ARDUINO TƏLİM PLATFORMU: 7 addım

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

Hey, burada nə var uşaqlar, yenə yeni bir dərs və yeni bir xüsusi layihədir və bu dəfə bütün elektronika istehsalçısı üçün əsl ehtiyac duyduğum bir layihə seçdim, bugünkü layihə öz Arduino təlim platformanızı necə yaratmaqdır, bu addım -addım. Dərslik sizin uşaqlar üçün bu layihəni sınamaq üçün ən yaxşı bələdçi olacaq və əmin olun ki, orada bəzi əsas elektron biliklər var, amma inanmaq üçün iki dəfə düşünməyin, çünki inanılmazdır.

Uzun müddətdir ki, bir Arduino Facebook qrupunu idarə edirəm və dəfələrlə görmüşəm ki, insanlar təcrübə üçün ən yaxşı Arduino dəstinin nə olduğunu və elektronikaya başlamaq üçün ən yaxşı sövdələşməni haradan əldə etməyi soruşurlar. Bəzi ölkələrdə Arduino dəsti distribyutorlarının şansları, buna görə müdaxilə etməyimizi tələb edən bir problem var və bir istehsalçı olaraq öz Arduino təlim platformanızı necə yaratmağınızla bağlı xüsusi olaraq bu təlimatı başlamağa qərar verdim, çünki bu layihə mənə kömək edəcək. Kodlarımı hər dəfə sınamağa çalışdığım zaman çörək panelinə komponentlər bağlamağa sərf etdiyim boş vaxt, bunun əvəzinə bu platformaya getməyə hazır olaraq həyat daha asan olacaq.

Bu layihə, platformamızın görünüşünü yaxşılaşdırmaq üçün JLCPCB -dən sifariş verdiyimiz xüsusi PCB aldıqdan sonra xüsusi olaraq hazırlamaq üçün çox əlverişlidir və bu təlimatda asanlıqla öz məşq tezgahınızı yaratmağınıza imkan verən kifayət qədər sənəd və kod var.

Bu layihəni yalnız 5 gün ərzində etdik, PCB istehsalı üçün aparat dizaynını bitirmək üçün iki gün, platforma montajını bitirmək və sınaqdan keçirmək üçün üç gün ərzində etdik.

Bu dərslikdən nə öyrənəcəksiniz:

1. Platformanızdan asılı olaraq doğru komponentləri seçmək
2. Bütün seçilmiş komponentləri birləşdirmək üçün dövrə qurmaq
3. Layihənin bütün hissələrini yığın
4. İlk kodunuzu bu platformadan başlayın

Addım 1: Təlim tezgahı haqqında ətraflı məlumat

Fikir çox sadədir; Ekranlar, LEDlər, sensorlar, idarəedicilər və müxtəlif növ aktuatorlar kimi bir neçə əsas elektron komponenti seçirəm və onları bir PCB vasitəsi ilə birləşdirirəm və hər zaman yığılmış və hərəkətə hazır vəziyyətdə saxlayıram.

Platformamızın xüsusiyyətləri

Arduino MEGA2560

Bu platformanın əsas komponenti, bütün istifadə olunan komponentləri birləşdirən, siqnalları sensorlar və idarəedicilərdən göstəricilərə və aktuatorlara qədər bütün istiqamətdə hərəkət etdirən məşqçi skamyamızın ürəyi olacaq Arduino mega2560 olacaq. Bu inkişaf lövhəsi, AVR mikro nəzarətçisinə görə istifadəsi çox güclü və güclü bir elektron lövhədir, bu mikro nəzarətçi haqqında daha çox məlumatı bu linkdən əldə edə bilərsiniz.

Göstərir

Bəzi mesajları göstərmək və bu ekranda göstərilən simvolları tənzimləmək üçün I²C rabitə protokoluna əsaslanan 20x4 LCD displey kimi bəzi ekranlardan istifadə etdim və 7 seqmentli 4 rəqəmli bir ekran da daxil edirik, çünki yeni başlayanlar öyrənmək üçün həqiqətən lazımdır. bu ekran necə işləyir.

Nəzarətlər

Platformamızın girişləri haqqında 8 açar çubuğumuz var, buna görə də bu açarlardan istifadə edərək bəzi göstəriciləri idarə edə bilərik ki, ikiqat baltalı idarəetmə və bir düyməyə malik iki cüt oxlu joystickləri unutmayaq, məsələn bu sürəti və istiqaməti idarə edə bilək. joystick baltalarının mövqeyində dəyişiklik edən analoq bir çıxış siqnalına malik olduğu üçün bir motor.

Göstəricilər

Göstəricilərdən danışarkən, 8 Qırmızı LED və iki RGB LED daxil etdim və bu platformada oynamağı daha əyləncəli edən bir səs siqnalımız var.

