Arduino суралцагчийн иж бүрдэл (нээлттэй эх сурвалж): 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Хэрэв та Arduino World-д анхлан суралцаж байгаа бөгөөд Arduino-ийг практик туршлагаар сурах гэж байгаа бол энэхүү зааварчилгаа нь энэхүү иж бүрдэлд зориулагдсан болно. Энэхүү иж бүрдэл нь Arduino -г оюутнуудад хялбар аргаар заах дуртай багш нарын хувьд сайн сонголт юм.

Хэрэв та Arduino -г сурахыг хүсч байвал дараахь сэдвүүдийг оруулах ёстой.

Дижитал гаралт:

• Arduino ашиглан олон LED -ийг хянах
• Buzzer ашиглан ая үүсгэх

Дижитал оролт:

• Arduino ашиглан интерфэйс хийх товчлуур
• DHT11 мэдрэгчийг Arduino ашиглан холбох

Аналог оролт:

• Потенциометрээс аналог өгөгдлийг унших
• Arduino ашиглан LM35 температур мэдрэгчийг холбох

Аналог гаралт (PWM ашиглан):

RGB LED ашиглан олон өнгө үүсгэх

SPI харилцаа холбоо:

• Arduino -той 74HC595 ээлжийн бүртгэлийн интерфейс
• MAX7219CNG -ийг Arduino -той холбож, DOT Matrix дэлгэц эсвэл олон тооны долоон сегментийн дэлгэцийг жолоодож, зөвхөн 3 зүү Arduino ашиглана.

I2C харилцаа холбоо:

DS1307 бодит цагийн цагнаас огноо, цагийг унших

UART харилцаа холбоо:

GROVE GPS болон Bluetooth модулийг Arduino -той холбох

Дэлгэцийн интерфэйс:

Arduino ашиглан 16 X 2 тэмдэгт бүхий LCD дэлгэц жолоодох

Multiplexing:

Хамгийн бага тооны Arduino зүү ашиглан олон долоон сегментийн дэлгэц жолоодох

Энэхүү иж бүрдэл нь дээр дурдсан бүх сэдвээр туршилт хийх зориулалттай гэдгийг та мэдэх болно. Тиймээс энэ нь Arduino програмчлалыг сурахад тохиромжтой суралцагчийн иж бүрдэл байж болно

[Энэхүү хэрэгсэлд 6 Ногоон LED, 1 RGB LED, 1 потенциометр, 1 LM35 мэдрэгч, 1 DHT11 мэдрэгч, 4 товчлуур, 4 сегментийн дэлгэц, 1 8X8 цэгийн матриц, 1 MAX7219CNG IC, 1 74HC595 ээлжийн бүртгэл, 1 баззер орно., 1 16X2 LCD дэлгэц, 1 DS1307 RTC, 3 Grove Universal холбогч.]

Тусдаа бамбай эсвэл модуль байхаа больж, Arduino -г сурах замд жигшүүрт утас байхгүй болно

Демо видеог үзээрэй:

Алхам 1: Билл материал (BOM)

Багцыг үйлдвэрлэхэд дараахь бүрэлдэхүүн хэсгүүд шаардлагатай болно.

