UDuino: Velmi levná vývojová deska kompatibilní s Arduino: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Desky Arduino jsou skvělé pro prototypování. Jsou však poměrně drahé, pokud máte více souběžných projektů nebo potřebujete spoustu desek řadičů pro větší projekt. Existuje několik skvělých, levnějších alternativ (Boarduino, Freeduino), ale náklady se stále sčítají, když jich potřebujete mnoho. To je způsob, jak po počátečních investicích zhruba 25–30 $ postavit desky kompatibilní s Arduino pod 10 $ s velmi malým počtem investice času navíc na každém. Všimněte si, že základní myšlenka zde (Arduino na prkénku) byla zpracována již nějakou dobu (např. Pokyny ITP Arduino Breadboard); zde však pokyny k sestavení a použití kabelového adaptéru pomáhají absolutně minimalizovat počet součástí pro každé jádro. Tento projekt vyžaduje znalosti o pájení a základní elektronice a s vývojem Arduina byste již měli mít alespoň nějaké zkušenosti. Nenavrhuji to jako první projekt elektroniky. Poznámka: Prohlašuji uDuino „moo DWEE noh“Přidáno 02-05-08: (pro docela pokročilé lidi) Jedním z nástrojů, které jsem pomocí tohoto nástroje vytvořil, je nástroj pro zachycení logiky- jakýsi základní logický analyzátor. Vyvinul jsem to pro řešení potíží s komunikačními odkazy. Vyžaduje rozhraní gui, ale pochybuji, že se k němu brzy dostanu. Stále užitečné ve správných rukou. Přidáno 06-23-09: Chtěl bych poukázat na RBBB z Modern Device pro každého, kdo chce něco s pájkou, ale také super levné-zvláště pokud získáte holé desky a koupíte části hromadně. Také jejich USB-BUB je levnější alternativou ke kabelu FT232.

Krok 1: Sbírejte díly pro kabelový adaptér

Navrhuji získat díly ze směsi společností Mouser, Radio Shack a Ada Fruit Industries; viz poslední krok pro zdroje dílů. Nebojte se však nahradit části ze svého nevyžádané pošty a s rezistorem/kondenzátory se můžete odchýlit od hodnot a přitom věci dobře fungovat (odpor bych doporučil mezi asi 3,3k a 20k; kondenzátory bych obecně ne jděte na menší hodnoty, ale větší až asi 0,47uF by mělo být v pořádku).

Pro kabelový adaptér budete potřebovat: - malý kousek desky PC (8 otvorů po 2 otvory) - kondenzátor.1uf - rozteč záhlaví 1x8,1 ", přímý - rozteč záhlaví 1x8,1", pravý úhel - nějaké připojovací drát

Krok 2: Vytvořte adaptér programovacího kabelu

Adaptér programovacího kabelu většinou potřebuje pouze směrovat signály z USB kabelu FTDI na správné piny na čipech ATmega168; nicméně kondenzátor je přidán na jednu sadu pinů, aby software Arduino resetoval čipy (kondenzátor umožňuje krátký impuls přejít na reset čipu, když software Arduino překlopí pin RTS).

