Oltin Arduino taxtasi: 12 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Maqsad

Ushbu taxtaning maqsadi - Arduino Uno bilan bir xil funktsiyaga ega bo'lish, lekin dizayn xususiyatlari yaxshilangan. U shovqinni kamaytirish uchun dizayn xususiyatlarini o'z ichiga oladi, masalan, kondansatkichlarni ajratish va ajratish. Biz qalqonlarga mos kelishi uchun standart Arduino taxtasining pin izini saqlaymiz; shu bilan birga, taxtadan tushadigan signallar uchun o'zaro suhbatni kamaytirish orqali taxtaning tartibini yaxshilash uchun, bu izdan tashqarida bir qator qaytish pinlari qo'shiladi. Bundan tashqari, soat aniqligi va barqarorligini oshirish uchun rezonator o'rniga tizim soati uchun 16 MGts kristal ishlatiladi

Quvvat byudjeti

Kirish quvvati Arduino Uno -ni yoqish uchun zarur bo'lgan quvvat bilan bir xil bo'ladi. Tavsiya etilgan kirish voltajining diapazoni 7 dan 12 voltgacha. Agar 7 V dan kam bo'lsa, 5 V chiqish pimi beshta voltdan past bo'lishi mumkin va taxta beqaror bo'lishi mumkin. Agar 12 V dan yuqori kuchlanish ishlatilsa, voltaj regulyatori qizib ketishi va taxtaga zarar etkazishi mumkin. Atmega 328 eng yuqori soat tezligiga ega bo'lish uchun 3,3 V o'rniga 5 V dan foydalanadi.

Potentsial xavflar:

Nosoz komponentlarni qabul qilish - bu potentsial xavf, uni qo'shimcha buyurtma berish orqali kamaytirish mumkin.

Atmega 328 kabi IC chiplarini noto'g'ri yo'naltirish pinlarga noto'g'ri ulanishga olib kelishi mumkin. Lehimlashdan oldin biz uning to'g'ri yo'nalishini tekshiramiz.

Chiqish pimlariga qo'yilgan mexanik stresslar ulanishlarni buzishi mumkin. Bu sodir bo'lmasligi uchun biz teshiklardan foydalanamiz.

Lehimlashda sovuq lehim qo'shimchalari paydo bo'lishi mumkin. Buni bo'g'in hosil bo'lgandan keyin har bir ulanishni tekshirish orqali yumshatishimiz mumkin.

Kengash qismlari qayerda ketayotganini aniqlash qiyin bo'lishi mumkin.

Ipak ekranli identifikatorlarning kiritilishi buni osonlashtiradi.

Qabul qilish rejasi:

Kommutatorlar taxtaning pastki sxemalarini ajratish uchun o'rnatiladi va bizga taxtaning bo'laklarini birma -bir yig'ish va sinovdan o'tkazishga imkon beradi va qolgan cho'chqalarni oldinga siljitish va yig'ishdan oldin ularning har birining to'g'ri ishlashini ta'minlaydi.

1 -qadam: sxematik

Sxema ochiq manbali Arduino Uno sxemalariga murojaat qilish va uni signal yaxlitligini yaxshilash uchun sozlash orqali yaratilgan.

2 -qadam: PCB tartibi

3 -qadam: yig'ish

Biz tenglikni ajratuvchi kondansatörler va sigortalar bilan yig'ishni boshladik.

Keyin biz kuch chiplarini va ESD diodli chipini lehimladik. Kichik chip o'lchamlari va kichik prokladkalar tufayli ESD himoya chipini lehimlash qiyin edi, lekin biz montajni muvaffaqiyatli yakunladik.

Biz taxtamiz tiklanmagan muammoga duch keldik, lekin bu bizning tugmachamiz yomon aloqa qilgani uchun. Bir oz kuch bilan tugmani bosgandan so'ng, u funksional holatga qaytdi va odatdagidek ishladi

4 -qadam: Shovqinni almashtirish: 9 -pin

Bu erda 9-13-gachasi pimlarning o'tish shovqinlari taqqoslanadigan ikkita rasm. Yashil ko'lamli kadrlar tijorat taxtasini, sariq rangli tortishish bizning uyimiz taxtasini, ko'k signallar esa toza va izchil skopeshot olish uchun tetik signallarini ifodalaydi.

Qatlamli tortishishdagi yorliqni ko'rish qiyin, lekin tijorat taxtasi (yashil) taxminan to'rt voltli o'tish shovqinining eng yuqori nuqtasiga ega. Uy ichidagi taxtamizda taxminan ikki voltli o'tish shovqini bor. Bu 9 -gachasi shovqinni 50% ga kamaytirish.

