nguyên mẫu là một phần quan trọng của quá trình thiết kế và phát triển. điều này rất quan trọng trước khi dự án pcb đi vào giai đoạn nâng cao hơn. Vì vậy, nếu bạn là một nhà phát triển điện tử kỹ thuật số, Arduino là một lựa chọn tốt.
Trước Arduino, người mới bắt đầu rất khó học vi điều khiển. họ phải sử dụng các gói đắt tiền, yêu cầu mã hóa ngôn ngữ rất khó để sử dụng.
Tuy nhiên, Arduino đã thay đổi trò chơi bằng cách cung cấp một nền tảng giá cả phải chăng, dễ sử dụng và mã hóa bằng các ngôn ngữ lập trình cao cấp như C++.
Chúng tôi sẽ xem xét các bảng thử nghiệm Arduino và các bước cần thiết để tạo ra các bảng thử nghiệm như vậy.
Arduino là gì?
Arduino là một phần mềm điện tử kỹ thuật số mã nguồn mở và nền tảng phần cứng, dự án và cộng đồng người dùng. Nền tảng này thiết kế và xây dựng các bộ điều khiển đơn bảng và các bộ phận của chúng để phát triển các sản phẩm điện tử điện tử.
bảng mạch arduino
bảng thử nghiệm là gì?
mặt khác, bảng thử nghiệm là một bảng điều khiển nhựa hình chữ nhật với các hình vuông và các biểu tượng và đường. Nó được sử dụng như một nền tảng để lắp ráp nhiều thành phần điện tử và bộ vi điều khiển như Arduino để tạo ra nguyên mẫu.
thiết kế không hàn của các bảng kiểm tra là sự khác biệt chính của nó với pcb.
không có bảng kiểm tra hàn
Thông thường, các bảng kiểm tra được điều khiển với các cầu nối, các cấu phần điện và các linh kiện điện tử như các bán điện, các điện chấn và các thuận.
một số đặc điểm của arduino
Điện áp hoạt động: 7-12V (cổ cắm DC), 5V (USB)
Chân I/ O kỹ thuật số: 14 (6 cho hoạt động PWM)
đầu vào giả lập: 6
lưu trữ flash cho chương trình: 32 kb
bộ nhớ: 2 kb
EEPROM: 1KB
tốc độ đồng hồ: 16 mhz
đầu ra dòng điện cho đầu vào/ đầu ra dc: 20 ma
để tạo ra các bảng thử nghiệm Arduino
Khi xây dựng Arduino trên bảng thử nghiệm, các bộ vi điều khiển như ATmega328P tạo thành bộ mạch Arduino. nhưng những phần khác cũng quan trọng như nhau, chúng tạo nên phần còn lại của mạch điện. Các thông số kỹ thuật của bộ vi điều khiển Arduino ATmega328P như sau:
Chip ATmega328P
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
Tùy chọn bo mạch Arduino tốt hơn so với các microcontroller ATmega328p tiêu chuẩn vì nó đi kèm với trình khởi động Arduino. chương trình này cho phép lập trình arduino. Hơn nữa, bảng thử nghiệm Arduino sẽ mang lại cho bạn những lợi ích sau:
hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của phần cứng arduino
Dễ dàng mở rộng
tiêu thụ năng lượng thấp
các bộ phận cần thiết
để thiết lập một dự án hoàn chỉnh, bạn cần những bộ phận sau:
nối các bộ phận này như được trình bày dưới đây.
Bảng thử nghiệm Arduino ATmega328p với mô-đun chuyển đổi USB sang nối tiếp
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
để giúp bạn kết nối, bạn cần biết mục đích của mỗi chân trong bộ điều khiển. Đây là sơ đồ của một con chip.
Bảng pin ATmega328p và Arduino
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
nối nguồn điện bên ngoài
đầu tiên, hãy kết nối với mạch điện của bảng thử nghiệm. quy trình này bao gồm việc lắp đặt dây điện và dây điện tiếp ở vị trí của bộ điều chỉnh điện. ghi lại các số chân để ngăn chặn bất cứ kết nối sai nào.
tiếp theo, thêm một dây điện đất và một dây điện nguồn điện ở dưới bảng mạch để kết nối mỗi thanh nối. Sau đó, nối bộ điều khiển nguồn và dây chuyển điện vào bo mạch chủ.
