منصة تدريب أردوينو: 7 خطوات

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

مرحبًا ، ما الأمر يا رفاق هنا مرة أخرى هو برنامج تعليمي جديد ومشروع خاص جديد ، وهذه المرة اخترت مشروعًا مطلوبًا حقيقيًا لجميع مصنعي الإلكترونيات ، مشروع اليوم يدور حول كيفية إنشاء منصة تدريب Arduino الخاصة بك ، هذه خطوة بخطوة سيكون البرنامج التعليمي هو أفضل دليل لكم يا رفاق لتجربة هذا المشروع وبالتأكيد هناك بعض المعرفة الإلكترونية الأساسية المطلوبة هناك ولكن لا تفكر مرتين لتجربتها لأنها رائعة.

منذ فترة طويلة ، كنت أدير مجموعة Arduino Facebook ورأيت عدة مرات يسأل الناس عن أفضل مجموعة Arduino للتمرين ومن أين يمكنني الحصول على أفضل صفقة لبدء الإلكترونيات ، وهناك سؤال متكرر حول حظ موزعي مجموعة Arduino في بعض البلدان ، لذلك من الواضح أن هناك مشكلة تتطلب تدخلنا وكصانع قررت بدء هذا البرنامج التعليمي حول كيفية إنشاء منصة تدريب Arduino الخاصة بك خصيصًا لأن هذا المشروع سيساعدني في تجنب الوقت الضائع الذي أقضيه في توصيل المكونات بلوحة توصيل الأسلاك في كل مرة أحاول فيها اختبار أكوادي ولكن بدلاً من ذلك من خلال وجود هذا النظام الأساسي الجاهز للعمل ، ستكون الحياة أسهل.

يعد هذا المشروع مفيدًا جدًا بشكل خاص بعد الحصول على PCB المخصص الذي طلبناه من JLCPCB لتحسين مظهر نظامنا الأساسي وهناك أيضًا مستندات ورموز كافية في هذا الدليل للسماح لك بإنشاء مقعد التدريب الخاص بك بسهولة.

لقد أنجزنا هذا المشروع في 5 أيام فقط ، يومين فقط لإنهاء تصميم الأجهزة لصنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور وثلاثة أيام لإنهاء تجميع النظام الأساسي واختباره أيضًا.

ماذا ستتعلم من هذا البرنامج التعليمي:

1. اختيار المكونات الصحيحة حسب النظام الأساسي الخاص بك
2. عمل الدائرة لتوصيل جميع المكونات المختارة
3. قم بتجميع جميع أجزاء المشروع
4. ابدأ أول رمز خاص بك باستخدام هذه المنصة

الخطوة 1: تفاصيل حول مقعد التدريب

الفكرة بسيطة جدا. أختار بعض المكونات الإلكترونية الأساسية مثل شاشات العرض ، ومصابيح LED ، وأجهزة الاستشعار ، وأجهزة التحكم وأنواع مختلفة من المشغلات ، وأقوم بتوصيلها معًا من خلال ثنائي الفينيل متعدد الكلور واحتفظ بها مجمعة وجاهزة للعمل طوال الوقت ، وهي نوع من طريقة التوصيل والتشغيل.

ميزات منصتنا

اردوينو MEGA2560

سيكون المكون الرئيسي لهذه المنصة هو Arduino mega2560 الذي سيكون قلب مقعد التدريب الخاص بنا لأنه رابط جميع المكونات المستخدمة ، مما يحافظ على انتقال الإشارات على طول الطريق من المستشعرات وأجهزة التحكم إلى المؤشرات والمحركات. لوحة التطوير هذه سهلة الاستخدام ولوحة إلكترونية قوية بسبب متحكم AVR الخاص بها ، يمكنك الحصول على مزيد من التفاصيل حول هذا المتحكم الدقيق من خلال هذا الرابط.

يعرض

لقد استخدمت بعض شاشات العرض مثل شاشة LCD مقاس 20 × 4 استنادًا إلى بروتوكول الاتصال I²C لعرض بعض الرسائل وضبط العلامات المعروضة على هذه الشاشة ، كما نقوم أيضًا بإدخال شاشة عرض مكونة من 7 أجزاء من 4 أرقام نظرًا لأنها ضرورية جدًا للمبتدئين للتعلم كيف تعمل هذه الشاشة.

ضوابط

حول مدخلات منصتنا ، لدينا شريط 8 مفاتيح حتى نتمكن من التحكم في بعض المؤشرات باستخدام هذه المفاتيح دون أن ننسى محوري التحكم المزدوج الذي يحتوي على تحكم بمحاور مزدوجة وزر ضغط ، باستخدام أذرع التحكم هذه يمكننا التحكم على سبيل المثال في السرعة والاتجاه محرك لأنه يحتوي على إشارة خرج تناظرية تتغير فيما يتعلق بموضع محاور عصا التحكم.