Sl. Үгүй	Бүрэлдэхүүн хэсгийн нэр	Тоо хэмжээ	Хаанаас худалдаж авах вэ
1.	Ардуино Нано	1	gearbest.com
2.	16 X 2 тэмдэгт LCD	1	gearbest.com
3.	32 мм 8 X 8 Нэг өнгийн цэг матрицын дэлгэц	1	gearbest.com
4.	0.56 инчийн 4 оронтой долоон сегментийн дэлгэц (CC)	1	aliexpress.com
5.	DHT11 температур ба чийгшил мэдрэгч	1	gearbest.com
7.	LM35 температур мэдрэгч	1	aliexpress.com
8.	5 мм LED	6
9.	10K потенциометр	1	aliexpress.com
10.	5K шүргэх сав	1
11.	MAX7219 LED драйвер IC	1	aliexpress.com
12.	74HC595 ээлжийн бүртгэл IC	1	aliexpress.com
13.	DS1307 RTC IC	1	aliexpress.com
14.	BC547 Ерөнхий зориулалттай NPN транзистор	4
15.	LM7805 5V шугаман зохицуулагч IC	1
16.	6 мм -ийн хүрэлцэх товчлуурын унтраалга	4
17.	RGB LED (Piranha) нийтлэг анод	1
18.	5V Piezo Buzzer	1
19.	CR2032 зоосны батерей	1
20.	4 DIP Switch -тэй холбоо бариарай	1
21.	16 зүү IC суурь	1
22.	8 зүү IC суурь	1
23.	24 зүү IC суурь	1
24.	Universal Grove холбогч	3
25.	CR2032 батерейны эзэмшигч	3
26.	Эмэгтэй зүү толгой	4
27.	Эрэгтэй зүү толгой	1
28.	220 Ом эсэргүүцэл	20
29.	4.7K эсэргүүцэл	6
30.	100 Ом эсэргүүцэл	1
31.	10K Ом эсэргүүцэл	5
32.	4.5 X 5 инчийн хоёр талт зэс бүрсэн хавтан	1	gearbest.com

Дараахь хэрэгслүүд шаардлагатай болно.

Sl. Үгүй	Багаж хэрэгслийн нэр	Тоо хэмжээ	Хаанаас худалдаж авах вэ
1.	Гагнуурын станц	1	gearbest.com
2.	Дижитал мултиметр	1	gearbest.com
3.	ПХБ -ийн хумс	1	gearbest.com
4.	Утас таслагч	1	gearbest.com
5.	Гагнуурын сорох насос	1	gearbest.com

Алхам 2: Схемийг боловсруулах

Энэ бол иж бүрдэл хийх хамгийн чухал алхам юм. Цахилгаан хэлхээ ба самбарын бүрэн зохион байгуулалтыг Eagle cad ашиглан хийжээ. Би схемийн хэсгийг хэсэгчлэн хийдэг бөгөөд үүнийг ойлгоход хялбар бөгөөд та үүнийг өөрийн шаардлагын дагуу хялбархан өөрчилж болно.

Энэ хэсэгт би хэсэг бүрийг тусад нь тайлбарлах болно.

LCD холболт

Энэ хэсэгт би LCD (Шингэн болор дэлгэц) -ийг Arduino самбар дээр хэрхэн холбохыг тайлбарлах болно. Ийм LCD дэлгэц нь маш алдартай бөгөөд электроникийн төслүүдэд өргөн хэрэглэгддэг, учир нь эдгээр нь таны төслийн мэдрэгч гэх мэт мэдээллийг харуулахад тохиромжтой бөгөөд маш хямд байдаг.

Энэ нь 16 тээглүүртэй бөгөөд эхнийх нь зүүнээс баруун тийш газардуулгын зүү юм. Хоёрдахь зүү бол Arduino самбар дээрх 5 вольтын зүүг холбосон VCC юм. Дараагийнх нь дэлгэцийн тод байдлыг хянах потенциометрийг холбож болох Vo зүү юм.

Дараа нь RS pin эсвэл регистр сонгох пин нь LCD дээр тушаал эсвэл өгөгдөл илгээх эсэхийг сонгоход хэрэглэгддэг. Жишээлбэл, хэрэв RS зүү нь бага төлөвт эсвэл тэг вольт дээр тохируулагдсан бол бид дараах тушаалуудыг LCD дэлгэц рүү илгээдэг: курсорыг тодорхой байрлалд байрлуулах, дэлгэцийг цэвэрлэх, дэлгэцийг унтраах гэх мэт. RS pin нь өндөр төлөвт эсвэл 5 вольт дээр тавигдсан тохиолдолд бид өгөгдөл эсвэл тэмдэгтийг LCD дэлгэц рүү илгээдэг.

