لوحة تحكم دقيقة الكل في واحد: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

في هذا التصميم للوحة التحكم الدقيقة الكل في واحد ، الغرض هو أن تكون أكثر فاعلية من Arduino ، بعد حوالي 100 ساعة من التصميم ، قررت مشاركتها مع المجتمع ، آمل أن تقدر هذا الجهد وتدعمه (أي أسئلة أو المعلومات ستكون موضع ترحيب).

الخطوة 1: الأهداف

أي مشروع له احتياجات مختلفة: أجهزة الاستشعار والمحركات والحسابات ، الطريقة الأكثر اقتصادا هي باستخدام متحكم دقيق مثل أي Arduino ، في هذه الحالة أستخدم أحد وحدات التحكم الدقيقة ذات النطاق PIC16F لأنني مألوف بشكل أفضل.

معلومات PIC16F1829:

اقتصادي ؛)

32 ميجا هرتز داخلي

واجهة UART أو USB (ch340)

SPI أو I2C x2

الموقتات (8/16 بت) x4 x1

10 بت ADC x12

I / O's x18

والعديد من الأشياء (المعلومات في ورقة البيانات)

هناك عبوات مختلفة ولكن عند إنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور غير مصنوع يدويًا ، يكون أصغرها هو الأرخص أيضًا

الخطوة 2: ترقيات MCU

يحتاج المتحكم الدقيق إلى مكثف وتكوين جهاز لإعادة تعيين دبوس ، ولكنه لا يكفي

- دائرة إمداد الطاقة

- ترقيات الأجهزة

- محمل الإقلاع

- واجهة الإنسان

- تكوين دبوس

الخطوة 3: دائرة إمداد الطاقة

- الحماية المضادة للقطبية لإمدادات الطاقة (MOSFET-P)

أستفيد من الصمام الثنائي الداخلي الخاص بـ mosfet للقيادة وعندما يحدث ذلك يكون جهد البوابة كافيًا للحصول على RDSon link_info منخفض جدًا

- منظم الجهد النموذجي (VCO) أستخدم LD1117AG و pakaging TO-252-2 (DPAK) مثل lm7805 ولكن أرخص و LDO

- مرشحات سعوية نموذجية (100n)

- فتيل لطاقة USB

لمنع أكثر من 1A

- مرشح Ferrite لطاقة USB

تحت الاختبار

الخطوة 4: ترقيات الأجهزة

للأغراض العامة قررت إضافة:

- Soft-Start Resetif يتم التحكم في أشياء أخرى ، مع تأخير في إعادة الضبط الأولي ، لا يبدأ المتحكم الدقيق ، بعد التشغيل والاستقرار ، يكون الجهد آمنًا للتحكم في أشياء أخرى

تم رفض إعادة تعيين دبوس ، وهذا يعيد تعيين MCU عندما يكون 0 فولت ، وتجعل دائرة RC (مقاومة المكثف) النبض أطول ويفرغ الصمام الثنائي المكثف عندما يكون VCC 0 فولت

- قناة N Mosfet AO3400A

لأن المتحكم القياسي لا يمكنه إعطاء أكثر من 20 مللي أمبير أو 3 مللي أمبير لكل دبوس بالإضافة إلى أن الطاقة تحد من إجمالي الاستهلاك إلى 800 مللي أمبير ويمكن أن تستخدم mosfets اتصال تحويل 5 فولت إلى 3.3 فولت.

- OP-AMP LMV358A

لتضخيم الإشارات الضعيفة للغاية والمخرجات ذات المقاومة المنخفضة والأجهزة لاستشعار التيار ، إلخ …

الخطوة 5: Bootloader

يمنحك برنامج bootloader لكتابة تعليمات ، ولكن باختصار وظيفته هي تحميل البرنامج. في Arduino One على سبيل المثال ، يوجد متحكم آخر مع دعم USB أصلي ، في حالة جميع بلدان جزر المحيط الهادئ ، يكون محمل الإقلاع هو PICKIT3 حتى لو كان لدينا CH340C (لن يكون محمل إقلاع ، سيكون من USB إلى وحدة تحكم متسلسلة تسمى UART).

PICKIT3 -> أداة تحميل التشغيل عبر ICSP (البرمجة التسلسلية داخل الدائرة)

CH340C -> اتصال USB التسلسلي

كل شيء قيد التطوير ، لكن أداة تحميل التشغيل تعمل.

الخطوة 6: واجهة الإنسان

- منفذ USB

إن CH340C عبارة عن محول USB مضمن لتحويل تسلسلي

التكوين القياسي للمسلسل عند 9600 بود ، 8 بت ، 1 بت توقف ، بدون تماثل ، إرسال بت الأقل أهمية أولاً وغير مقلوب

- زر إعادة الضبط

تم تنفيذها في دائرة Soft-Start Reset لإعادة ضبط وحدة التحكم الدقيقة ، ولكن تسود ICSP RST

-زر المستخدم

10 كيلو نموذجي لهدم في دبوس الإخراج

- المصابيح الزرقاء 3 مم × 8 5 فولت - 2.7 Vled = 2.3 Vres

2.3 Vres / 1500 Rres = 1.5 مللي أمبير (يمكنك الحصول على مزيد من السطوع)

2.3 Vres * 1.5 مللي أمبير => 4 ميجاوات (أقل من 1/8 واط)

الخطوة 7: تكوين الدبوس

الحل مع وجود مساحة صغيرة ، هو الإشارة إلى طبقة الدبوس ولحامها بالتوازي مع اللوحة ، ودبابيس صف مزدوجة والسمك المقابل للوحة ، على غرار موصل PCI Express

لكن دبوس المركز النموذجي للدبوس هو 100 مل = 2.55 مم

المسافة aprox 2 مم = 2.55 - 0.6 (دبوس)

كما أن السماكة النموذجية للوحة هي 1.6 وهذا جيد

هذا مثال مع لوحين من 1 مم

الخطوة 8: النهاية

تم اختبار كل جزء قمت بدمجه بشكل منفصل مع المكونات الأخرى (TH) وإصدار النموذج الأولي ، لقد قمت بتصميمه باستخدام منصة easyEDA وتم طلبه في JLC و LCSC (بحيث يأتي الطلب معًا أولاً ، عليك أن تطلبه في JLC ومرة واحدة تطلبه مع نفس الجلسة التي تقوم فيها بالشراء في LCSC والإضافة)

إنه لأمر مؤسف أنه ليس لدي أي صورة ولم أتمكن من إثباتها معًا ، لأن الوقت الذي يستغرقه الطلب إلى الصين وعمل جميع الوثائق ، ولكنه مخصص للمعلمين التاليين لأنه يغطي التصميم العام هنا ، أي أسئلة يمكنك تركها في التعليقات.

وهذا هو ، عندما يصل الطلب ، سأقوم بلحامه ، وتجربته معًا ، والإبلاغ عن المشكلات ، والتحديث ، والتوثيق ، والبرنامج ، وربما صنع مقطع فيديو.

شكرا وداعا ودعم!

الرابط: easyEDA ، YouTube ، Instructables بشكل واضح