Điện áp tối đa mà có thể áp dụng vào chân VCC là 6V và nên tránh được. sử dụng điện áp từ 3. 3-5. 5 v
trong hầu hết các trường hợp dc 9-12 v là đủ. tuy nhiên, đây là công việc của bộ điều chỉnh điện áp. Vì vậy, nguồn điện đầu vào nên là 7-16V để có được khoảng 5V từ bộ điều chỉnh.
Thêm một dung tích 10uF giữa bộ điều chỉnh IN và mặt đất. thêm vào đó, cài đặt một bộ phận cảm ứng tương tự trên đường ray bên phải giữa sàn nhà và nguồn điện.
Tiếp theo, đặt đèn LED và chấn chấn 220 Ohm ở phía bên trái của bảng mạch và bên phải của bộ điều chỉnh điện áp.
Một khi đã sắp xếp xong nguồn điện, đã đến lúc nạp vào microcontroller rồi sau đó là USB sang mô-đun chuyển đổi nối tiếp.
nối các bộ điều khiển vi mạch
đầu tiên, bạn cắm một con chip vào bảng thử nghiệm, như được chỉ ra ở trên. Tiếp theo, nối điện chấn thấp 10K từ chân reset vào +5V để ngăn chặn việc lập lại chip trong hoạt động thông thường. nếu điện đất tới 0 v, pin reset sẽ khởi động lại bộ điều khiển.
Tiếp theo, kết nối động 16 MHz vào các chân 9 và 10. kết nối hai điều khiển 22 pf với các chân và đất.
một con chip atmega 328 p được cài đặt trên bảng thử nghiệm
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
sau đó, một công tắc chạm nhỏ được nối giữa các chân đặt lại và điểm đất để hoạt động như một nút đặt lại. sau khi cài đặt các bộ phận này, nếu bạn muốn khởi động lại các chương trình mới, hãy kéo công tắc.
đáng chú ý là, một số chip được lập trình trước với chương trình led nhấp nháy. thông thường, phần mềm arduino chứa các chương trình trực tiếp từ nhà sản xuất.
đảm bảo rằng các chân được kết nối như sau:
chân 7 – điện áp nguồn điện tử (vcc)
Chân 8 – GND
chân 20–avcc – điện áp nguồn điều khiển. Nếu bạn không sử dụng ADC, bạn nên nối nó với nguồn điện đầu vào. Nếu bạn sử dụng ADC, các chân được nối với nguồn điện thông qua bộ lọc điện thấp.
chân 21 – chân chuẩn mô phỏng cho aref-adc
Chân 22 – GND
sau khi cài đặt mọi thứ và kết nối pin, đèn led sẽ nhấp nháy. mục đích của đèn led là kiểm tra xem bảng mạch có được điện chính xác hay không.
Bạn có thể dừng lại ở đó, nhưng niềm vui thực sự đến từ việc lập trình bảng kiểm tra Arduino của bạn. để làm mới lại nó với mã của bạn, bạn cần nối mô-đun chuyển đổi usb vào mô-đun thử nghiệm.
Bởi vì bạn sẽ gõ mã vào Arduino IDE của máy tính, mô-đun chuyển đổi USB sang nối tiếp cung cấp một cổng USB. Điều này rất hữu ích nếu bạn có một cổng để kết nối máy tính của bạn với một chip bo mạch điện tử qua một cáp USB.
Nối USB vào mô-đun chuyển đổi nối tiếp
bạn chỉ cần tạo ra 5 mối quan hệ:
Rx đến Tx
Tx đến Rx
VCC sang VCC
GND đến GND
10uF từ DTR/RTS đến RST
Từ đó, bạn có thể sáng tạo trên Arduino IDE. sau đó thử chạy các đoạn mã khác nhau trên chip, như vào chế độ ngủ trong một thời gian.
ví dụ về mã đèn nháy trên ide arduino
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
tóm tắt
Như bạn có thể thấy, các bảng kiểm tra Arduino cung cấp một nền tảng kiểm tra và phát triển dễ sử dụng và giá cả phải chăng, hoàn hảo cho các nhà thiết kế mới bắt đầu thiết kế điện tử kỹ thuật số. nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, hãy gọi cho chúng tôi để làm rõ hơn.