Sensorlar

Bəzi sensorlar cəlb etmədən kodlaşdırma üçün yeni başlayanlar üçün təlim platforması yarada bilmərik, buna görə də temperatur və rütubət üçün DHT-11 sensoru və qaz aşkarlama sensoru MQ-2 kimi tez-tez istifadə olunan bəzi sensorları seçdim. ölçülmüş qaz intensivliyi ilə əlaqəli analog çıxış siqnalı.

Aktuatorlar

Aktivatorlar üçün bütün növ mühərrikləri daxil etməyi qərara aldım, buna görə də Nema17 pilləli mühərriki yerləşdirdim və əminəm ki, hamınızın dəqiqliyi və yüksək fırlanma anı sayəsində bu cür mühərriklərə ehtiyacınız var. bir servo motor və iki DC mühərrik istifadə edərək.

Bağlantı

Platformamızın bağlantısı üçün, ağıllı telefonunuzda quraşdırılmış bir Android tətbiqini sınamaq istəsəniz, Bluetooth HC-06 modulunu daxil etdim, beləliklə sizin üçün daha asan olacaq.

IC və sürücülər

Şübhəsiz ki, LED-ləri idarə etmək üçün MCP23017 və DC mühərriklərinin sürətini və istiqamətini idarə etmək üçün L293D H körpüsü kimi bu komponentləri idarə etmək üçün bəzi inteqral dövrə sürücülərinə ehtiyac var, mən də A4988 pilləli motor sürücüsündən istifadə edirəm.

Addım 2: Layihənin Şematik

Bütün elektron layihələr, bütün dəstləri arasında anlaşılır bir əlaqə yaratmaq üçün bir dövrə diaqramına ehtiyac duyur, buna görə də bu hissəni həmişə çox vacib edirik, çünki bu, etdiyimiz bütün layihənin əsas sənədidir.

Yuxarıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, hər bir komponentə Arduino MEGA2560 olan ana lövhəyə uyğun bir əlaqə və bağlantılar veririk, bu sensordan lövhəyə və lövhədən aktuator. dövrə diaqramı, təlim platformamızın giriş və çıxış siyahısını da müəyyən edə bilər, beləliklə yeni başlayanlar üçün girişin və çıxışın nə olması lazım olduğunu axtarmağa uzun müddət sərf etmədən proqramlaşdırmaya başlamaq daha asan olacaq.

Aşağıdakı fayldan bu dövrə diaqramının PDF versiyasını da yükləyə bilərsiniz.

Addım 3: PCB istehsalı (JLCPCB tərəfindən istehsal olunur)

Bütün qeyd olunan hissələri bir araya gətirmək üçün bir PCB -dən Arduino lövhəsindən göstəricilərə və sensorlara doğru əlaqə qurmasını tələb edirik. Beləliklə, bu dövrə diaqramını yaratdım və hər bir komponent üçün uyğun bir əlaqə qurduqdan sonra, bu sxemi istehsal etmək üçün bir PCB dizaynına çevirdim

JLCPCB haqqında

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), Çinin ən böyük PCB prototip müəssisəsidir və sürətli PCB prototipi və kiçik partiyalı PCB istehsalında ixtisaslaşmış yüksək texnologiyalı bir istehsalçıdır. PCB istehsalında 10 ildən çox təcrübəsi olan JLCPCB, gündə 8000 -dən çox PCB prototipinin online sifarişi və az miqdarda PCB istehsalı ilə evdə və xaricdə 200.000 -dən çox müştəriyə malikdir. İllik istehsal gücü 200.000 kv.m. müxtəlif 1 qatlı, 2 qatlı və ya çox qatlı PCB-lər üçün. JLC, geniş miqyaslı, yaxşı avadanlıqlar, ciddi idarəetmə və üstün keyfiyyətə malik peşəkar bir PCB istehsalçısıdır.

Qayıdaq layihəmizə

Müvafiq PCB istehsal etmək üçün bir çox PCB istehsalçısının qiymətini müqayisə etdim və bu dövrəni sifariş etmək üçün ən yaxşı PCB təchizatçılarını və ən ucuz PCB təminatçılarını JLCPCB seçdim. Etməyim lazım olan şey, gerber faylını yükləmək və PCB qalınlığının rəngi və miqdarı kimi bəzi parametrləri təyin etmək üçün bir neçə sadə klikdir, sonra PCB -ni yalnız beş gündən sonra əldə etmək üçün cəmi 2 Dollar ödədim.

