手把手教你用铁丝做Arduino UNO板(附成品视频)
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相信大家都知道Arduino,Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(ArduinoIDE)。
Arduino板卡的硬件,其实相对比较简单,对于大部分硬件工程师来说,照样画一个Arduino板不难,但是,有工程师却用铁丝做了一个Arduino UNO板。
下面就来介绍一下相关内容:
在实际开始焊接之前,我们需要了解Arduino UNO的各部分功能。大体可以将其分为4个块:
ATmega328 MCU
ATmega328P PDIP
16MHz振荡器
防抖电容器
电源电路
7-12V至5V电压调节器
5V至3.3V电压调节器
USB /输入插孔自动选择电路
反向电流保护
USB转UART电路
USB接头
带有振荡器和去抖电容器的串行转换器芯片(ATMEGA8U2-MU)
信号灯
电源指示灯
默认LED(D13)
TX / RX LED
首先,我们从MCU以及数字和模拟IO引脚接头开始。Arduino UNO具有巧妙的排针布局,与ATMEGA328 28-DIP封装的布局非常匹配。因此,无需交叉导线。
ATmega328起作用的唯一外部组件是需要两个22pF电容器的外部16MHz振荡器。ATmega328P的硬件最少。现在可以通过AVR ISCP接口与USBasp编程器进行第一次测试。
我给自己做了一个特殊的夹具,用于将针座固定在适当的位置,从而留出足够的焊接空间。
ATmega328由5V供电。Arduino UNO有两个电源输入源——插孔(7-12V)或USB连接器(5V)。同时它还为外部组件提供3.3V电源。这意味着需要2个稳压器。首先将7-12V转换为5V,然后将5V转换为3.3V。根据数据手册中的建议,我使用了两个AMS1117 5V和3.3V稳压器以及一些电容器。
为了简化操作,我将电源电路焊接到了板子的外部,然后将其放在数据线上。这实际上创建了两层自由形式的电路。我省略了自动选择和反向电流保护部分,因为这会使所有过程变得非常复杂。除非您对板子不满意,否则可以不需要它们。
如果要在不依赖编译器的情况下通过Arduino IDE上传程序,这一点很重要。好吧,没有它就不会那么酷。原始的Arduino UNO R3使用ATMEGA8U2-MU,虽然很棒,但太小了,不适合自由形式的电路。我决定选择CH340C芯片。它具有合适的SOP-16封装,仅需四个外部组件——去抖电容器,复位电容器和两个Tx / Rx线路电阻器。无需外部电容器的事实大大简化了整个电路。
我不喜欢那些大型THT LED,所以我决定使用小型SMD 1206 LED来发出功率,L,Tx和Rx通信信号。我很后悔。我先将一个SMD电阻焊接到他们,然后尝试将其焊接到电线。这很棘手。我必须使用低温的烙铁,并尽快解决问题,否则SMD组件的另一侧会被拆焊。
Freeduino能点亮吗?
首先,我连接了外部电源来检查电源调节器。所有电压电平都很好,因此我继续进行连接,并通过USBasp编程器将自举程序上传到芯片中。惊喜的是,该芯片在第一次尝试时就进行了通信。那是一个好兆头。外部晶振正常工作,所有引脚均正确连接。最后一步是连接USB电缆,然后尝试上传blink的程序。我们来看看:
现在,我将其装入透明树脂中,以使其不那么脆弱。
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