بناء اردوينو DIY على ثنائي الفينيل متعدد الكلور وبعض النصائح للمبتدئين: 17 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

يُقصد بهذا كدليل لأي شخص يقوم بلحام Arduino الخاص به من مجموعة ، والتي يمكن شراؤها من A2D Electronics. يحتوي على العديد من النصائح والحيل من أجل بنائه بنجاح. سوف تتعلم أيضًا ما تفعله جميع المكونات المختلفة.

اقرأ وتعرف على ما يلزم لبناء Arduino الخاص بك!

يمكنك أيضًا عرض هذا المشروع على موقع الويب الخاص بي هنا.

الخطوة 1: موصل USB صغير

الجزء الأول الذي يتم لحامه هو موصل USB الصغير. سيوفر هذا الطاقة لاردوينو الخاص بك عند الانتهاء ، ولكن ستكون هناك حاجة إلى محول RS232 / USB إلى المسلسل لبرمجته. يدخل مقبس USB الصغير أولاً بحيث يمكنك إدخاله ، وقلب اللوحة بحيث تكون الدبابيس متجهة لأعلى ، ثم ضعها على المنضدة. قبل وضعها ، قم بثني المجموعة الصغيرة المكونة من دبابيس قليلاً باتجاه مقدمة اللوحة بحيث تتلاءم مع الثقوب الموجودة على PCB بشكل جيد. سيثبت وزن PCB الموصل في مكانه ، ويمكنك لحامه هناك.

الخطوة 2: تثبيت الرؤوس

رؤوس الدبوس هي القطع التالية التي يجب إدخالها. يجب أن يكون لديك رؤوس أنثوية في 6pin x2 و 8pin x2 و 10pin x1. مطلوب أيضًا رأس ذكر 3 × 2 لرأس ICSP (البرمجة التسلسلية داخل الدائرة). كل هذه الأشياء تدور حول الجزء الخارجي من اللوحة ، وسوف تتناسب تمامًا مع أماكنها المناسبة. قم بتوصيلهم بنفس طريقة مقبس USB ، مع عمل رأس واحد في كل مرة. يجب أن تكون الرؤوس متعامدة تمامًا مع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. لتحقيق ذلك ، قم بلحام دبوس واحد فقط من الرأس ، ثم أثناء الإمساك بالرأس بيدك ، قم بإذابة اللحام مرة أخرى وأعد وضع الرأس في موضعه العمودي. تأكد من أنه يجلس أيضًا في اتجاه اللوح طوال الطول. ثبته في موضعه حتى يصلب اللحام ، ثم استمر في لحام باقي المسامير.

الخطوة 3: مقبس IC

نصيحة سريعة لحام باقي المكونات: يمكن وضع جميع خيوط المكونات من خلال اللوحة أولاً ، ثم ثنيها على الجانب بحيث تظل المكونات في اللوحة عند قلبها. سيسهل ذلك عملية اللحام لأن المكونات ستثبت نفسها في مكانها.

ابدأ بوضع مقبس IC 28pin. تأكد من محاذاة الفتحة في أحد طرفيها مع الرسم الموجود على لوحة الدوائر المطبوعة. يتيح لك هذا معرفة طريقة إدخال متحكم AtMega328P. على الرغم من أن المسامير الموجودة في هذا المقبس أقصر من المقاومات أو المكثفات ، إلا أنه لا يزال من الممكن ثنيها لتثبيت المكون في مكانه أثناء لحامه.

الخطوة 4: المقاومات

يمكن استخدام المقاومات الثلاثة بعد ذلك. لا يهم الطريقة التي توضع بها - المقاومات ليست مستقطبة. هناك 2 كيلو أوم مقاومات كمقاومات لتحديد التيار لمصابيح LED ، ومقاومات 10 كيلو أوم كمقاوم سحب على خط إعادة الضبط. تم اختيار مقاومات 1K أوم لمصباح LED بدلاً من 220 أوم الشائعة بحيث يكون لمصابيح LED تيار أقل يمر عبرها ، وبالتالي تعمل كمؤشرات أكثر من مصباح يدوي.