Chcete -li začít, uřízněte kus desky PC s 9 otvory o 2 otvory. Poté odlomte sadu 8 kolíků z pásku záhlaví rovných kolíků a sadu 8 kolíků z lišty záhlaví s pravým úhlem (za předpokladu, že jste zakoupili delší proužky). Na obrázku dílů uvidíte, jak by měly vypadat. Následující kroky naleznete v přiložených fotografiích a schématech pro připojení pinů. Schémata ukazují mnohem lépe, kam je třeba spojit, ale fotografie pomáhají objasnit orientaci desky atd. Pokud máte dotazy, napište mi prosím a já se pokusím objasnit vše, co nedává smysl. Otočte desku PC vzhůru nohama, abyste viděli měď kolem otvorů, jednou z dlouhých stran směrem k vám. Pokud jste, stejně jako já, použili kus desky PC od okraje originálu, navrhuji umístit stranu s přídavným materiálem desky směrem k vám. Propíchněte dno (krátkou stranu) přímého záhlaví skrz otvory nejvzdálenější od vás, ponechejte jeden otvor prázdný nalevo a připájejte kolíky na místo (viz obrázek). Poté propíchněte dno (strana s ohybem) pravoúhlého záhlaví skrz otvory, které jsou vám nejblíže, opět ponechejte otvor vlevo prázdný a připájejte kolíky na místo. Propíchněte vývody kondenzátoru.1uf prázdnými otvory vlevo a pájejte kondenzátor na místo. Zkraťte vodiče. Poté pájejte každý ze 2 vodičů na kolík záhlaví, který je k němu nejblíže; jeden se připojí k kolíku úplně vlevo záhlaví, druhý k kolíku úplně vlevo záhlaví v pravém úhlu. Nejjednodušší je pravděpodobně jen vytvořit pájecí můstek (roztavit dostatek pájky, aby protékala mezi kolíkem kondenzátoru a kolíkem vedle něj, jako na obrázku). Pokud potřebujete, můžete použít krátký vodič a připájet jej ke každému kontaktu. Vytvořte další pájecí můstek nebo spojení mezi 6. a 7. kolíkem nejblíže k vám (třetí a čtvrtý zprava). Jedná se o připojení kolíku „CTS“kabelu k zemi. A vytvořte další pájecí můstek/spojení mezi dvěma záhlavími na druhém kolíku vpravo (připojte kolík, který je vám nejblíže, k tomu vzdálenějšímu, jen jeden kolík zprava). To spojuje to, co bude VCC USB power jumper s VCC pinem čipu. Toto připojení napájení bude aktivní pouze v případě, že je nainstalována propojka. Použijte krátkou délku drátu k připojení kolíku nejblíže k vám k pátému kolíku nejblíže k vám (je pátý, ať počítáte zprava nebo zleva). Tím se připojí +5 voltů z kabelu USB k druhému kolíku propojovacího konektoru. Nyní připojte další krátkou délku drátu mezi pravý kolík v řadě nejdále od vás k 3. od pravého kolíku v řadě, která je vám nejblíže. To spojuje zem kabelu s uzemněním čipu. Dva další krátké vodiče k přidání: jeden z druhého kolíku zleva na pravém úhlovém záhlaví k třetímu kolíku zleva na přímém záhlaví (poznámka: protože v otvorech úplně vlevo je v nich nainstalován kondenzátor, bude to třetí díra zleva nejblíže čtvrté díře zleva v řadě nejdále od vás). Druhý krátký vodič přejde přímo přes první: od kolíku třetího zleva na pravém úhlovém záhlaví k druhému kolíkovému kolíku na přímém záhlaví (čtvrtý otvor zleva do třetího -z levého otvoru). Tyto vodiče spojují vývody TX a RX kabelu s čipy. U kabelu od čipu je bohužel pořadí opačné, a proto potřebujeme mít překřížené vodiče. Nyní stačí zapojit kabel FTDI FT232RL, přičemž zelený vodič je připojen ke kolíku úplně vlevo (černý vodič se připojí ke třetímu kolíku zprava). Zbývající dva kolíky vpravo jsou pro propojku; pokud je nainstalován propojovací můstek, bude deska napájena z kabelu USB, což eliminuje potřebu baterií nebo napájecího zdroje. Tato propojka NESMÍ být připojena, pokud je k desce připojeno jiné napájení nebo je možné poškození něčeho (desky, kabelu, počítače). A je to! Jste připraveni vytvořit některá jádra uDuino pro programování pomocí kabelu. (Při použití programovacího adaptéru se pin vedle kondenzátoru připojí ke kolíku 1 čipu)

Krok 3: Rozhodněte se, zda chcete vytvořit naprosto minimální desky nebo desky založené na externím oscilátoru

Rozhodnutí, zda postavit desku založenou na oscilátoru, je založeno na několika věcech. Zaprvé, máte přístup k programátoru AVR a máte čas naprogramovat speciální zavaděč na své čipy ATmega168? dva, obejdete se bez přesné sériové komunikace s čipem? tři, je vaše aplikace dostatečně nízká na to, aby deska mohla běžet o polovinu rychleji a vše bude stále fungovat dobře?