Əlaqədar şemtikin şəklini göstərdiyi kimi, bütün sistemi idarə etmək üçün bir Arduino MEGA2560 istifadə etdim və elektronika istehsalında hər hansı bir yeni başlayanın lehimləməsini asanlaşdırmaq üçün lövhələrdə və komponent yerləşdirilməsini lövhədə hazırladım. Yuxarıdakı şəkillərdə gördüyünüz kimi, PCB çox yaxşı istehsal olunmuşdur və hazırladığım eyni PCB dizaynına sahibəm və lehimləmə mərhələlərində mənə yol göstərən bütün etiketlər və loqotiplər var. Eyni sxem dizaynı üçün sifariş vermək istəsəniz, bu dövrənin Gerber faylını aşağıda göstərilən fayldan yükləyə bilərsiniz.

Addım 4: Platform Box Dizaynı (CAD)

Elektron komponentləri lehimləməyə başlamazdan əvvəl, sizə hazırlanmış bir qutu istehsal etmək üçün bir CNC lazer kəsmə maşınına yükləmək üçün DXF faylları yaratmağımı təmin edən solidworks proqramından istifadə edərək hazırladığım bu qutunu göstərəcəyəm; Xüsusilə etiketləri və başlıqları ilə layihəmizə daha yaxşı bir görünüş əlavə edəcək bu qutu yaratmaq üçün 5 mm MDF taxta materialdan istifadə etdik və getdiyimiz hər yerdə bu təlim platformasını özümüzlə aparmağımız daha asan olacaq.

Aşağıdakı fayllardan bu layihə üçün DXF fayllarını yükləyə bilərsiniz

Addım 5: Tamamilə Tərkibi

İndi bu layihə üçün lazım olan komponentləri nəzərdən keçirək, dediyim kimi bütün sistemi idarə etmək üçün bir Arduino MEGA2560 istifadə edirəm.

Bu cür layihələr yaratmaq üçün bizə lazım olacaq:

• JLCPCB -dən sifariş etdiyimiz PCB:
• Bir Arduino Mega2560
• NEMA17 pilləli motor
• İki DC mühərriki
• Bir servo motor
• Bir LCD ekran
• Bir 7 seqmentli ekran
• Səkkiz qırmızı LED
• İki RGB LED:
• Bir səs siqnalı
• Səkkiz keçid çubuğu
• İki joystick DHT-11 sensoru
• Qaz sensoru
• Bluetooth modulu
• MCP23017 inteqral dövrə
• A4988 step sürücü
• L293D motor sürücü
• Bəzi SIL başlıq konnektorları
• Bəzi vida başlığı bağlayıcıları
• Bir qoruyucu
• Bəzi rezistorlar və kondansatörler
• Təlim platforması qutusu
• Quraşdırma üçün bir az vida

Addım 6: Lehimləmə və montaj

İndi elektron qurğuya keçirik və bütün komponentləri PCB -yə lehimləyirik. üst ipək qatında hər bir komponentin lövhədə yerləşdirilməsini göstərən bir etiket tapacaqsınız və beləliklə heç bir lehimləmə səhvi etməyəcəyinizə 100% əmin olacaqsınız.

İndi birbaşa qutunun montajına keçirik, dizaynda vida yerləşdirilməsini yaratdığımız üçün bu qədər sadədir, etməmiz lazım olan şey, montajın ilk addımında PCB -ni qutunun alt tərəfinə vidalaşdırmaqdır.

Sonra mühərriklərin hər birini qutunun yuxarı tərəfinə yerləşdiririk. Son olaraq, mühərrikləri PCB üzərindəki vidalı başlıqlara bağlayırıq. Və nəhayət, qutunun digər tərəflərini vidalamağı bitiririk.

Addım 7: Test et (işlədi): D

İndi bu platforma ilə oynamağa başlamağımız üçün hər şey hazırdır və 7 seqmentin ekran dəyərini artırmaq və step motorunu çevirmək kimi bəzi kodları sınamağa qərar verdim, LCD də yaxşı işləyir, buna görə də ekranda görünən mesajı görə bilərsiniz.

Gördüyünüz kimi, bu möhtəşəm layihəni hazırlayan uşaqlar çox lazımlıdır və bu təlimatın addımlarını izləmək, hər birinizin bunu sınamasını asanlaşdırır.

Gələcək təlimatlarda sizə hər bir komponentin proqramlaşdırma hissəsini və Arduino lövhəsindən istifadə edərək bütün bu komponentlərin necə idarə olunacağını göstərəcəyəm.

Həmişə olduğu kimi, bu layihəni təkmilləşdirmək və öz təlim platformalarınızı bizimlə bölüşmək üçün başqa fikirləriniz varsa təkliflərinizi yaza bilərsiniz.

Son bir şey, hər gün elektronika etdiyinizə əmin olun

Növbəti dəfə bax MEGA DAS -dan BEE MB idi