الخطوة 5: المصابيح

يوجد 2 LED ، أحدهما كمؤشر للطاقة والآخر على دبوس 13 من Arduino. تشير الساق الأطول على مصابيح LED إلى الجانب الإيجابي (الأنود). تأكد من وضع الرجل الأطول في الجانب الذي يحمل علامة + في لوحة الدوائر المطبوعة. يتم أيضًا تسطيح الرصاص السالب مثل LED على الجانب ، بحيث لا يزال بإمكانك فك رموز الخيوط الموجبة (الأنود) والسالبة (الكاثود) إذا تم قطعها.

الخطوة السادسة: المذبذب

التالي هو المذبذب البلوري ومكثفات السيراميك 2 22pF. لا يهم الطريقة التي يتم بها وضع أي من هذه - المكثفات الخزفية ومذبذبات الكريستال ليست مستقطبة. ستمنح هذه المكونات Arduino إشارة ساعة خارجية تبلغ 16 ميجاهرتز. يمكن أن ينتج اردوينو ساعة داخلية 8 ميجا هرتز ، لذلك هذه المكونات ليست ضرورية تمامًا ، ولكن دعها تعمل بأقصى سرعة.

الخطوة 7: إعادة تعيين التبديل

يمكن أن يذهب مفتاح إعادة الضبط بعد ذلك. لا يجب ثني الأرجل الموجودة على المفتاح ، بل يجب أن تثبت نفسها في الفتحة.

الخطوة الثامنة: مكثفات السيراميك

4 100nF (نانو فاراد) مكثفات السيراميك يمكن أن تذهب بعد ذلك. تساعد C3 و C9 على تهدئة ارتفاعات الجهد الصغيرة على خطوط 3.3 فولت و 5 فولت لتوصيل طاقة نظيفة إلى Arduino. C7 في سلسلة مع خط إعادة الضبط الخارجي للسماح لجهاز خارجي (USB to Serial Converter) بإعادة تعيين Arduino في الوقت المناسب من أجل برمجته. يوجد C4 على دبوس AREF (المرجع التناظري) الخاص بـ Arduino و GND للتأكد من أن Arduino يقيس القيم التناظرية الدقيقة على المدخلات التناظرية الخاصة به. بدون C4 ، سيتم اعتبار AREF "عائمًا" (لا يتم توصيله بالطاقة أو الأرض) ، وسيؤدي إلى عدم الدقة في القراءات التناظرية لأن الدبوس العائم سيتحمل أي جهد كهربائي حوله ، بما في ذلك إشارات التيار المتردد الصغيرة في جسمك التي جاءت من الأسلاك من حولك. مرة أخرى ، المكثفات الخزفية ليست مستقطبة ، لذلك لا يهم الطريقة التي توضع بها.

الخطوة 9: PTC Fuse

يمكنك الآن تثبيت فتيل PTC (معامل درجة الحرارة الإيجابية). فتيل PTC ليس مستقطبًا ، لذا يمكن وضعه بأي من الاتجاهين. هذا يذهب مباشرة خلف مقبس USB. إذا حاولت دائرتك سحب أكثر من 500 مللي أمبير من التيار ، فسيبدأ فتيل PTC هذا في التسخين وزيادة المقاومة. ستؤدي هذه الزيادة في المقاومة إلى خفض التيار وحماية منفذ USB. هذه الحماية موجودة فقط في الدائرة عندما يتم تشغيل Arduino عبر USB ، لذلك عند تشغيل Arduino عبر مقبس DC أو عن طريق طاقة خارجية ، تأكد من صحة دائرتك. تأكد من شد الساقين طوال الطريق من خلال الثقوب ، حتى بعد الانحناءات. زوج من الزردية سيكون مفيدًا هنا.