Дараа нь LCD дээр унших эсвэл бичих горимыг сонгох R / W зүү гарч ирнэ. Энд бичих горим нь ойлгомжтой бөгөөд үүнийг LCD дэлгэц дээр тушаал, өгөгдөл бичих эсвэл илгээхэд ашигладаг. Унших горимыг энэ хичээл дээр хэлэлцэх шаардлагагүй програмыг ажиллуулахдаа LCD өөрөө ашигладаг.

Дараагийнх нь бүртгэлүүдэд бичих боломжийг олгодог E зүү эсвэл D0 -ээс D7 хүртэлх 8 өгөгдлийн зүү юм. Тиймээс бид энэ зүүгээр дамжуулан бүртгэлд бичиж байхдаа 8 битийн өгөгдлийг илгээдэг, эсвэл хэрэв бид сүүлийн том үсгийг A дэлгэц дээр харахыг хүсвэл ASCII хүснэгтийн дагуу 0100 0001 -ийг регистрүүдэд илгээх болно.

А ба К гэсэн сүүлийн хоёр тээглүүр буюу анод ба катод нь LED арын гэрэлд зориулагдсан болно. Эцсийн эцэст Шингэн болор номын сан нь бараг бүх зүйлийг хариуцдаг тул LCD дэлгэц хэрхэн ажилладаг талаар бид санаа зовох хэрэггүй болно. Arduino -ийн албан ёсны вэбсайтаас та LCD дэлгэцийг хялбархан ашиглах боломжтой номын сангийн функцийг олж харах боломжтой. Бид Номын санг 4 эсвэл 8 битийн горимд ашиглах боломжтой. Энэ хэрэгсэлд бид үүнийг 4 битийн горимд ашиглах болно, эсвэл 8 өгөгдлийн голын 4-ийг л ашиглах болно.

Тиймээс дээрх тайлбараас харахад хэлхээний холболт тодорхой байна. LCD шошго нь LCD -ийг идэвхжүүлэх эсвэл идэвхгүй болгох түлхүүрээс гаралтай. Арын гэрлийг шатаахаас хамгаалахын тулд анодын зүүг 220 ом эсэргүүцэлтэй холбодог. Хувьсах хүчдэлийг LCD -ийн VO зүү рүү 10К потенциометрээр дамжуулдаг. Зөвхөн LCD дэлгэц дээр бичдэг тул R/W зүү нь Ground -тэй холбогддог. Arduino-аас өгөгдлийг харуулахын тулд бид RS, E, DB4-DB7 зүүг Arduino руу холбох хэрэгтэй бөгөөд эдгээр зүү нь 6 зүү холбогчтой холбогдсон байна.

Долоон сегментийн дэлгэцийн холболт

Долоон сегментийн дэлгэц (SSD) буюу долоон сегментийн индикатор нь цэгэн матрицын илүү төвөгтэй дэлгэцийг орлох аравтын тоог харуулах электрон дэлгэцийн нэг хэлбэр юм. Долоон сегменттэй дэлгэцийг тоон мэдээлэл, электрон тоолуур, үндсэн тооцоолуур болон бусад электрон төхөөрөмжид өргөн ашигладаг.

Энэхүү иж бүрдэлд би 4 оронтой 7 сегментийн дэлгэцийг ашигласан бөгөөд дэлгэцийг хянахад мультиплекс хийх техникийг ашиглах болно. 4 оронтой 7 сегмент бүхий LED дэлгэц нь 12 голтой. 8 зүү нь 7 сегментийн дэлгэц тус бүрт 8 LED-т зориулагдсан бөгөөд үүнд A-G ба DP (аравтын бутархай) орно. Бусад 4 зүү нь D1-D4-ийн 4 орон тус бүрийг илэрхийлнэ.

