Gib kein Geld für ein Arduino aus

Werbung

Ich liebe meine Arduinos. Zu jedem Zeitpunkt habe ich einige Projekte in Arbeit - Prototyping ist mit ihnen einfach so einfach. Aber manchmal möchte ich das Projekt funktionsfähig halten, ohne ein anderes Arduino zu kaufen. Jedes Mal 30 Dollar für einen ziemlich einfachen Mikrocontroller auszugeben, für den ich nur einen Teil der Funktionalität benötige, ist einfach albern. An diesem Punkt wird das Erstellen eines Arduino-Klons zu einer praktikablen Option.

Die Wahrheit: Sie können keinen vollständigen Arduino-Klon billiger erstellen

Das Arduino selbst besteht aus einfacher Elektronik, aber es ist das Paket und das Layout, für das Sie wirklich bezahlen. In diesem Artikel werde ich beschreiben, wie Sie einige der Funktionen zu einem viel günstigeren Preis replizieren können - im Fall der "Permifizierung" Ihrer Arduino-Projekte - aber es ist unmöglich, einen vollständigen DIY-Arduino-Klon zu erstellen, ohne über Kaufkraft und Produktion zu verfügen Einrichtungen.

Das Schöne am Erstellen eigener Dateien ist, dass Sie Teile ausschließen können, die Sie nicht benötigen, um die Kosten niedrig zu halten, und das Arduino-Paket mit allen nicht verwendeten Headern vermeiden können und verschwendeter Platz - Wenn Sie die Arduino-Form und die Header wirklich für die Verwendung mit anderen Schilden benötigen, können Sie durch das Erstellen Ihrer eigenen Schilde keine sparen Geld.

In meinem Fall wollte ich das permanent anzeigen LED Würfel habe ich gemacht Wie man einen pulsierenden Arduino LED-Würfel herstellt, der aussieht, als käme er aus der ZukunftWenn Sie sich mit einigen Arduino-Projekten für Anfänger beschäftigt haben, aber etwas Dauerhaftes und auf einer ganz anderen Ebene suchen, dann ist der bescheidene 4 x 4 x 4 LED-Würfel ... Weiterlesen irgendwo mit einem externen Netzteil und nicht den zusätzlichen Kosten für die Verwendung einer vollständigen Arduino-Karte; Immerhin war auf dem Protoboard noch Platz, also würde ich lieber alles dort platzieren. Hier ist mein fertiges DIY-Arduino in der Steckbrettphase, neben dem LED-Würfel und einem tatsächlichen Arduino, das zum Programmieren verwendet wird. Der nächste Schritt besteht darin, alle Bits auf dem Protoboard zu platzieren. Dies ist jedoch heute nicht Gegenstand dieses Artikels.

Wie auch immer, weiter mit dem Projekt. Ich habe es nach Abschnitten mit einzelnen Komponentenlisten unterteilt, aber es ist einfacher, nur ein Bundle zu kaufen (Oomlout.co.uk, £ 7,50).

Netzteilregler & Anzeige-LED

• 100 uF Kondensatoren (2) - Achten Sie auf die silberne Linie, die zur negativen Seite zeigt
• 7805 5V Spannungsregler (1)
• ROTE LED und 560 Ohm Widerstand

In diesem Abschnitt wird ein 7-12-V-Netzteil (normalerweise ein 9-V-Gleichstromstecker) verwendet, das vom Mikrocontroller-Chip auf 5 V heruntergeregelt wird. Die roten und blauen Kabel, die sich links lösen, sollten an die von Ihnen verwendete Eingangsleistung angeschlossen werden. Verwenden Sie jedoch auf keinen Fall mehr als 12 V, da Sie sonst braten. Verbinden Sie an dieser Stelle auch die obere und die untere Schiene miteinander.

Wenn Sie ein vorhandenes Arduino huckepack nehmen, um den Chip zu programmieren (später beschrieben), können Sie die Stromschienen auch direkt an + 5V und GND anschließen.

Mikrocontroller & Timing-Schaltung

• ATMega328P-PU - vorinstalliert mit Arduino Bootloader.
• 22pf Kondensatoren (2) (im Diagramm sind sie blau, aber die von mir gekaufte Komponente war tatsächlich orange - kein Unterschied. Es gibt keine positiven oder negativen zu diesen).
• 16 MHz Kristall.

Der Kürze halber habe ich den Leistungsregler in der folgenden Abbildung nicht gezeigt, aber Sie sollten das Bit natürlich schon fertig haben.

Dieser Teil ist der Kern eines Arduino - des Mikrocontrollers. Der 16-MHz-Kristall liefert ein konstantes Zeitsignal, das jeden Zyklus der Schaltung drückt.

