Я люблю свои Arduino. В любой момент у меня есть несколько проектов на ходу – с ними так легко создавать прототипы. Но иногда мне хочется сохранить работоспособность проекта без покупки еще одного Arduino. Тратить каждый раз 30 долларов на довольно простой микроконтроллер, для которого мне нужна только часть функций, просто глупо. Именно в этот момент создание клона Arduino становится приемлемым вариантом
Я люблю свои Arduino. В любой момент у меня есть несколько проектов на ходу – с ними так легко создавать прототипы. Но иногда я хочу сохранить работоспособность проекта, не покупая еще один Arduino. Тратить каждый раз 30 долларов на довольно простой микроконтроллер, для которого мне нужна только часть функций, просто глупо. Именно в этот момент создание клона Arduino становится приемлемым вариантом
Правда: Вы не сможете собрать полный клон Arduino дешевле
Сам Arduino состоит из простой электроники, но это пакет и схема, за которые вы действительно платите. В этой статье я расскажу, как повторить некоторые функции намного дешевле – в случае ‘пермитизации’ ваших проектов Arduino – но невозможно создать полный DIY клон Arduino без массовых закупок и производственных мощностей
Прелесть самостоятельной сборки в том, что вы можете исключить ненужные вам элементы, чтобы снизить стоимость, и избежать пакета Arduino со всеми неиспользуемыми заголовками и пустым пространством – если вам действительно нужна форма Arduino и заголовки для использования с другими щитами, то сборка собственного щита не поможет вам сэкономить деньги
В моем случае я хотел постоянно выводить куда-нибудь светодиодный кубик, который я сделал, с внешним источником питания и без дополнительных затрат на использование полной платы Arduino; в конце концов, на макетной плате оставалось свободное место, так что я предпочел бы разместить все там. Вот мой готовый DIY Arduino на стадии макетной платы, вместе со светодиодным кубиком и настоящим Arduino, используемым для программирования. Следующим шагом будет размещение всех битов на макетной плате, но это уже выходит за рамки сегодняшней статьи
В любом случае, продолжим с проектом. Я разбил его по разделам со списками отдельных компонентов, но проще просто купить комплект (Oomlout.co.uk, £7. 50)
Регулятор источника питания и светодиодный индикатор
- Конденсаторы 100 мкФ (2) – обратите внимание на серебряную линию, которая обращена к отрицательной стороне.
- 7805 Регулятор напряжения 5 В (1).
- КРАСНЫЙ светодиод и резистор 560 Ом.
Цель этой секции – взять источник питания 7-12 В (обычно 9 В постоянного тока) и отрегулировать его до 5 В, необходимых микроконтроллерной микросхеме. Красный и синий провода, отходящие слева, должны быть подключены к любому входному питанию, которое вы используете, но абсолютно точно не используйте более 12 В, иначе вы все поджарите. Также соедините верхнюю и нижнюю шины вместе в этой точке
Если вы используете имеющийся Arduino для программирования чипа (описано позже), вы также можете подключить шины питания непосредственно к +5V и GND
Микроконтроллер & Схема синхронизации
- ATMega328P-PU – предварительно загружен загрузчиком Arduino.
- Конденсаторы 22пф (2) (на схеме они синие, но компонент, который я купил, на самом деле был оранжевым – никакой разницы. Они не имеют положительного или отрицательного заряда).
- Кристалл 16 MHZ.
.
Для краткости я не показал регулятор мощности на схеме ниже, но вы, конечно, уже должны были закончить эту часть
Эта часть является ядром Arduino – микроконтроллером. Кристалл 16 мГц обеспечивает постоянный временной сигнал, который толкает каждый цикл схемы
Также, чтобы облегчить себе работу, приобретите эти наклейки Adafruit ($2,95 за 10):
Или сделайте свои собственные. Вот PDF, который я сделал, если у вас есть липкие листы для этикеток
Переключатель сброса
Наконец, нам просто нужен переключатель сброса – к счастью, это довольно просто; но обратите внимание, что в некоторых руководствах вы найдете добавление подтягивающего резистора. Я считаю, что это необходимо для ATMega168, а не для 368
Вот готовая схема
Dx’s и Ax’s – это обычные цифровые и аналоговые контакты ввода/вывода. Если вы решили не облегчать себе жизнь распечаткой, пожалуйста, будьте очень осторожны и не путайте надпись D13 или вывод 13 на Arduino с выводом 13 на ATMega328. Они разные – D13 на самом деле является выводом 19 на чипе.RX также функционально является D0, а TX – D1
Программирование микросхемы
Прежде чем вы сможете проверить это на практике, вам понадобится способ программирования чипа ATMega – вот где возникает сложность. На плате Arduino одной из самых дорогих частей является интерфейс USB
Вот ваши варианты:
1. Вынуть микросхему из другого Arduino
Это самый простой путь для быстрого тестирования; просто используйте существующую плату Arduino с уже работающим скетчем и вытащите чип из Arduino. Если ваш проект завершен и работает, просто поменяйте их местами. Вы можете бросить в Arduino еще один незапрограммированный чип, чтобы использовать его снова – там нет ничего особенного
Единственный минус – очень легко повредить контакты, поэтому будьте ОЧЕНЬ осторожны при их извлечении
2. Использование проходного кабеля от существующего Arduino
Прежде чем приступить к этому, необходимо удалить имеющийся чип из Arduino; он будет мешать процессу. По сути, мы просто будем использовать USB-интерфейс Arduino. Подключите power и GND к стандартным контактам Arduino; Reset ; и самая важная часть – RX к RX (D0), и TX к TX (D1) – это последовательные контакты отправки и приема, после чего вы должны иметь возможность использовать USB порт на вашем оригинальном Arduino
3. Купите USB-кабель FTDI для последовательного интерфейса
По сути, это замена интерфейса, входящего во все Arduino, но довольно дорогая – около $15 – и это главная причина, по которой вы не можете дешево собрать точную копию Arduino. Если вы планируете делать это часто, то приобретение такого устройства, которое можно просто держать на конце USB-кабеля, вероятно, самый простой путь
Для инструкции по добавлению этого устройства следуйте схеме, предоставленной Oomlout Broken URL Removed , обращая внимание только на затененную область интерфейса программирования USB. Для подключения фактического интерфейса используйте 6-контактный заголовок
Обратите внимание, что все эти методы предполагают, что у вас есть Arduino загрузчик , уже записанный на чип; если вы покупаете, например, в виде набора компонентов, они будут предоставлены готовыми для простой замены. Если вы покупаете чипы сами по себе или не специально для Arduino, вам придется использовать что-то другое для записи загрузчика. Здесь есть хороший учебник по использованию существующего Arduino и приложения под названием OptiLoader для этой цели. Разница составляет около $2
Итак, прежде чем покупать еще один Arduino для следующего проекта, спросите себя: нужно ли вам USB-соединение, и нужно ли вам подключать щиты Arduino? Если ответ на оба вопроса положительный, то смело покупайте еще один Arduino – сборка собственного не обойдется дешевле. В противном случае, просто постройте его сами! И не забудьте ознакомиться с остальными нашими учебниками и статьями по Arduino
Комментировать