自定义Arduino板设计

自定义Arduino板设计

信不信由你,Arduino是现代世界的奇迹之一。它消除了许多最初的入门障碍,如C语言编程的专业知识和长时间阅读数据表和应用笔记,从而使电子设计和原型设计对每个人来说都是容易的。

Arduino的强大依赖于它的社区,这些社区制作了高质量的软件库,并联合起来使平台更容易、更强大。

15年前,如果您想做一个将信息播放给另一个设备的WiFi连接设备,您肯定需要一支熟练和经验丰富的工程师团队。截至今天,通过在线购买一些模块和在线教程,您可以实现相同的结果。

但是,当你有了Arduino原型的概念验证,想要让它更小,以便适合光滑的外壳,并去掉不必要的组件,以使它更便宜时,会发生什么呢?

您需要制作自己的自定义Arduino板设计PCB。

在本文中,您将学习如何使用Arduino IDE创建一个电路,并将其与概念原型的证明相同,但在自定义的PCB中。

对于本教程,将审查2个不同的MCU。来自Arduino Uno R3和Attiny85 / 45/25的Atmega328p,另一种可以与Arduino环境一起使用的流行MCU,比Atmega328P便宜。

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必要的联系

在设计自定义Arduino板设计原理图时,连接以下引脚并添加以下提到的组件。

ATMega328P必不可少的连接
ATMega328P必不可少的连接
ATTiny82/45/25必不可少的连接
ATTiny82/45/25必不可少的连接

力量

连接所有标记为VCC和AVCC的引脚(不在ATTiny中)到电源。支持2.7V ~ 5.5V的电压。如果需要,AVCC可以使用电感和电容进行额外滤波(LC滤波器计算器),这通常在存在嘈杂的电源时完成。

连接所有标记为GND的引脚到电路的GND。

旁路电容

添加100nF/50V/X7R陶瓷电容器旁边的所有(a)VCC引脚。如果电源轨中出现低频纹波,并行增加1uF和/或10uF的陶瓷电容。

编程接口

要将代码上传到MCU,SPI外设将与/复位引脚一起使用。

标记为SCK,MOSI,MISO和/复位的引脚需要被路由到连接器。

/复位引脚需要连接到VCC的10kohm上拉电阻。

水晶

对于ATMega328P,一个16MHz晶体需要连接到具有高值(100Kohms)反馈电阻的引脚XTAL1和XTAL2。晶体将需要额外的电容,看看如何计算这些电容的值,查看文章初学者指南:使用DSPIC33E MCU进行首次设计

否则,您可以选择包含包含电容的水晶如此CSTNE16M0V530000R0

定制Arduino板设计的布局考虑

除了旁路电容尽可能靠近VCC引脚的一般规则,最重要的考虑将节省您的时间和头痛的是得到正确的连接器引脚。

要直接连接到程序员,应使用通用引脚标头(2.54mm)。

然后,这些网应该按照以下方式与程序员进行1-1连接:

arduino spi引出线

编程

在本节中,我们将学习如何使用Arduino IDE和外部程序员将代码上传到pcb中。

程序员

如果您靠近Arduino,您将意识到有两个MCU

Arduino R3.
Arduino Uno R3.

更大的MCU,是运行代码的MCU,而较小的MCU充当程序员并将USB协议数据转换为串行。此MCU还用于串行()函数。

因为我们没有将这个组件放入我们的设计中,所以我们需要一个以类似方式工作的外部板。

我们将在此示例中使用的程序员是一般称为AVR USBASP程序员。市场上有很多选择,这是一个。

AVR USBasp Arduino编程器
AVR USBasp程序员

一旦你得到了程序员,连接它,并安装了Zadig USB驱动程序,可以从其下载官方网站.检查这个帖子成功的Windows 10安装提示。

Arduino IDE配置ATMEGA328P

在“工具”菜单上,确保选择了以下内容:

Atmega328p Config Arduino.

选择正确的端口,然后在“草图”菜单下,单击“上载使用程序员。

注意:如果您正在编程从未闪过的新MCU,请在上传代码之前单击“刻录”引导加载程序。

Arduino IDE配置ATTiny85/45/25

为了能够编程Aginy系列,您必须首先下载并安装来自Spuscekonde的atinycore图书馆

一旦正确安装了这个库,请在“工具”菜单中选择以下选项:

Tartiny Config Arduino.

选择正确的端口,然后在“草图”菜单下,单击“上载使用程序员。

注意:如果您正在编程从未闪过的新MCU,请在上传代码之前单击“刻录”引导加载程序。

小贴士ATTiny

记忆

ATTiny mcu很好,但它们没有太多的闪存和RAM。在决定选择哪一个MCU之前,修改Arduino UNO的原始草图,以便与ATTiny库一起工作,并单击Verify code,检查它是否编译。

如果没有错误,但代码不编译它意味着您已经耗尽了空间,并且需要优化代码或查找具有更大内存的MCU。

序列号

一些ATTinys,如85/45/25没有串行外设。幸运的是,您仍然可以像在Arduino UNO中一样使用SoftwareSerial库。

保持简单

使用Arduino IDE的最大缺点之一是,我们失去了逐步调试执行正确的能力。

解决此方法的一种方法是在Arduino IDE上使用串行监视器,并在代码的不同部分中放置标志和显示变量。但是,通过此实现,我们没有串行连接以与PC通信。

幸运的是,你可以找到一个USB到ttl串行电缆来解决这个问题。但是,请记住,如果您有另一个设备使用您的串行连接,那么它就不能被共享。

结论

让自己的自定义Arduino板非常容易。希望有了这个简短的教程,您可以开始将项目转换为商业原型。

你自己做Arduino定制板了吗?在下面的评论区分享你的经验和建议

罗伯特·维瑟

Roberto拥有电子嵌入式系统设计和从概念进行编程的经验,包括:电源电子,音频电子,汽车,电池管理系统和可再生能量控制系统。Roberto对技术和可持续发展感兴趣,他在大学学位,硕士,外部课程,安置以及秘鲁志愿服务中获得了实用经验。此外,Roberto在他的时间担任Latinos和西班牙社会和普利茅斯的居民DJ董事长的业务,领导和团队合作技巧

这篇文章有一个评论

  1. Florisbelia迪亚兹

    祝贺罗伯托,从你的童年就认识你,看到你成为伟大的专业人士,我感到很骄傲。

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