Kaufen Sie auch einige davon, um sich die Arbeit zu erleichtern Adafruit Pinout Etiketten ($ 2,95 für 10):

Oder machen Sie Ihre eigenen. Hier ist ein PDF Ich habe gemacht, wenn Sie klebrige Etikettenblätter haben.

Schalter zurücksetzen

Schließlich brauchen wir nur einen Reset-Schalter - zum Glück ist dieses Bit ziemlich einfach; Beachten Sie jedoch, dass Sie in einigen Tutorials eine finden Widerstand herunterziehen hinzugefügt. Ich glaube, dass dies für ATMega168 und nicht für 368 benötigt wird.

Hier ist das fertige Diagramm.

Die Dx und Axe sind dann Ihre regulären digitalen und analogen E / A-Pins. Wenn Sie sich das Leben mit einem Ausdruck nicht leichter machen möchten, achten Sie bitte darauf, dass Sie nichts verwechseln, was D13 oder Pin 13 auf dem Arduino mit Pin 13 des ATMega328 sagt. Sie sind anders - D13 ist tatsächlich Pin 19 auf dem Chip. RX ist auch funktional D0 und TX ist D1.

Programmieren des Chips

Bevor Sie dies testen können, müssen Sie den ATMega-Chip auf irgendeine Weise programmieren - hier kommt die Komplikation ins Spiel. Auf einem Arduino-Board ist eines der teuersten Teile die USB-Schnittstelle.

Hier sind Ihre Optionen:

1. Nehmen Sie den Chip aus einem anderen Arduino.

Dies ist der einfachste Weg für schnelle Tests. Verwenden Sie einfach ein vorhandenes Arduino-Board mit Ihrer Arbeitsskizze und ziehen Sie den Chip aus dem Arduino heraus. Wenn Ihr Projekt abgeschlossen ist und funktioniert, tauschen Sie es einfach aus. Sie können einen weiteren unprogrammierten Chip in den Arduino werfen, um ihn erneut zu verwenden - dort gibt es nichts Besonderes.

Der einzige Nachteil hierbei ist, dass die Stifte sehr leicht beschädigt werden können. Seien Sie daher beim Entfernen SEHR vorsichtig.

2. Verwenden Sie ein Passthrough-Kabel von einem vorhandenen Arduino.

Bevor Sie dies versuchen, müssen Sie auch den vorhandenen Chip von Ihrem Arduino entfernen. es wird den Prozess stören. Im Wesentlichen verwenden wir nur die USB-Schnittstelle des Arduino. Verbinden Leistung und GND zu den Standard-Arduino-Stiften; Zurücksetzen; und der wichtigste Teil - RX zu RX (D0) und TX zu TX (D1) - dies sind die seriellen Sende- und Empfangspins. Dann sollten Sie in der Lage sein, den USB-Anschluss Ihres ursprünglichen Arduino zu verwenden.

3. Kaufen Sie ein FTDI USB-zu-Seriell-Schnittstellenkabel.

Dies ist im Grunde ein Ersatz für die Schnittstelle, die in allen Arduino enthalten ist, aber ziemlich teuer bei um die 15 Dollar - und ist der Hauptgrund, warum Sie eine exakte Nachbildung eines Arduino nicht billig erstellen können. Wenn Sie dies jedoch häufig tun möchten, ist es wahrscheinlich der einfachste Weg, eines davon zu erwerben, das Sie einfach am Ende eines USB-Kabels aufbewahren können.

Anweisungen zum Hinzufügen finden Sie in der Abbildung von Oomlout [Unterbrochene URL entfernt]. Beachten Sie dabei nur den schattierten Bereich der USB-Programmierschnittstelle. Verwenden Sie den 6-poligen Header, um die eigentliche Schnittstelle anzuschließen.

Beachten Sie, dass alle diese Methoden davon ausgehen, dass Sie ein Arduino haben Bootloader bereits auf den Chip gebrannt; Wenn Sie beispielsweise als Komponentenpaket kaufen, werden diese zum einfachen Austausch bereitgestellt. Wenn Sie die Chips alleine oder nicht speziell für einen Arduino-Zweck kaufen, müssen Sie zuerst etwas anderes verwenden, um den Bootloader zu brennen. Da ist ein gutes Tutorial hier über das Huckepack eines vorhandenen Arduino und einer Anwendung namens OptiLoader zu diesem Zweck. Der Unterschied beträgt ungefähr 2 $.

Fragen Sie sich also, bevor Sie ein anderes Arduino für das nächste Projekt kaufen: Benötigen Sie die USB-Verbindung?, und Müssen Sie Arduino-Schilde anschließen?? Wenn die Antwort auf beide Fragen Ja lautet, kaufen Sie ein anderes Arduino - es wird nicht billiger, wenn Sie Ihr eigenes bauen. Ansonsten bauen Sie einfach selbst eine! Und vergessen Sie nicht, den Rest von uns zu überprüfen Arduino-Tutorials und Artikel.