Дэлгэцийн модулийн сегмент бүрийг мультиплексжүүлсэн бөгөөд энэ нь ижил анодын холболтын цэгүүдийг хуваалцдаг гэсэн үг юм. Мөн модулийн дөрвөн орон тус бүр өөрийн гэсэн нийтлэг катод холболтын цэгтэй байдаг. Энэ нь цифр бүрийг бие даан асаах, унтраах боломжийг олгодог. Түүнчлэн, энэхүү мультиплекс хийх арга нь дэлгэцийг удирдахад шаардлагатай асар их хэмжээний микроконтроллерийн тээглүүрийг ердөө арван нэг буюу арван хоёр (гучин хоёрын оронд) болгон хувиргадаг!

Мультиплекс хийх нь энгийн зүйл юм - дэлгэцийн нэгж дээр нэг цифрийг нэг удаа харуулаад дэлгэцийн хэсгүүдийн хооронд маш хурдан шилжих. Алсын хараатай тул хүний нүд аль дэлгэцийг асаах/унтраахыг хооронд нь ялгаж чаддаггүй. Хүний нүд бүх 4 дэлгэцийн нэгжийг байнга асаалттай байлгахыг төсөөлдөг. Бид 1234 -ийг харуулах хэрэгтэй гэж бодъё. Эхлээд бид "1" -тэй холбоотой сегментүүдийг асааж, 1 -р дэлгэцийн хэсгийг асаана уу. Дараа нь бид "2" харуулах дохиог илгээж, 1 -р дэлгэцийн хэсгийг унтрааж, 2 -р дэлгэцийн хэсгийг асаана. Бид энэ үйл явцыг дараагийн хоёр тоогоор давтаж, дэлгэцийн хэсгүүдийн хооронд шилжих ажлыг маш хурдан хийх ёстой (ойролцоогоор нэг секундын дотор). Бидний нүд 1 секундын дотор аливаа объектод удаа дараа гарч буй өөрчлөлтийг сонгож чаддаггүй тул бидний харж байгаагаар 1234 дэлгэц дээр нэгэн зэрэг гарч ирдэг.

Тиймээс нийтлэг катодын цифрүүдийг газардуулгад холбосноор бид аль цифрийг асаахыг хянаж байна. Arduino зүү бүр хамгийн ихдээ 40 мА гүйдлийг зайлуулах (хүлээн авах) боломжтой. Хэрэв бүх нэг оронтой сегментүүд асаалттай байвал бид 20 × 8 = 160 мА -тэй байгаа тул нийтлэг катодуудыг Arduino порт руу шууд холбох боломжгүй байна. Тиймээс би BC547 NPN транзисторыг унтраалга болгон ашигласан. Стандарт эерэг хүчдэл тавих үед транзистор асаалттай байна. Би гүйдлийг хязгаарлахын тулд транзисторын сууринд 4.7K эсэргүүцэл ашигласан.

DS1307 RTC холболт

Нэрнээс нь харахад цагийг бүртгэх, цагийг харуулахын тулд бодит цагийн цагийг ашигладаг. Энэ нь компьютер, электрон цаг, огноо бүртгэгч, цагийг хянах шаардлагатай нөхцөл байдал гэх мэт олон дижитал электрон төхөөрөмжүүдэд ашиглагддаг. Бодит цагийн цагийн давуу талуудын нэг нь цахилгаан хангамж байхгүй байсан ч цагийг бүртгэдэг явдал юм. Цахилгаан хангамж ашиглахгүйгээр бодит цаг шиг электрон төхөөрөмж хэрхэн яаж ажиллах вэ гэдэг асуулт гарч ирж байна. Учир нь энэ нь 3-5 вольтын хэмжээтэй жижиг цахилгаан үүртэй бөгөөд олон жилийн турш ажиллах боломжтой. Учир нь бодит цагийн цаг нь хамгийн бага эрчим хүч зарцуулдаг. Шаардлагатай электрон эд ангиудыг нэмж бодит цагийг бүтээдэг тусгай зориулалтын олон хэлхээг зах зээл дээр ашиглах боломжтой. Гэхдээ иж бүрдэлд би DS1307 бодит цагийн IC ашигладаг байсан.

