Arduino-breadboard-Prototyping is een groot deel van de ontwerp- en ontwikkelingsprocessen. Het is essentieel voordat u naar meer geavanceerde fasen in PCB -projecten gaat. Daarom, als u een digitale elektronica -ontwikkelaar bent, is een Arduino -breadboard de juiste keuze.
Vóór Arduino hadden beginners moeite met het leren van microcontrollers. Ze moesten dure kits gebruiken, waarvoor assemblagetaalcodering nodig was die moeilijk te gebruiken was.
Arduino heeft echter het spel veranderd door een betaalbaar, eenvoudig te gebruiken platform te bieden met codering in programmeertalen op hoog niveau zoals C ++.
We zullen naar een Arduino -breadboard kijken en de stappen die nodig zijn om dergelijke planken te maken.
What is Arduino?
Arduino is een open-source, digitale elektronica software en hardwareplatform, project en gebruikersgemeenschap. Het platform ontwerpt en bouwt eenvoudig te gebruiken, single-bord microcontrollers en hun kits voor het ontwikkelen van digitale elektronica.
Een Arduino -printplaat
Wat is een breadboard?
Aan de andere kant is een breadboard een rechthoekige plastic console met vierkante geperforeerde gaten en symbolen en lijnen gegraveerd. Het fungeert als een bouwbasis om meerdere elektronische componenten en microcontrollers zoals Arduino te assembleren voor prototyping -doeleinden.
Het soldeerloze ontwerp van het breadboard is het belangrijkste verschil tussen IT en PCB‘s.
Een soldeerloos breadboard
Gewoonlijk worden breadboards geleverd met jumper draden, voedingseenheden en elektronische componenten zoals transistoren, weerstanden en condensatoren.
Enkele specificaties van Arduino
Werkspanning: 7-12V (DC Jack), 5V (USB)
Digitale I/O -pinnen: 14 (6 voor PWM -bewerkingen)
Analoge invoerpennen: 6
Flash -geheugen voor programma -opslag: 32kb
RAM: 2KB
Eeprom: 1KB
Kloksnelheid: 16MHz
DC I/O Pin stroomuitgang: 20 ma
Een Arduino -breadboard bouwen
Bij het bouwen van een Arduino op een breadboard vormt een microcontroller, zoals de Atmega328P, de Barebones Arduino Circuit -kit. Maar de andere delen zijn net zo belangrijk en vormen de rest van het circuit. De specificaties voor de Arduino Atmega328P -microcontroller zijn:
De Atmega328p -chip
Bron: Wikimedia Commons
In vergelijking met de standaard ATMEGA328P -microcontroller is de breadboard Arduino -optie beter omdat deze de Arduino Bootloader draagt. Deze bootloader zorgt voor Arduino IDE -programmering. Ook zal Breadboard Arduino u deze voordelen geven:
Een dieper begrip van hoe Arduino -hardware werkt
Eenvoudige schaalverdeling
Laag energieverbruik
Arduino-breadboard:Vereiste componenten
Om het volledige project in te stellen, hebt u de volgende componenten nodig:
Sluit deze componenten aan zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Een Arduino Atmega328P-breadboard met een USB-naar-seriële convertermodule
Bron: Wikimedia Commons
Om u te helpen met de verbindingen, moet u weten waar elke pin voor is in de microcontroller. Hier is een pinout -diagram voor de chip.
Een pinout -diagram van de Atmega328p en het Arduino -bord
Bron: Wikimedia Commons
Arduino-breadboard:Het verbinden van de externe voeding
Begin met het aansluiten van de bedrading voor de voeding van het breadboard. Het proces omvat het passen van de stroom- en gronddraden waar de spanningsregelaar zal zitten. Let op de pin -nummering om een verkeerde componentverbinding te voorkomen.
Voeg vervolgens de grond- en stroomdraden aan de onderkant van het bord toe om elke rail te verbinden. Bevestig daarna de stroomregelaar en stroomrails aan het bord.