Čipy ATmega168 mají interní oscilátor, který lze povolit; běží přibližně na 8 MHz, což je poloviční rychlost než většina desek Arduino (s výjimkou Lilypadů). Je zaručeno, že interní oscilátor bude kalibrován do 10% (což není dostatečně těsná tolerance pro zaručenou dobrou sériovou komunikaci). Podle mých zkušeností byla tovární kalibrace na 5v vždy dobrá pro nahrávání programů, ale YMMV. Nepoužil bych však vnitřní oscilátor pro důležité věci, které je třeba mluvit sériově. U blinkylight by to však mělo být v pořádku. Čipy Arduino s předem načteným zavaděčem, které jsem našel, běží vždy na 16 MHz, a ty budou vyžadovat externí oscilátor. Pokud nemáte přístup k programátoru AVR, pravděpodobně si budete chtít koupit předinstalovaný čip Arduino. Vřele doporučuji jako zdroj Ada Fruit Industries. Všimněte si, že oscilátory opravdu nejsou tak drahé (obecně 0,50-75 $ v Mouseru); jsou to jen další část, která často není nutná, a rozložení pinů je pro opravdu čisté rozvržení Arduino na chleba.

Krok 4: Sestavení desky založené na externím oscilátoru

Sbírejte díly, které budete potřebovat:- Breadboard (můžete ho samozřejmě postavit i na předvrtanou desku pro PC)- Čip ATmega168 s předinstalovaným bootloaderem- kondenzátor.1uf (keramický, polyesterový atd. Na tom nezáleží) hodně; hodnota.047uf-0,47uf by měla být v pořádku)- 10K odpor (hodnoty ~ 3,3k-20k by měly fungovat dobře)- 16mHz 3pinový keramický oscilátor (nejlépe s prodlouženými, např. 1/2 palcovými svody)- Krátké délky drát Vložte ATmega168 na prkénko, obkročmo uprostřed. Pro každé z následujících připojení použijte otvor na každém kolíku ATmega168, který je nejblíže otevřenému čipu; tím zůstane poslední otvor v každé z řad 1-8 otevřený, aby se do něj mohl zapojit programovací kabel. Připojte vývody 7 a 20 s délkou vodiče (VCC k AVCC) Připojte vývody 8 a 22 s délkou drátu (GND k AGND) Připojte 10K odpor z pinu 1 na pin 7 (RES na VCC) Připojte kondenzátor.1uf z pinu 7 na pin 8 Připojte vnější piny oscilátoru na piny 9 (XTAL1) a 10 (XTAL2) ATmega168. Nezáleží na tom, který z pinů se připojuje ke kterému kolíku ATmega. Připojte středový kolík oscilátoru ke kolíku 8 (GND) Pokud máte na prkénku napájecí sběrnici, doporučuji připojit + lištu (červená) ke kolíku 20 a - kolejnice (modrá) na kolík 22. Toto je poněkud špatná forma (připojení na analogovou stranu pro připojení napájení pro jiné věci), ale pokud je vaše prkénko stejné velikosti jako moje, již jste vyplnili všechny dostupné otvory pro pin 7. Pokud plánujete používat USB napájení, můžete nyní jen zapojit programovací kabel a nahrát náčrty na desku (nezapomeňte propojit piny pro výběr napájení na kabelovém adaptéru propojkou pro napájení čipu z USB). V opačném případě budete muset použít baterii/regulátor napětí/atd. dodávat energii.

