PLATFORMA E TRAJNIMIT ARDUINO: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:22

Hej çfarë po ndodh djema këtu është përsëri një mësim i ri dhe një projekt i ri special, dhe këtë herë kam zgjedhur një projekt të vërtetë të nevojshëm për të gjithë prodhuesit e elektronikës, projekti i sotëm është se si të krijoni platformën tuaj të trajnimit Arduino, këtë hap pas hapi tutorial do të jetë udhëzuesi më i mirë për ju djema për të provuar këtë projekt dhe me siguri që kërkohen disa njohuri bazë elektronike, por mos mendoni dy herë për ta provuar sepse është një gjë e mahnitshme.

Prej një kohe të gjatë unë jam duke administruar një grup Arduino në Facebook dhe pashë shumë herë që njerëzit pyesnin se cili është kompleti më i mirë Arduino për të praktikuar dhe nga ku të merrni marrëveshjen më të mirë për të filluar elektronikën dhe një pyetje e shpeshtë ka të bëjë me fati i shpërndarësve të pajisjeve Arduino në disa vende, kështu që padyshim që ekziston një problem atje që kërkon ndërhyrjen tonë dhe si krijues vendosa të filloj këtë tutorial se si të krijoni platformën tuaj të trajnimit Arduino posaçërisht sepse ky projekt do të më ndihmojë të shmang koha e humbur që shpenzoj për të lidhur elementët në bordin e bukës sa herë që përpiqem të testoj kodet e mia, por në vend që ta kem këtë platformë gati për të shkuar, jeta do të jetë më e lehtë.

Ky projekt është aq i dobishëm për tu bërë posaçërisht pas marrjes së PCB të personalizuar që kemi porositur nga JLCPCB për të përmirësuar pamjen e platformës sonë dhe gjithashtu ka mjaft dokumente dhe kode në këtë udhëzues për t'ju lejuar të krijoni me lehtësi stolin tuaj të trajnimit.

Ne e kemi bërë këtë projekt në vetëm 5 ditë, vetëm dy ditë për të përfunduar dizajnin e harduerit për prodhimin e PCB dhe tre ditë për të përfunduar montimin e platformës dhe testuar atë gjithashtu.

Çfarë do të mësoni nga ky tutorial:

1. Zgjedhja e përbërësve të duhur në varësi të platformës tuaj
2. Bërja e qarkut për të lidhur të gjithë përbërësit e zgjedhur
3. Mblidhni të gjitha pjesët e projektit
4. Filloni kodin tuaj të parë me këtë platformë

Hapi 1: Detaje rreth Stolit të Trajnimit

Ideja është kaq e thjeshtë; Unë zgjedh disa përbërës elektronikë bazë si ekrane, LED, sensorë, kontrollues dhe lloje të ndryshme të aktivizuesve dhe i lidh ato së bashku përmes një PCB dhe i mbaj të mbledhura gjatë gjithë kohës dhe gati për veprim, një lloj metode plug and play.

Karakteristikat e platformës sonë

Arduino MEGA2560

Komponenti kryesor i kësaj platforme do të jetë një mega2560 Arduino i cili do të jetë zemra e stolit tonë të stërvitjes meqenëse është lidhësi i të gjithë përbërësve të përdorur, duke mbajtur sinjalet që lëvizin deri në sensorë dhe kontrolle tek treguesit dhe aktivizuesit. Ky bord zhvillimi është aq i dobishëm për t'u përdorur dhe bordi elektronik i fuqishëm për shkak të mikrokontrolluesit të tij AVR, mund të merrni më shumë detaje rreth këtij mikrokontrolluesi përmes kësaj lidhjeje.

Shfaqet

Unë kam përdorur disa ekrane si një ekran LCD 20x4 bazuar në protokollin e komunikimit I²C për të shfaqur disa mesazhe dhe për të rregulluar karakteristikat e shfaqura në këtë ekran dhe gjithashtu ne jemi duke futur një ekran 7 segmentesh me 4 shifra pasi është vërtet i nevojshëm për të mësuar fillestarin si funksionon ky ekran.

Kontrollet

Në lidhje me hyrjet e platformës sonë ne kemi një shirit me 8 ndërprerës, kështu që ne mund të kontrollojmë disa tregues duke përdorur këto ndërprerës pa harruar dy levë me dy akse të dyfishta që ka kontroll të akseve të dyfishta dhe një buton shtytës, duke përdorur këto levë ne mund të kontrollojmë për shembull shpejtësinë dhe drejtimin të një motori pasi ka një sinjal analog dalës që ndryshon në lidhje me pozicionin e akseve të levës.

Treguesit

Duke folur për treguesit, unë kam përfshirë 8 LED të Kuq dhe dy LED RGB dhe gjithashtu kemi një zile atje që e bën lojën me këtë platformë më qesharake.

