Alt i ett mikrokontrollerkort: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

I denne designen av alt-i-ett-mikrokontrollerbordet er formålet å være mer funksjonell enn Arduino, etter omtrent 100 timers design har jeg bestemt meg for å dele det med samfunnet, jeg håper du setter pris på innsatsen og støtter den (spørsmål eller informasjon mottas med takk).

Trinn 1: Mål

ethvert prosjekt er det forskjellige behov: sensorer, aktuatorer og beregninger, den mest økonomiske måten er med en mikrokontroller som enhver Arduino, i dette tilfellet bruker jeg en av PIC16F -serien Microcontroler siden jeg er bedre kjent.

PIC16F1829 -informasjonen:

Økonomisk;)

Intern 32 MHz

UART- eller USB -grensesnitt (ch340)

SPI eller I2C x2

Timere (8/16-bit) x4 x1

10-biters ADC x12

I / O er x18

og mange flere ting (info i datablad)

Det er forskjellige pakker, men når du lager en ikke-håndlaget PCB-produksjon, er den minste også den billigste

Trinn 2: Oppgraderinger for MCU

mikrokontrolleren trenger en kondensator og en maskinvarekonfigurasjon for tilbakestillingsnålen, men er ikke nok

- Strømforsyningskrets

- Maskinvareoppgraderinger

- Bootloader

- Menneskelig grensesnitt

- Pin -konfigurasjon

Trinn 3: Strømforsyningskrets

- antipolaritetsbeskyttelse av strømforsyning (MOSFET-P)

Jeg drar fordel av den interne dioden til mosfet for å kjøre, og når det skjer er Gate Voltage nok til å ha en veldig lav RDSon link_info

-spenningsregulator (VCO) typisk regulator jeg bruker LD1117AG og pakking TO-252-2 (DPAK) samme til lm7805, men billigere og LDO

- typiske kapasitive filtre (100n)

- Sikring for USB -strøm

for å forhindre mer enn 1A

- Ferritfilter for USB -strøm

under test

Trinn 4: Maskinvareoppgraderinger

av generelle formål bestemmer jeg meg for å legge til:

- Soft-Start Resetif andre ting kontrolleres, Med en forsinkelse i den første tilbakestillingen starter den ikke mikrokontrolleren, etter strøm og stabilitet er spenningen sikker for å kontrollere andre ting

tilbakestillingsnålen nektes, dette tilbakestiller MCU når den er 0V, RC -kretsen (kondensatormotstand) gjør pulsen lengre og dioden tømmer kondensatoren når VCC er 0V

- N-Channel Mosfet AO3400A

fordi en standard mikrokontroller ikke kan gi mer enn 20mA eller 3mA per pin pluss strømbegrensningen det totale forbruket til 800mA og mosfets kan bruke 5V til 3.3V konverteringskommunikasjon.

- OP-AMP LMV358A

for å forsterke svært svake signaler, utganger med lav motstand og instrumentering for å føle strøm, etc …

Trinn 5: Bootloader

bootloader gir for å skrive en instruerbar, men oppsummert er dens funksjon å laste programmet. i Arduino One er det for eksempel en annen mikrokontroller med innebygd USB -støtte, for alle PIC -er er bootloaderen PICKIT3 selv om vi har CH340C (det vil ikke være bootloader, det vil være USB til seriell mikrokontroller kalt UART).

PICKIT3 -> bootloader via ICSP (In -Circuit Serial Programming)

CH340C -> Seriell USB -kommunikasjon

alt er under utvikling, men bootloader fungerer.

Trinn 6: Menneskelig grensesnitt

- USB -støtte

CH340C er en innebygd USB til serieomformer

Standardkonfigurasjon av seriell på 9600bauds, 8bits, 1 stoppbit, ingen paritet, minst signifikant bit sendt først og ikke invertert

- Nullstillknapp

implementert i Soft-Start Reset-krets for å tilbakestille mikrokontrolleren, men ICSP RST råder

-Brukerknapp

typisk 10k å trekke ned i utgangsstifter

- 3 mm blå leds x8 5V - 2,7 Vled = 2,3 Vres

2,3 Vres / 1500 Rres = 1,5 mA (du kan få mer lysstyrke)

2,3 Vres * 1,5 mA => 4 mW (mindre enn 1/8 W)

Trinn 7: Pin -konfigurasjon

Løsningen med litt plass er å indikere tappelaget og lodde dem parallelt med brettet, doble radpinner og den tilsvarende tykkelsen på brettet, tilsvarende en PCI Express -kontakt

men den typiske senterpinnen til pinnen er 100mils = 2,55mm

avstanden er ca 2 mm = 2,55 - 0,6 (pin)

også den typiske tykkelsen på brettet er 1,6 det er greit

dette er et eksempel med 2 brett på 1 mm

Trinn 8: slutten

Hver del som jeg har integrert har blitt testet separat med andre komponenter (TH) og prototypeversjon, jeg designet den med easyEDA -plattformen og bestilte i JLC og LCSC (slik at ordren kommer sammen først må du bestille i JLC og en gang bestilt med den samme økten kjøper du i LCSC og legger til)

Det er synd at jeg ikke har noe fotografi, og jeg har ikke klart å bevise det sammen, for den tiden det tar å bestille til Kina og lage all dokumentasjon, men det er for følgende instrukser siden det dekker det generelle designet her, eventuelle spørsmål kan du la det stå i kommentarene.

Og dette er det, når ordren kommer, skal jeg lodde den, prøve den sammen, rapportere problemene, oppdatere, dokumentere, programmere og sannsynligvis lage en video.

takk, farvel og støtte!

lenke: easyEDA, YouTube, åpenbart Instructables