المؤشرات

بالحديث عن المؤشرات ، قمت بتضمين 8 مصابيح LED حمراء واثنين من مصابيح RGB LED ولدينا أيضًا صفارة هناك مما يجعل اللعب بهذه المنصة أكثر تسلية.

مجسات

لا يمكننا إنشاء منصة تدريب للمبتدئين للتشفير دون إشراك بعض المستشعرات ، ولهذا السبب اخترت بعض المستشعرات المستخدمة بشكل متكرر مثل مستشعر DHT-11 لدرجة الحرارة والرطوبة ، ومستشعر اكتشاف الغاز MQ-2 الذي يحتوي أيضًا على إشارة خرج تناظرية تتعلق بكثافة الغاز المقاسة.

المحركات

بالنسبة للمشغلات ، قررت إدخال جميع أنواع المحركات وهذا هو السبب في أنني وضعت محركًا متدرجًا Nema17 وأنا متأكد تمامًا من أنكم جميعًا بحاجة إلى هذا النوع من المحركات نظرًا لدقتها وعزم الدوران العالي ، فنحن أيضًا باستخدام محرك سيرفو واثنين من محركات التيار المستمر.

الاتصال

من أجل الاتصال بمنصتنا ، فقد قمت بتضمين وحدة Bluetooth HC-06 في حال كنت ترغب في اختبار تطبيق android مثبت في هاتفك الذكي ، وبهذه الطريقة سيكون الأمر أسهل بالنسبة لك.

المرحلية والسائقين

بالتأكيد هناك بعض برامج تشغيل الدوائر المتكاملة اللازمة للتحكم في هذه المكونات مثل MCP23017 لتشغيل مصابيح LED وجسر L293D H للتحكم في سرعة واتجاه محركات التيار المستمر ، كما أنني أستخدم محرك السائر A4988.

الخطوة 2: تخطيطي المشروع

يحتاج كل مشروع إلكتروني إلى مخطط دائري لإعطاء اتصال مفهوم بين جميع مجموعاته ، ولهذا السبب نجعل هذا الجزء دائمًا مهمًا جدًا لأن هذا هو المستند الرئيسي للمشروع بأكمله الذي نقوم به.

كما هو موضح في الصورة أعلاه ، نقدم لكل مكون الاتصال المناسب والارتباطات باللوحة الرئيسية وهي Arduino MEGA2560 ، وهذا مهم جدًا لمعرفة نوع الاتصال الذي يجب إنشاؤه من المستشعرات إلى اللوحة ومن اللوحة إلى اللوحة الرئيسية مشغل. يمكن أن يحدد مخطط الدائرة أيضًا قائمة المدخلات والمخرجات لمنصة التدريب الخاصة بنا ، وبهذه الطريقة سيكون من الأسهل على Begineer بدء البرمجة دون إضاعة وقت طويل في البحث عما يجب أن يكون مُدخلًا وما يجب أن يكون ناتجًا.

يمكنك أيضًا تنزيل إصدار PDF من مخطط الدائرة هذا من الملف أدناه.

الخطوة 3: صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور (من إنتاج JLCPCB)

من أجل تجميع جميع الأجزاء المذكورة معًا ، نحتاج إلى PCB لإنشاء الاتصال الصحيح من لوحة Arduino إلى المؤشرات وأجهزة الاستشعار. لذلك قمت بإنشاء مخطط الدائرة هذا وبعد إجراء الاتصال المناسب لكل مكون قمت بتحويل هذا التخطيطي إلى تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لإنتاجه

حول JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co.، Ltd.) ، هي أكبر مؤسسة نموذجية لثنائي الفينيل متعدد الكلور في الصين وهي شركة تصنيع عالية التقنية متخصصة في نموذج أولي سريع لثنائي الفينيل متعدد الكلور وإنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور. مع أكثر من 10 سنوات من الخبرة في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لدى JLCPCB أكثر من 200 ألف عميل في الداخل والخارج ، مع أكثر من 8 آلاف طلب عبر الإنترنت من نماذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور وإنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور بكميات صغيرة في اليوم. تبلغ الطاقة الإنتاجية السنوية 200 ألف متر مربع. للعديد من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادية الطبقة أو ثنائية الطبقات أو متعددة الطبقات. JLC هي شركة محترفة لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور تتميز بمقياس كبير ، ومعدات جيدة ، وإدارة صارمة وجودة عالية.

العودة إلى مشروعنا

من أجل إنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور المناسب ، قمت بمقارنة السعر من العديد من منتجي ثنائي الفينيل متعدد الكلور واخترت JLCPCB أفضل موردي ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأرخص مزودي ثنائي الفينيل متعدد الكلور لطلب هذه الدائرة. كل ما علي فعله هو بعض النقرات البسيطة لتحميل ملف جربر وتعيين بعض المعلمات مثل لون وسمك ثنائي الفينيل متعدد الكلور وكميته ، ثم دفعت دولارين فقط للحصول على ثنائي الفينيل متعدد الكلور بعد خمسة أيام فقط.