DS1307 бол хэдэн цаг, минут, цаг, өдөр, сар тоолоход ашигладаг бодит цагийн IC юм. Arduino нь I2C холбооны протокол ашиглан DS1307 -аас цаг, огнооны утгыг уншдаг. Түүнчлэн цахилгаан тасарсан тохиолдолд яг цагийг бүртгэх онцлогтой. Энэ нь 8 битийн IC юм. Энэ нь бусад электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан бодит цагийн цаг гаргахад хэрэглэгддэг. DS1307 -ийн зүү тохиргоог доор өгөв.

Болор осцилляторын хувьд нэг ба хоёр дугаар зүү (X1, X2) ашигладаг. DS1307 -т ихэвчлэн ашигладаг болор осцилляторын утга нь 32.768 кГц юм. Гурав дахь зүүг батерейг нөөцлөхөд ашигладаг. Түүний утга 3-5 вольтын хооронд байх ёстой. 5 вольтоос дээш хүчдэл DS1307 -ийг бүрмөсөн шатааж болзошгүй. Ерөнхийдөө зоосны батерейг DS1307 -д цахилгаан тасарсан тохиолдолд цагийг хянахад ашигладаг. Цахилгаан авсны дараа DS1307 нь батерейг нөөцлөхөд зөв цагийг харуулдаг. 4 ба 8 -р зүү нь цахилгаан хангамжид зориулагдсан болно. 5 ба 6 -р зүү нь I2C холбооны протоколын тусламжтайгаар бусад төхөөрөмжтэй харилцахад ашиглагддаг. 5 -р зүү нь цуваа өгөгдлийн зүү (SDA), 6 -р зүү нь цуваа цаг (SCL) юм. Хоёр тээглүүр нь нээлттэй ус зайлуулах хоолой бөгөөд гаднах татах эсэргүүцэл шаарддаг. Хэрэв та I2C харилцааны талаар мэдэхгүй байгаа бол энэ талаар олж мэдэхийг танд зөвлөж байна. Pin 7 SWQ/OUT Square Wave/Output Driver. Идэвхжүүлсэн үед SQWE битийг 1 болгож, SQW/OUT зүү нь дөрвөлжин долгионы дөрвөн давтамжийн нэгийг гаргадаг (1Гц, 4кГц, 8кГц, 32кГц). SQW/OUT зүү нь нээлттэй ус зайлуулах хоолой бөгөөд гаднаас татах эсэргүүцэл шаарддаг. SQW/OUT нь VCC эсвэл VBAT хэрэглэсэн тохиолдолд ажилладаг. VCC -тэй холбогдсон LED ба 220 ом эсэргүүцэл нь 1 Гц анивчих болно. Энэ бол цагны чип ажиллаж байгаа эсэхийг тодорхойлох сайн арга юм.

74HC595 Shift бүртгэлийн холболт

74HC595 нь танд микроконтроллер дээр байгаагаасаа илүү гаралт хэрэгтэй гэж үзвэл хэрэг болно. Энэ чип гэх мэт цуваа ээлжийн бүртгэлийг ашиглах талаар бодох цаг болжээ.

Одоо байгаа микроконтроллерийн цөөн хэдэн гаралтыг ашиглан олон тооны 595 -ийг нэмж, гаралтыг 8 -аар үржүүлэх боломжтой; 595 тутамд 8 гаралт. 595 -ыг нэмэхэд та одоо байгаа микроконтроллерийн гаралтын зүүг ашиглахгүй болно.