الخطوة العاشرة: المكثفات الالكتروليتية

يمكن وضع المكثفات الإلكتروليتية 3 47 فائق التوهج (ميكرو فاراد) في الخطوة التالية. الساق الأطول في هذه هي الساق الموجبة ، ولكن التحديد الأكثر شيوعًا هو تلوين الغلاف على جانب الساق السلبية. تأكد من أنه عندما تضعهم ، فإن الساق الإيجابية تتجه نحو علامة + على السبورة. تعمل هذه المكثفات على تسوية المخالفات الأكبر لجهد الدخل ، بالإضافة إلى خطوط 5V و 3.3V ، بحيث يحصل Arduino على 5V / 3.3V ثابتة بدلاً من الجهد المتقلب.

الخطوة 11: DC Jack

التالي هو مقبس الإدخال DC. نفس الصفقة مثل جميع المكونات الأخرى ، ضعها واقلب اللوحة فوقها لتظل في مكانها أثناء لحامها. قد يكون ثني الأرجل أمرًا صعبًا بعض الشيء ، حيث إنها سميكة ، لذلك يمكنك دائمًا الاحتفاظ بهذا في مكانه بنفس طريقة موصل USB الصغير الذي تم لحامه سابقًا. هذا واحد سوف يذهب فقط في اتجاه واحد - مع جاك مواجهة خارج اللوحة.

الخطوة 12: منظمات الجهد

الآن منظمي الجهد. تأكد من وضعها في الأماكن الصحيحة. تم تصنيف كلاهما ، لذا ما عليك سوى مطابقة الكتابة على السبورة مع الكتابة الموجودة على المنظمين. منظم 3.3 فولت هو LM1117T-3.3 ومنظم 5V هو LM7805. كلاهما منظمان جهد خطي ، مما يعني أن تيار الإدخال وتيار الخرج سيكونان متماثلين. لنفترض أن جهد الدخل هو 9 فولت ، وأن جهد الخرج هو 5 فولت ، وكلاهما عند 100 مللي أمبير من التيار. سيتم تبديد الفرق في جهد الإدخال والإخراج كحرارة بواسطة المنظم. في هذه الحالة ، (9V-4V) x 0.1A = 0.4W من الحرارة ليتم تبديدها بواسطة المنظم. إذا وجدت أن المنظم يسخن أثناء الاستخدام ، فهذا أمر طبيعي ، ولكن إذا كان يتم سحب تيار كبير وكان هناك فرق كبير في الجهد ، فقد يكون من الضروري استخدام خافض حرارة للمنظم. الآن لتلحيمها على السبورة ، يجب أن تتجه علامة التبويب المعدنية الموجودة على جانب واحد نحو الجانب الموجود على اللوحة الذي يحتوي على خط مزدوج. لتثبيتها في مكانها حتى تقوم بلحامها ، قم بثني ساق واحدة في اتجاه والآخر في الاتجاه الآخر. بمجرد أن يتم اللحام في مكانه ، قم بثني منظم 5V باتجاه الجزء الخارجي من اللوحة والمنظم 3.3V باتجاه داخل اللوحة.

الخطوة 13: إدخال AtMega328P IC

الجزء الأخير هو وضع المتحكم الدقيق في المقبس الخاص به. قم بمحاذاة التجويفات الموجودة في المقبس وعلى IC ، ثم قم بمحاذاة جميع المسامير. بمجرد وضعها في مكانها ، يمكنك دفعها لأسفل. سيستغرق الأمر قوة أكثر قليلاً مما تتوقع ، لذا تأكد من الضغط بشكل متساوٍ حتى لا تثني أيًا من الدبابيس.