نظرًا لأنه يُظهر صورة المخطط ذي الصلة ، فقد استخدمت Arduino MEGA2560 للتحكم في النظام بالكامل ، كما قمت بتصميم الشعارات ووضع المكونات على اللوحة لتسهيل عملية اللحام لأي مبتدئ في صناعة الإلكترونيات. كما ترون في الصور أعلاه ، تم تصنيع PCB جيدًا ولدي نفس تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي صنعناه وجميع الملصقات والشعارات موجودة لإرشادي أثناء خطوات اللحام. يمكنك أيضًا تنزيل ملف Gerber لهذه الدائرة من الملف بالأسفل في حالة رغبتك في تقديم طلب لنفس تصميم الدائرة.

الخطوة 4: تصميم صندوق المنصة (CAD)

قبل البدء في لحام المكونات الإلكترونية ، سأريكم هذا الصندوق الذي صممته باستخدام برنامج Solidworks الذي يسمح لي بإنشاء ملفات DXF لتحميلها في آلة القطع بالليزر CNC لإنتاج الصندوق المصمم ؛ استخدمنا مادة خشب MDF مقاس 5 مم لإنشاء هذا الصندوق الذي سيضيف مظهرًا أفضل لمشروعنا ، خاصةً مع ملصقاته وعناوينه وسيكون من الأسهل بالنسبة لنا أخذ منصة التدريب هذه معنا في كل مكان نذهب إليه.

يمكنك تنزيل ملفات DXF لهذا المشروع من الملفات أدناه

الخطوة 5: المكونات الكاملة

الآن دعونا نراجع المكونات الضرورية التي نحتاجها لهذا المشروع ، لذلك كما قلت ، أنا أستخدم Arduino MEGA2560 لتشغيل النظام بأكمله.

من أجل إنشاء هذا النوع من المشاريع ، سنحتاج إلى:

• ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي طلبناه من JLCPCB:
• واحد Arduino Mega2560
• محرك متدرج NEMA17
• اثنان من محركات التيار المستمر
• محرك سيرفو واحد
• شاشة LCD واحدة
• عرض مقطع واحد من 7 مقاطع
• ثمانية مصابيح LED حمراء
• اثنان RGB LEDs
• جرس واحد
• ثمانية شريط تبديل
• مستشعران لذراع التحكم DHT-11
• مستشعر الغاز
• وحدة بلوتوث
• MCP23017 دارة متكاملة
• A4988 سائق السائر
• سائق المحرك L293D
• بعض موصلات رأس SIL
• بعض موصلات رأس المسمار
• فتيل
• بعض المقاومات والمكثفات
• صندوق منصة التدريب
• بعض المسمار للتجميع

الخطوة 6: اللحام والتجميع

ننتقل الآن إلى التجميع الإلكتروني ونلحم جميع المكونات في ثنائي الفينيل متعدد الكلور. ستجد على الطبقة الحريرية العلوية ملصقًا لكل مكون يشير إلى موضعه على السبورة وبهذه الطريقة ستكون متأكدًا بنسبة 100٪ أنك لن ترتكب أي أخطاء في اللحام.

الآن ننتقل مباشرة إلى تجميع الصندوق ، الأمر بسيط للغاية لأننا أنشأنا موضع المسمار في التصميم ، كل ما نحتاج إلى القيام به هو شد PCB إلى الجانب السفلي من الصندوق في الخطوة الأولى من التجميع.

ثم نقوم بلف المحركات كل واحدة في وضعها على الجانب العلوي من الصندوق. أخيرًا وليس آخرًا ، قمنا بتوصيل المحركات برؤوس لولبية على PCB. وأخيرًا ننتهي من شد الجوانب الأخرى للصندوق.

الخطوة 7: اختبر (نجحت): د

الآن لدينا كل شيء جاهز لبدء اللعب مع هذه المنصة وقررت اختبار بعض الأكواد مثل زيادة قيمة عرض الأجزاء السبعة وتحويل محرك السائر ، تعمل شاشة LCD أيضًا بشكل جيد حتى تتمكن من رؤية الرسالة المعروضة على شاشة LCD أيضًا.

كما ترى الرجال الذين يصنعون هذا المشروع المذهل سهل للغاية ، واتباع خطوات هذا التوجيه يجعل من السهل على أي منكم تجربته.

سأوضح لك في التعليمات القادمة جزء البرمجة لكل مكون وكيفية التحكم في كل هذه المكونات باستخدام لوحة Arduino.

كالعادة يمكنك تدوين اقتراحاتك إذا كان لديك أي أفكار أخرى لتحسين هذا المشروع ومشاركة منصات التدريب الخاصة بك معنا.

شيء أخير ، تأكد من أنك تقوم بالإلكترونيات كل يوم

كان BEE MB من MEGA DAS انظر في المرة القادمة