH340C (yükləyici olmayacaq, UART adlı Serial mikro nəzarətçiyə USB olacaq).

PICKIT3 -> ICSP vasitəsilə yükləyici (Dövrə İçi Serial Proqramlaşdırma)

CH340C -> Serial USB rabitəsi

hamısı inkişafdadır, ancaq bootloader işləyir.

Addım 6: İnsan Arayüzü

- USB dəstəyi

CH340C, birləşdirilmiş USB -dən Seri çeviricisidir

Standart serial konfiqurasiyası 9600bauds, 8 bit, 1 stop bit, heç bir paritet yoxdur, ən az əhəmiyyətli bit əvvəl göndərilir və ters çevrilmir

- Sıfırlama düyməsi

Mikro nəzarətçini sıfırlamaq üçün Yumşaq Başlanğıc Sıfırlama sxemində tətbiq olunur, lakin ICSP RST üstünlük təşkil edir

-İstifadəçi düyməsi

çıxış pinlərini aşağı çəkmək üçün tipik 10k

- 3 mm mavi LED x8 5V - 2.7 Vled = 2.3 Vres

2.3 Vres / 1500 Rres = 1.5 mA (daha çox parlaqlıq əldə edə bilərsiniz)

2.3 Vres * 1.5 mA => 4 mW (1/8W -dən az)

Addım 7: Pin Konfiqurasiyası

Kiçik bir boşluq olan bir həll, pin qatını göstərmək və lövhəyə paralel olaraq lehimləmək, iki sıra sancaqlar və lövhənin müvafiq qalınlığı, oxşar bir pci ekspres konnektoru

lakin tipik orta pin pimi 100 mil = 2.55 mm -dir

məsafə təxminən 2mm = 2.55 - 0.6 (pin)

lövhənin tipik qalınlığı da yaxşıdır

bu 1 mm -lik 2 lövhədən ibarət bir nümunədir

Addım 8: Son

İnteqrasiya etdiyim hər bir hissə digər komponentlər (TH) və prototip versiyası ilə ayrı -ayrılıqda sınaqdan keçirildi, onu easyEDA platforması ilə hazırladım və JLC və LCSC -də sifariş verdim (belə ki, sifariş bir araya gələrək əvvəlcə JLC -də sifariş verməlisiniz və bir dəfə sifariş verdiniz) eyni seansla LCSC -də satın alırsınız və əlavə edirsiniz)

Çox təəssüf ki, heç bir fotoşəklim yoxdur və bunu birlikdə sübut edə bilməmişəm, çünki Çini sifariş etmək və bütün sənədləri hazırlamaq üçün vaxt lazımdır, ancaq ümumi dizaynı əhatə etdiyi üçün aşağıdakı təlimatlar üçündür. burada, Hər hansı bir sualınız varsa şərhlərdə buraxa bilərsiniz.

Sifariş gəldikdə onu lehimləyəcəyəm, birlikdə sınayacağam, problemləri bildirəcəyəm, yeniləyəcəyəm, sənədləşdirəcəyəm, proqramlaşdıracağam və yəqin ki, video çəkəcəyəm.

təşəkkürlər, sağol və dəstək!

link: easyEDA, YouTube, açıq şəkildə Instructables