De maximale spanning die u op de VCC -pin kunt toepassen is 6V en u moet voorkomen dat u deze waarde bereikt. Gebruik tussen 3,3-5,5V.
In de meeste gevallen is een 9-12VDC-voeding (batterij) voldoende. Dit is echter het werk van de spanningsregelaar. Daarom moet de invoerkracht 7-16V zijn om ongeveer 5V van de regulator te krijgen.
Voeg een 10UF -condensator toe tussen de toezichthouders in en grond. Plaats ook een vergelijkbare condensator op de rechter rail tussen de vloer en het vermogen.
Steek vervolgens het LED-licht en de weerstand van 220-ohm aan de linkerkant van het bord, recht over de spanningsregelaar.
Nadat u de stroombron heeft opgelost, is het tijd om de microcontroller te laden, dan de USB naar seriële convertermodule.
Arduino-breadboard:De microcontroller verbinden
Sluit eerst de chip aan op het breadboard, zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding. Sluit vervolgens de 10K pull-up weerstand aan op +5V van de reset-pin om te voorkomen dat chip opnieuw wordt ingesteld in de reguliere werking. Indien gemalen tot 0V, start de reset -pin de microcontroller opnieuw op.
Bevestig vervolgens de 16 MHz -klok aan pennen 9 en 10. Sluit de twee 22 PF -condensatoren aan op elk van deze pennen en de grond.
Een Atmega328p -chip bevestigd aan een breadboard
Bron: Wikimedia Commons
Sluit daarna een kleine tactiele schakelaar aan tussen de reset- en aardpennen om als een resetknop te fungeren. Met deze component op zijn plaats, draai de schakelaar om als u de chip opnieuw wilt starten om een nieuw programma te uploaden.
Het is belangrijk op te merken dat sommige chips voorgeprogrammeerd worden met het Blink LED -programma. Gewoonlijk bevat Arduino -software het programma rechtstreeks van de fabrikant.
Arduino-breadboard:Zorg ervoor dat deze pinnen als volgt verbinden:
Pin 7 – Digital Supply Voltage (VCC)
De pin 8 – gnd
Pin 20 – AVCC – ADC Converter leveringsspanning. U moet dit aansluiten op de invoerstroom als u een ADC niet gebruikt. Als u een ADC gebruikt, sluit u de pin aan op het vermogen via een laagdoorlaatfilter.
Pin 21 – AREF – Analoge referentiepen voor ADC
Pin 22 – GND
Het bord -LED moet knipperen na het instellen van alles en het verbinden van de batterij. Het doel van het LED -licht is om te controleren of het bord de juiste hoeveelheid stroom krijgt of tekortschiet.
Je kunt hier stoppen, maar het echte plezier komt wanneer je het Arduino -breadboard programmeert. Om het te knipperen met behulp van uw code, moet u de USB aansluiten op de seriële convertermodule op het breadboard.
Aangezien u de code op de Arduino IDE in uw computer gaat typen, biedt de USB -naar de seriële convertermodule een USB -poort. Het zou helpen als u de poort had om uw computer via een USB -kabel op de breadboard -chip te verbinden.
Arduino-breadboard: De USB verbinden met seriële convertermodule
Je hoeft alleen deze vijf verbindingen te maken:
RX naar TX
TX naar RX
VCC naar VCC
GND naar GND
DTR/RTS naar RST via de 10UF -condensator
Vanaf daar kun je creatief worden op de Arduino Ide. Probeer vervolgens verschillende stukken code op de chip uit te voeren, zoals gedurende een bepaalde tijd in de slaapstand gaan.
Voorbeeld LED knipperende code op de Arduino IDE
Bron: Wikimedia Commons
Overzicht
Zoals u kunt zien, bieden Arduino-breadboards een eenvoudig te gebruiken en betaalbaar platform voor testen en ontwikkeling, waardoor het ideaal is voor digitale digitale elektronicaontwerpers. Als je vragen hebt, ga dan naar ons toe voor verdere opheldering.
