Alt i ét mikrokontrolkort: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I dette design af alt-i-et-mikrokontrollerkort er formålet at være mere funktionelt end Arduino, efter cirka 100 timers design har jeg besluttet at dele det med fællesskabet, jeg håber, at du sætter pris på indsatsen og støtter det (spørgsmål eller information modtages gerne).

Trin 1: Mål

ethvert projekt er der forskellige behov: sensorer, aktuatorer og beregning, den mest økonomiske måde er med en mikrokontroller som enhver Arduino, i dette tilfælde bruger jeg en af PIC16F -serien Microcontroler, da jeg er bedre bekendt.

PIC16F1829 info:

Økonomisk;)

Intern 32 MHz

UART- eller USB -interface (ch340)

SPI eller I2C x2

Timere (8/16-bit) x4 x1

10-bit ADC x12

I / O'er x18

og mange flere ting (info i datablad)

Der er forskellige pakker, men når man laver en ikke-håndlavet PCB-produktion, er den mindste også den billigste

Trin 2: Opgraderinger til MCU

mikrokontrolleren har brug for en kondensator og en hardwarekonfiguration til nulstillingstappen, men det er ikke nok

- Strømforsyningskredsløb

- Hardwareopgraderinger

- Bootloader

- Menneskelig grænseflade

- Pin -konfiguration

Trin 3: Strømforsyningskredsløb

- antipolaritetsbeskyttelse af strømforsyningen (MOSFET-P)

Jeg udnytter mosfets interne diode til at køre, og når det sker, er Gate Voltage nok til at have en meget lav RDSon link_info

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

- typiske kapacitive filtre (100n)

- Sikring til USB -strøm

for at forhindre mere end 1A

- Ferritfilter til USB -strøm

under test

Trin 4: Hardwareopgraderinger

til generelle formål beslutter jeg mig for at tilføje:

- Soft-Start nulstilling hvis andre ting styres, Med en forsinkelse i den indledende nulstilling starter den ikke mikrokontrolleren, efter strøm og stabilitet er spændingen sikker til at styre andre ting

nulstillingstappen nægtes, dette nulstiller MCU'en, når den er 0V, RC -kredsløbet (kondensatormodstand) gør pulsen længere, og dioden aflader kondensatoren, når VCC er 0V

- N-kanal Mosfet AO3400A

fordi en standardmikrokontroller ikke kan give mere end 20mA eller 3mA pr. pin plus strømbegrænsningen det samlede forbrug til 800mA, og mosfets kan bruge 5V til 3.3V konverteringskommunikation.

- OP-AMP LMV358A

at forstærke meget svage signaler, output med lav modstand og instrumentering til at registrere strøm osv …

Trin 5: Bootloader

bootloaderen giver til at skrive en instruerbar, men sammenfattende er dens funktion at indlæse programmet. i Arduino One er der for eksempel en anden mikrokontroller med indbygget USB -understøttelse, i tilfælde af alle PIC'er er bootloaderen PICKIT3, selvom vi har CH340C (det vil ikke være bootloader, det vil være USB til seriel mikrokontroller kaldet UART).

PICKIT3 -> bootloader via ICSP (seriel programmering i kredsløb)

CH340C -> Seriel USB -kommunikation

alt er under udvikling, men bootloader fungerer.

Trin 6: Menneskelig grænseflade

- USB -understøttelse

CH340C er en integreret USB til seriel konverter

Standardkonfiguration af seriel ved 9600bauds, 8bits, 1 stopbit, ingen paritet, mindst signifikant bit sendt først og ikke inverteret

- Genstarts knap

implementeret i Soft-Start Reset-kredsløb for at nulstille mikrokontrolleren, men ICSP RST hersker

-Brugerknap

typisk 10k at trække ned i output -pins

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

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

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

Trin 7: Pin -konfiguration

Løsningen med lidt plads er at angive tappelaget og lodde dem parallelt med brættet, dobbelte rækkebolte og den tilsvarende tykkelse af brættet, lignende et pci express -stik

men den typiske centerstift til pin er 100mils = 2,55mm

afstanden er cirka 2 mm = 2,55 - 0,6 (pin)

også den typiske tykkelse af brættet er 1,6, det er okay

dette er et eksempel med 2 brædder på 1 mm

Trin 8: Slutningen

Hver del, som jeg har integreret, er blevet testet separat med andre komponenter (TH) og prototypeversion, jeg designede den med easyEDA -platformen og bestilte i JLC og LCSC (så ordren samles først, du skal bestille i JLC og når du har bestilt den) med den samme session køber du i LCSC og tilføjer)

Det er ærgerligt, at jeg ikke har noget fotografi, og jeg har ikke været i stand til at bevise det sammen, for den tid, det tager ordren at Kina og lave al dokumentation, men det er for følgende instruktioner, da det dækker det generelle design her, eventuelle spørgsmål kan du efterlade det i kommentarerne.

Og det er det, når ordren kommer, vil jeg lodde det, prøve det sammen, rapportere problemerne, opdatere, dokumentere, programmere og sandsynligvis lave en video.

tak, farvel og støtte!

link: easyEDA, YouTube, selvfølgelig Instructables