Bordi i Artë Arduino: 12 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:15

Qëllimi

Qëllimi i këtij bordi është që të ketë të njëjtin funksionalitet të njëjtë me një Arduino Uno, por me karakteristika të përmirësuara të projektimit. Ai do të përfshijë veçori të projektimit për të zvogëluar zhurmën, të tilla si përmirësimi i drejtimit dhe shkëputja e kondensatorëve. Ne do të mbajmë gjurmën standarde të tabelës Arduino në mënyrë që të jetë në përputhje me mburojat; megjithatë, një rresht kunjash kthyes do të shtohen jashtë kësaj gjurme për të përmirësuar paraqitjen e tabelës duke zvogëluar bisedat e tërthorta për sinjalet që dalin nga bordi. Për më tepër, një kristal 16 MHz do të përdoret për orën e sistemit në vend të një rezonatori për të rritur saktësinë dhe stabilitetin e orës

Buxheti i energjisë

Fuqia hyrëse do të jetë e njëjtë me atë që kërkohet për fuqizimin e një Arduino Uno. Gama e rekomanduar e tensionit të hyrjes është 7 deri në 12 volt. Nëse furnizohet me më pak se 7 V, kunja e daljes 5 V mund të furnizojë më pak se pesë volt dhe bordi mund të bëhet i paqëndrueshëm. Nëse përdorni më shumë se 12 V, rregullatori i tensionit mund të nxehet dhe dëmtojë bordin. Atmega 328 do të përdorë 5 V në vend të 3.3 V për të pasur shpejtësinë më të shpejtë të orës.

Menaxhimi i Rrezikut Rreziqet e mundshme:

Marrja e komponentëve të dëmtuar është një rrezik potencial që mund të zbutet duke porositur shtesa.

Orientimi i patate të skuqura IC si Atmega 328 mund të rezultojë në lidhje të pasakta me kunjat. Ne do të kontrollojmë orientimin e saktë para se ta bashkojmë.

Streset mekanike të vendosura në kunjat e daljes mund të prishin lidhjet. Ne do të përdorim montues përmes vrimave për të siguruar që kjo të mos ndodhë.

Kur bashkoni ka potencial për nyje të saldimit të ftohtë. Ne mund ta zbusim këtë duke inspektuar secilën lidhje pasi të jetë formuar bashkimi.

Identifikimi se ku shkojnë pjesët në tabelë mund të bëhet i vështirë.

Përfshirja e identifikimeve të ekranit të mëndafshit do ta bëjë këtë më të lehtë.

Plani i edukimit:

Çelësat do të vendosen për të izoluar nën -qarqet e tabelës dhe do të na lejojnë të mbledhim dhe të provojmë pjesët e dërrasës një nga një dhe të sigurohemi që secila pjesë të funksionojë si duhet përpara se të lëvizni dhe montoni pjesën tjetër të derrit

Hapi 1: Skematik

Skema u krijua duke iu referuar skemave të burimit të hapur Arduino Uno dhe duke e rregulluar atë për të përmirësuar integritetin e sinjalit.

Hapi 2: Paraqitja e PCB

Hapi 3: Montimi

Filluam montimin e PCB me kondensatorët e shkëputjes dhe Siguresat.

Pastaj lidhëm çipat e energjisë dhe çipin e diodës ESD. Çipi mbrojtës ESD ishte i vështirë për t'u bashkuar për shkak të madhësisë së vogël të çipit dhe jastëkëve të vegjël, por ne përfunduam me sukses montimin.

Ne hasëm në një çështje ku bordi ynë nuk u rivendos, por kjo ishte sepse butoni ynë po bënte kontakte të dobëta. Pasi shtypni butonin me një farë force, ai u kthye në një gjendje funksionale dhe funksionoi si zakonisht

Hapi 4: Ndërrimi i zhurmës: Kunja 9

Këtu janë dy imazhe ku krahasohen zhurmat e kalimit nga kunjat 9-13. Shkrepjet me shtrirje jeshile përfaqësojnë tabelën komerciale, të shtënat e verdha përfaqësojnë tabelat tona në shtëpi, dhe sinjalet blu përfaqësojnë sinjale shkas për të marrë një pamje të pastër dhe të qëndrueshme.

Hardshtë e vështirë të shihet etiketimi në shkrepjet e fushës, por tabela komerciale (jeshile) ka një kulm në kulmin e zhurmës së kalimit prej rreth katër volt. Bordi ynë në Shtëpi ka një zhurmë ndërrimi prej afërsisht dy volt. Kjo është një reduktim 50% në kalimin e zhurmës në pin 9.