Krok 5: NEBO Sestava desky s interním oscilátorem

Sbírejte díly, které budete potřebovat:- Breadboard- ATmega168 chip-.1uf kondenzátor (keramický, polyester atd. Na tom tolik nezáleží; hodnota.047uf-.47uf by měla být v pořádku)- 10K odpor (hodnoty ~ 3,3k- 20k by mělo fungovat dobře)- Krátké délky drátu Naprogramujte zavaděč pomocí svého programátoru AVR: Budete chtít použít zavaděč lilypad (je součástí verze Arduino-0010, v hardwaru/zavaděčích/lilypadu). Pomocí programátoru AVR spusťte zavaděč. Například v mém systému OSX: cd/Applications/Arduino-0010/hardware/bootloaders/lilypadPATH = $ {PATH}:/Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/binavrdude -C/Applications/Arduino-0010/ hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Ulock: w: 0x3f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf - c usbtiny -pm168 -Pusb -Uflash: w: LilyPadBOOT_168.hex -Ulock: w: 0x0f: mavrdude -C /Applications/Arduino-0010/hardware/tools/avr/etc/avrdude.conf -cusbtiny -pm168 -Pusb -e -u -Uefuse: w: 0x00: m -Uhfuse: w: 0xdd: m -Ulfuse: w: 0xf2: m Set the breadboard: Vložte ATmega168 do breadboard, straddroling the center. Pro každé z následujících připojení použijte otvor na každém pinu ATmega168, který je nejblíže otevřenému čipu; tím zůstane poslední otvor v každé z řad 1-8 otevřený, aby se do něj mohl zapojit programovací kabel. Připojte vývody 7 a 20 s délkou vodiče (VCC k AVCC) Připojte vývody 8 a 22 s délkou drátu (GND k AGND) Připojte 10K rezistor od pinu 1 k pinu 7 (RES k VCC) *Připojte kondenzátor.1uf od pinu 7 do pinu 8. Máte -li na prkénku napájecí sběrnici, doporučuji připojit + lištu (červenou) ke kolíku 20 a - kolejnice (modrá) na kolík 22. Toto je poněkud špatná forma (připojení k analogové straně pro připojení napájení pro jiné věci), ale pokud je vaše prkénko stejné velikosti jako moje, již jste vyplnili všechny otvory k dispozici pro pin 7. Pokud plánujete používat USB napájení, můžete nyní jen zapojit programovací kabel a nahrát náčrty na desku (nezapomeňte připojit kolíky pro výběr napájení na kabelovém adaptéru propojkou pro napájení čipu z USB). V opačném případě budete muset použít baterii/regulátor napětí/atd. dodávat energii. Všimněte si toho, že budete chtít vždy používat 5v pro programování pomocí softwaru Arduino; jiná napětí způsobí, že se rychlost hodin bude výrazně lišit a pravděpodobně způsobí selhání komunikace (a tedy i programování). Když jdete nahrávat náčrty na tento styl desky, která používá interní oscilátor, vyberte v nástrojích/desce „Lilypad Arduino“Jídelní lístek.

2008 10-02 OPRAVENO-byl nesprávně uveden jako pin 1 až pin 10 v originále

Krok 6: Připojení pro vývoj Arduino

Piny na ATmega168 evidentně nemapují na jména Arduino.

atmega168 Arduino 2 Digital 0 3 Digital 1 4 Digital 2 5 Digital 3 6 Digital 4 11 Digital 5 12 Digital 6 13 Digital 7 14 Digital 8 15 Digital 9 16 Digital 10 17 Digital 11 18 Digital 12 19 Digital 13 23 Analog 0 24 Analog 1 25 Analog 2 26 Analog 3 27 Analog 4 28 Analog 5

Krok 7: Některé zdroje dílů

Všimněte si, že jsem v tomto návodu nepoužil konkrétní kondenzátory a záhlaví uvedené níže, takže se jejich vzhled může mírně lišit od zde uvedených pokynů. Pokud máte nějaké problémy, dejte mi prosím vědět.- USB kabel FT232RL- Mouser: rozteč záhlaví.1 ", 36 pinů, přímý- odlomte 8 pinů pro kabelový adaptér a použijte opěrku pro jiné projekty- rozteč Mouser:.1" záhlaví, 36 pinů, pravý úhel- odlomit 8 pinů pro kabelový adaptér- PC deska pro kabelový adaptér- Mouser: 10K odpory- Mouser:.1uF Kondenzátory- prkénka Pololu nebo Ada Fruit- čipy ATmega168 Mouser: neprogramovaný nebo Ada Fruit: předprogramovaný - Mouser: 16MHz oscilátory