الخطوة 14: ملاحظات قليلة حول الحذر مع Arduino الخاص بك

• لا تقم أبدًا بتوصيل طاقة USB والطاقة الخارجية بـ Arduino في نفس الوقت. على الرغم من أنه قد يتم تصنيف كلاهما عند 5 فولت ، إلا أنهما لا يكونان في الغالب 5 فولت بالضبط. يتسبب الاختلاف الصغير في الجهد بين مصدري الطاقة في حدوث ماس كهربائي عبر لوحك.
• لا ترسم أبدًا أكثر من 20 مللي أمبير من التيار من أي طرف إخراج (D0-D13 ، A0-A5). سيؤدي ذلك إلى قلي الميكروكونترولر.
• لا تسحب أبدًا أكثر من 800 مللي أمبير من منظم 3.3 فولت ، أو أكثر من 1 أمبير من منظم 5 فولت. إذا كنت بحاجة إلى مزيد من الطاقة ، فاستخدم محول طاقة خارجي (يعمل بنك طاقة USB بشكل جيد مع 5 فولت). تولد معظم أجهزة Arduinos قوتها 3.3 فولت من USB إلى الشريحة التسلسلية على اللوحة. هذه قادرة فقط على إخراج 200 مللي أمبير ، لذلك إذا كنت تستخدم Arduino مختلفًا ، فتأكد من أنك لا ترسم أكثر من 200 مللي أمبير من دبوس 3.3 فولت.
• لا تضع أكثر من 16 فولت في مقبس التيار المستمر. تم تصنيف المكثفات الإلكتروليتية المستخدمة لـ 16 فولت فقط.

الخطوة 15: بعض النصائح / حقائق مثيرة للاهتمام

• إذا وجدت أن مشروعك يحتاج إلى الكثير من المسامير ، فيمكن أيضًا استخدام دبابيس الإدخال التناظري كدبابيس إخراج رقمية. A0 = D14 ، حتى A5 = D19.
• الأمر analogWrite () هو في الواقع إشارة PWM ، وليس جهدًا تناظريًا. تتوفر إشارات PWM في المسامير 3 و 5 و 6 و 9 و 10 و 11. وهي مفيدة للتحكم في سطوع LED أو التحكم في المحركات أو توليد الأصوات. للحصول على إشارة صوتية على دبابيس خرج PWM ، استخدم وظيفة النغمة ().
• المسامير الرقمية 0 و 1 هي إشارات TX و RX لـ AtMega328 IC. إذا كان ذلك ممكنًا ، فلا تستخدمها في برامجك ، ولكن إذا لزم الأمر ، فقد تحتاج إلى فصل الأجزاء من تلك المسامير أثناء برمجة Arduino.
• دبابيس SDA و SCL لاتصالات i2c هي في الواقع دبابيس A4 و A5 على التوالي. في حالة استخدام اتصال i2c ، لا يمكن استخدام السنون A4 و A5 لأغراض أخرى.

الخطوة 16: برمجة Arduino الخاص بك

افصل أولاً أي طاقة خارجية لتجنب تقصير اثنين من مصادر الطاقة المختلفة. الآن قم بتوصيل USB بالمحول التسلسلي بالرأس الموجود خلف طاقة USB المصغرة. قم بتوصيله وفقًا لما يلي:

محول Arduino USB إلى Serial

GND GND (أرضي)

VCC VCC (طاقة)

DTR DTR (إعادة تعيين دبوس)

TX RX (بيانات)

RX TX (بيانات)

نعم ، تنقلب دبابيس TX و RX. TX هو دبوس الإرسال ، و RX هو دبوس الاستقبال ، لذلك إذا كان لديك دبابيس إرسال متصلة معًا ، فلن يحدث الكثير. هذه واحدة من أكثر المزالق شيوعًا للمبتدئين.

تأكد من ضبط وصلة العبور الموجودة على USB إلى المحول التسلسلي على 5V.

قم بتوصيل USB بالمحول التسلسلي بالكمبيوتر ، وحدد منفذ COM المناسب (سيعتمد على جهاز الكمبيوتر الخاص بك) والمجلس (Arduino UNO) في قائمة الأدوات في Arduino IDE (تم تنزيله من Arduino.cc) ، ثم قم بتجميع وتحميل البرنامج الخاص بك.

الخطوة 17: الاختبار باستخدام رسم وميض

أول شيء يجب عليك فعله هو وميض LED. هذا سوف يطلعك على Arduino IDE ولغة البرمجة ، ويضمن أن اللوحة الخاصة بك تعمل بشكل صحيح. انتقل إلى الأمثلة ، وابحث عن مثال Blink ، ثم قم بالتجميع والتحميل على لوحة Arduino للتأكد من أن كل شيء يعمل. يجب أن ترى أن مؤشر LED المتصل بالرقم 13 يبدأ في الوميض وإيقاف التشغيل على فترات من ثانية واحدة.