5 -qadam: Shovqinni almashtirish: 10 -pin

10 -pinda, savdo kartadagi o'tish shovqini to'rt voltdan katta. U cho'qqidan tepaga qariyb 4,2 voltda o'tiradi. Bizning uy taxtamizda, o'tish shovqini tepadan tepaga qadar faqat ikki voltdan yuqori. Bu kommutatsiya shovqinining taxminan 50% kamayishi.

6 -qadam: Shovqinni almashtirish: 11 -pin

Tijorat taxtasidagi 11-pinda, balanddan pastgacha o'tish shovqini taxminan 800 mV, pastdan balandga o'tish shovqini taxminan 900 mV ni tashkil qiladi. Uydagi bortimizda balanddan pastgacha o'tish shovqini taxminan 800 mV, pastdan balandga o'tish shovqinimiz esa taxminan 200 mV ni tashkil qiladi. Biz pastdan balandga o'tish shovqinini keskin kamaytirdik, lekin pastdan pastgacha o'tish shovqiniga ta'sir qilmadik.

7 -qadam: Shovqinni almashtirish: 12 -pin

12 -pinda biz tijorat taxtasida ham, ichki taxtada ham tortishishlarni ishga tushirish uchun kommutatsion IO dan foydalanganmiz. Tijorat taxtasida kommutatsiya shovqini tepalikdan qariyb 700 mVgacha, uy platasi esa 150 mVgacha cho'qqiga ko'tariladi. Bu o'tish shovqinining taxminan 20% ga kamayishi.

8 -qadam: Shovqinni almashtirish: 13 -pin

13 -pinda, tijorat taxtasida to'rt voltli cho'qqining eng yuqori nuqtasiga o'tish shovqini ko'rsatiladi va bizning uyimizdagi taxtada hech qanday shovqin yo'q. Bu katta farq va bayram qilish uchun sababdir

9 -qadam: Bizning takomillashtirilgan dizaynimizdan foydalangan holda yangi maxsus funktsiyalar taxtasini yaratish

Ushbu taxtaning maqsadi - Golden Arduino taxtasini takomillashtirish, dizayn xususiyatlari yaxshilangan va rang o'zgaruvchan LEDlar va yurak urish sensori kabi qo'shimcha komponentlar. U shovqinni kamaytirish uchun dizayn xususiyatlarini o'z ichiga oladi, masalan, marshrutni yaxshilash, 4 ta qatlamli taxtaga aylantirish uchun 2 ta qo'shimcha PCB qatlami va quvvat relslari atrofidagi kondansatkichlarni ajratish va I/Ularni almashtirish. Yurak urishi sensori yaratish uchun biz ikkita LED o'rtasida joylashtirilgan fotodioddan foydalanamiz, u yurak urish sensori ustiga qo'yilgan barmog'imizdagi qondan aks etadigan nurni o'lchaydi. Bunga qo'shimcha ravishda, biz I2C orqali boshqariladigan alohida yoritiladigan LEDlarni o'z ichiga olamiz.

Kirish quvvati Arduino Uno -ni yoqish uchun zarur bo'lgan quvvat bilan bir xil bo'ladi. Tavsiya etilgan kirish voltajining diapazoni 7 dan 12 voltgacha. Agar 7 V dan kam bo'lsa, 5 V chiqish pimi beshta voltdan past bo'lishi mumkin va taxta beqaror bo'lishi mumkin. Agar 12 V dan yuqori kuchlanish ishlatilsa, voltaj regulyatori qizib ketishi va taxtaga zarar etkazishi mumkin. Atmega 328 eng yuqori soat tezligiga ega bo'lish uchun 3,3 V o'rniga 5 V dan foydalanadi.

10 -qadam: sxematik

11 -qadam: taxtaning joylashuvi

Quvvat qatlami izlarni ko'rish uchun quyiladi va zamin qatlami quyiladi. Bu taxta ishlab chiqilganida, USB izi tasodifan orqaga qarab yo'naltirilgan edi. Kabel to'g'ri ulanishi uchun uni burish kerak.

12 -qadam: yig'ish

Rasmlar har bir qadamda olinmagan, lekin quyidagi rasmda taxtaning oxirgi ko'rinishi ko'rsatilgan. Sarlavha pinlari qo'shilmagan, chunki bu taxtaning asosiy vazifasi LED va ADC ni qo'shishdir. USB port qarama -qarshi tomonga qaragan bo'lishi kerak, shunda simi kengash bo'ylab o'tmasligi kerak.