Sensorë

Ne nuk mund të bëjmë një platformë trajnimi fillestare për kodim pa përfshirë disa sensorë, a është kjo arsyeja pse unë zgjodha disa sensorë të përdorur shpesh si sensori DHT-11 për temperaturën dhe lagështinë, dhe sensorin e zbulimit të gazit MQ-2 i cili gjithashtu ka dhe sinjal analog dalës i lidhur me intensitetin e matur të gazit.

Aktivizuesit

Për aktivizuesit, vendosa të fus të gjitha llojet e motorëve, kjo është arsyeja pse kam vendosur një motor stepper Nema17 dhe jam shumë i sigurt se të gjithë ju djema keni nevojë për këtë lloj motorësh për shkak të saktësisë dhe çift rrotullues të lartë, ne jemi gjithashtu duke përdorur një motor servo dhe dy motorë DC.

Lidhshmëria

Për lidhjen e platformës sonë, unë kam përfshirë një modul Bluetooth HC-06 në rast se dëshironi të provoni një aplikacion android të instaluar në telefonin tuaj të mençur, kështu që në këtë mënyrë do të jetë shumë më e lehtë për ju.

IC dhe drejtuesit

Me siguri ka disa drejtues të qarkut të integruar të nevojshëm për të kontrolluar këto përbërës si MCP23017 për të drejtuar LED-të dhe urën L293D H për të kontrolluar shpejtësinë dhe drejtimin e motorëve DC, gjithashtu unë jam duke përdorur drejtuesin e motorit stepper A4988.

Hapi 2: Skema e projektit

Të gjitha projektet elektronike kanë nevojë për një diagram qarkor për të dhënë një lidhje të kuptueshme midis të gjitha grupeve të tij, kjo është arsyeja pse ne gjithmonë e bëjmë këtë pjesë shumë të rëndësishme sepse ky është dokumenti kryesor i të gjithë projektit që ne bëjmë.

Siç tregohet në figurën e mësipërme, ne i japim secilit komponent lidhjen e duhur dhe lidhjet me tabelën kryesore e cila është Arduino MEGA2560, kjo është shumë e rëndësishme për të ditur se çfarë lloj lidhjeje duhet të krijohet nga sensorët në tabelë dhe nga bordi në aktivizues diagrami qarkor mund të identifikojë edhe listën e hyrjeve dhe daljeve të platformës sonë të trajnimit, në këtë mënyrë do të jetë më e lehtë për fillestarin të fillojë programimin pa humbur kohë të gjatë për të kërkuar se çfarë duhet të jetë një input dhe çfarë duhet të jetë një output.

Ju gjithashtu mund të shkarkoni versionin PDF të këtij diagrami qarkor nga skedari më poshtë.

Hapi 3: Prodhimi i PCB (prodhuar nga JLCPCB)

Për të mbledhur të gjitha pjesët e përmendura së bashku ne kërkojmë një PCB që të krijojë lidhjen e duhur nga bordi Arduino me treguesit dhe sensorët. Kështu që unë kam krijuar këtë diagram qarkor dhe pasi kam bërë lidhjen e duhur për secilin komponent e kam transformuar këtë skemë në një dizajn PCB për ta prodhuar atë

Rreth JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co, Ltd), është ndërmarrja më e madhe e prototipit të PCB në Kinë dhe një prodhues i teknologjisë së lartë i specializuar në prototipin e shpejtë të PCB dhe prodhimin e PCB të serive të vogla. Me mbi 10 vjet përvojë në prodhimin e PCB -ve, JLCPCB ka më shumë se 200, 000 klientë brenda dhe jashtë vendit, me mbi 8, 000 porosi online të prototipimit të PCB -ve dhe sasi të vogël të prodhimit të PCB -së në ditë. Kapaciteti vjetor i prodhimit është 200, 000 sq.m. për PCB të ndryshme me 1 shtresë, 2 shtresa ose shumë shtresa. JLC është një prodhues profesional i PCB -ve të paraqitur në shkallë të gjerë, pajisje të mirë, menaxhim të rreptë dhe cilësi superiore.

Kthehu tek projekti ynë

Për të prodhuar PCB -në e përshtatshme, unë kam krahasuar çmimin nga shumë prodhues të PCB -së dhe unë zgjedh JLCPCB furnizuesit më të mirë të PCB -së dhe ofruesit më të lirë të PCB -ve për të porositur këtë qark. E tëra çfarë duhet të bëj është disa klikime të thjeshta për të ngarkuar skedarin gerber dhe për të vendosur disa parametra si ngjyra dhe sasia e trashësisë së PCB -së, atëherë kam paguar vetëm 2 dollarë për të marrë PCB -në time vetëm pas pesë ditësh.