Hapi 5: Ndërrimi i zhurmës: Pin 10

Në pin 10, zhurma e ndërrimit në tabelën komerciale është më e madhe se katër volt. Ai është ulur në afërsisht 4.2 volt kulmin në majë. Në bordin tonë në shtëpi, zhurma e ndërrimit është pak më shumë se dy volt në kulm. Kjo është rreth 50% ulje e zhurmës së ndërrimit.

Hapi 6: Ndërrimi i zhurmës: Kunja 11

Në kunjin 11 në tabelën komerciale, zhurma e kalimit në lartësinë e ulët është rreth 800 mV dhe zhurma e kalimit të ulët në të lartë është rreth 900 mV. Në bordin tonë në shtëpi, zhurma e kalimit nga lartësia në të ulët është rreth 800 mV dhe zhurma jonë e kalimit në atë të ulët në të lartë është afërsisht 200mV. Ne ulëm zhurmën e kalimit të ulët në të lartë në mënyrë dramatike, por nuk ndikuam vërtet në zhurmën e kalimit nga lart në të ulët.

Hapi 7: Ndërrimi i zhurmës: Pin 12

Në kunjin 12, ne përdorëm një IO kalimi për të shkrepur qëllimet e fushës si në bordin komercial ashtu edhe në bordin e brendshëm. Në bordin komercial, zhurma e ndërrimit është rreth 700mV kulmi në majë dhe bordi në shtëpi ka një kulm në kulmin prej 150mV. Kjo është afërsisht një rënie prej 20% në zhurmën e ndërrimit.

Hapi 8: Ndërrimi i zhurmës: Kunja 13

Në pikën 13, bordi tregtar tregon një zhurmë ndërrimi prej katër volt në kulm dhe bordi ynë në shtëpi tregon pak ose aspak zhurmë kalimi. Ky është një ndryshim masiv dhe është shkak për festim

Hapi 9: Krijimi i një bordi të ri të funksioneve speciale duke përdorur modelin tonë të përmirësuar

Qëllimi i këtij bordi është të zgjerohet në tabelën tonë Golden Arduino, me karakteristika të përmirësuara të dizajnit dhe komponentë të shtuar, të tilla si LED që ndryshojnë ngjyrën dhe një sensor të rrahjeve të zemrës. Ai do të përfshijë veçori të projektimit për të zvogëluar zhurmën, të tilla si përmirësimi i rrugëzimit, përdorimi i 2 shtresave shtesë të PCB për ta bërë atë një tabelë me 4 shtresa dhe shkëputja e kondensatorëve rreth shinave të energjisë dhe ndërrimi I/O. Për të krijuar sensorin e rrahjeve të zemrës do të përdorim një fotodiodë të vendosur midis dy LED, e cila do të masë dritën e reflektuar nga gjaku në gisht që është vendosur mbi sensorin e rrahjeve të zemrës. Për më tepër, ne do të përfshijmë LED të adresueshëm individualisht që kontrollohen përmes I2C.

Fuqia hyrëse do të jetë e njëjtë me atë që kërkohet për fuqizimin e një Arduino Uno. Gama e rekomanduar e tensionit të hyrjes është 7 deri në 12 volt. Nëse furnizohet me më pak se 7 V, kunja e daljes 5 V mund të furnizojë më pak se pesë volt dhe bordi mund të bëhet i paqëndrueshëm. Nëse përdorni më shumë se 12 V, rregullatori i tensionit mund të nxehet dhe dëmtojë bordin. Atmega 328 do të përdorë 5 V në vend të 3.3 V për të pasur shpejtësinë më të shpejtë të orës.

Hapi 10: Skematike

Hapi 11: Paraqitja e bordit

Shtresa e energjisë Pour and Ground Layer Hour E fshehur për të parë gjurmët. Kur u krijua kjo tabelë, gjurma USB në të vërtetë u orientua prapa rastësisht. Duhet të rrokulliset në mënyrë që një kabllo të lidhet siç duhet.

Hapi 12: Asambleja

Fotografitë nuk janë bërë në çdo hap, por fotografia më poshtë tregon sjelljen përfundimtare të tabelës. Kunjat e kokës nuk u shtuan pasi funksioni kryesor i kësaj bordi është të shtoni LED dhe ADC. Porta USB duhet të jetë e drejtuar në drejtim të kundërt në mënyrë që një kabllo të mos ketë nevojë të arrijë në të gjithë bordin.