Siç tregon figurën e skemës së lidhur, unë kam përdorur një Arduino MEGA2560 për të kontrolluar të gjithë sistemin, gjithashtu kam krijuar logot dhe vendosjen e komponentëve në tabelë për ta bërë lidhjen më të lehtë për çdo fillestar në prodhimin e elektronikës. Siç mund ta shihni në fotot e mësipërme, PCB është e prodhuar shumë mirë dhe unë kam të njëjtin dizajn PCB që kemi bërë dhe të gjitha etiketat dhe logot janë atje për të më udhëzuar gjatë hapave të bashkimit. Ju gjithashtu mund të shkarkoni skedarin Gerber për këtë qark nga skedari më poshtë në rastin kur dëshironi të bëni një porosi për të njëjtin model qarku.

Hapi 4: Dizajni i Kutisë së Platformës (CAD)

Para se të filloni të bashkoni komponentët elektronikë, do t'ju tregoj këtë kuti që kam projektuar duke përdorur softuer solidworks i cili më lejon të krijoj një skedar DXF për t'i ngarkuar ato në një makinë prerëse me lazer CNC në mënyrë që të prodhoj kutinë e projektuar; ne përdorëm një material druri MDF 5 mm për të krijuar këtë kuti e cila do t'i japë një pamje më të mirë projektit tonë, veçanërisht me etiketat dhe titujt e tij dhe do të jetë më e lehtë për ne që ta marrim këtë platformë trajnimi me vete kudo që të shkojmë.

Ju mund të shkarkoni skedarët DXF për këtë projekt nga skedarët më poshtë

Hapi 5: Përbërësit e plotë

Tani le të rishikojmë përbërësit e nevojshëm që na duhen për këtë projekt, kështu që siç thashë, unë jam duke përdorur një Arduino MEGA2560 për të drejtuar të gjithë sistemin.

Për të krijuar projekte të këtij lloji do të na duhen:

• PCB që kemi porositur nga JLCPCB:
• Një Arduino Mega2560
• Një motor stepper NEMA17
• Dy motorë DC
• Një servo motor
• Një ekran LCD
• Një ekran me 7 segmente
• Tetë LED të kuq
• Dy LED RGB
• Një zile
• Tetë shirita kalimi
• Dy sensorë DHT-11 sensor
• Sensori i gazit
• Moduli Bluetooth
• Qark i integruar MCP23017
• Shofer stepper A4988
• Drejtuesi i motorit L293D
• Disa lidhës të kokës SIL
• Disa lidhës të kokës me vida
• Një siguresë
• Disa rezistorë dhe kondensatorë
• Kutia e platformës së trajnimit
• Disa vida për montimin

Hapi 6: Saldimi dhe montimi

Tani kalojmë në montimin elektronik dhe i bashkojmë të gjithë përbërësit në PCB. do të gjeni në shtresën e mëndafshit të lartë një etiketë të secilit komponent që tregon vendosjen e tij në tabelë dhe në këtë mënyrë do të jeni 100% të sigurt se nuk do të bëni asnjë gabim në saldim.

Tani kalojmë drejtpërdrejt në montimin e kutisë, është kaq e thjeshtë që kur krijuam vendosjen e vidave në dizajn, gjithçka që duhet të bëjmë është të vidhosim PCB në anën e poshtme të kutisë në hapin e parë të montimit.

Pastaj i vidhosim motorët secili në vendosjen e tij në anën e sipërme të kutisë. E fundit, por jo më pak e rëndësishme, ne i lidhim motorët me ta me kokë vidhosje në PCB. Dhe së fundi përfundojmë vidhosjen e anëve të tjera të kutisë.

Hapi 7: Test (funksionoi): D

Tani ne kemi gjithçka gati për të filluar të luajmë me këtë platformë dhe vendosa të testoj disa kode si rritja e vlerës së ekranit të segmentit 7 dhe rrotullimi i motorit stepper, LCD gjithashtu po funksionon mirë kështu që ju mund të shihni mesazhin e shfaqur edhe në ekranin LCD Me

Siç e shihni djemtë që e bëjnë këtë projekt mahnitës është aq i dobishëm dhe ndjekja e hapave të këtij udhëzimi e bën të lehtë për secilin prej jush ta provojë.

Në udhëzimet e ardhshme do t'ju tregoj pjesën e programimit për secilin komponent dhe si t'i kontrolloni të gjithë këta përbërës duke përdorur bordin Arduino.

Si zakonisht, ju mund të shkruani sugjerimet tuaja nëse keni ndonjë ide tjetër për të përmirësuar këtë projekt dhe ndani me ne platformat tuaja të trajnimit.

Një gjë e fundit, sigurohuni që po bëni elektronikë çdo ditë

Ishte BEE MB nga MEGA DAS shiko herën tjetër