74HC595 нь таны микроконтроллероос гарах гаралтын тоог нэмэгдүүлэх зориулалттай цуваа-параллель ээлжийн бүртгэл эсвэл SIPO (Serial In Parallel Out) төхөөрөмж юм. Энэ бол өгөгдлийн бит бүрийг дараалан хадгалдаг санах ойн төхөөрөмж бөгөөд та өгөгдлийн оролт дээр өгөгдлийн битийг танилцуулж, цагийн оролтод цагийн дохиог нийлүүлж өгөгдлийг илгээдэг. Цагийн дохио бүрт өгөгдлийг d төрлийн гинжин хэлхээгээр дамжуулдаг-d төрөл бүрийн гаралт нь дараагийн оролт руу ордог.

74HC595 -ээс эхлүүлэхийн тулд 16 (VCC) ба 10 (SRCLR) зүүг 5V -д, 8 (GND) ба 13 (OE) тээглүүрийг газардуу холбох ёстой. Энэ нь IC -ийг хэвийн ажиллах горимд байлгах ёстой. 11, 12, 14 -р зүүг Arduino -аас IC рүү өгөгдөл дамжуулахын тулд Arduino -ийн гурван дижитал тээглүүртэй холбох ёстой.

Dot Matrix ба MAX7219CNG холболт

Дот матриц нь хоёр хэмжээст хээтэй LED массив бөгөөд тэмдэгт, тэмдэг, дүрс дүрслэхэд хэрэглэгддэг. Бараг бүх орчин үеийн дэлгэцийн технологиуд нь гар утас, зурагт гэх мэт матрицуудыг ашигладаг бөгөөд хэрэв та LED -ээр тоглох дуртай хүн бол матриц дэлгэц танд зориулагдсан болно.

Ердийн 8x8 цэг матрицын нэгж нь 64 LED -ийг хавтгайд байрлуулсан байдаг. Та хоёр төрлийн цэг матриц дээр гараа авах боломжтой. Массивын мөр багануудыг удирдах 16 голтой энгийн дан матриц хэлбэрээр ирдэг. Энэ нь маш олон утас ашигладаг бөгөөд бүх зүйл илүү эмх замбараагүй болдог.

Эдгээр зүйлийг хялбарчлахын тулд 24 зүү бүхий MAX7219 драйвертай нэгтгэх боломжтой. Төгсгөлд нь I/O -тэй холбогдох 5 зүү байгаа нь таны ажлыг ихээхэн хөнгөвчилдөг. 7219 -аас 64 тусдаа LED хөтлөгчтэй 16 гаралтын шугам байдаг. Алсын харааг тууштай ашиглах нь LED -ийг байнга асдаггүй мэт харагдуулахын тулд ашигладаг. Та мөн LED -ийн гэрлийг кодыг ашиглан хянах боломжтой.

Энэхүү жижиг IC нь 16 битийн цуваа ээлжийн бүртгэл юм. Эхний 8 бит нь командыг зааж өгдөг бөгөөд үлдсэн 8 бит нь командын өгөгдлийг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. Товчхондоо MAX7219 -ийн ажлыг дараах байдлаар дүгнэж болно: Бидний нүд 20 мс орчим хугацаанд флэшийг санаж байдгийг бид мэднэ. Тиймээс драйвер нь LED -ийг 20 мс -ээс их хурдтайгаар анивчдаг бөгөөд энэ нь гэрэл хэзээ ч унтрахгүй гэдгийг бидэнд мэдрүүлдэг. Ийм байдлаар 16 зүү нь 64 LED -ийг хянадаг.

Модулийн VCC ба GND нь Arduino -ийн 5V ба GND зүү рүү, бусад гурван зүү, DIN, CLK, CS нь Arduino самбарын дижитал зүү рүү ордог. Хэрэв бид хэд хэдэн модулийг холбохыг хүсвэл өмнөх модулийн гаралтын тээглүүрийг шинэ модулийн оролттой холбоно. Өмнөх самбарын DOUT зүү нь шинэ хавтангийн DIN зүү рүү орохоос бусад тохиолдолд эдгээр тээглүүрүүд бүгд адилхан.

Алхам 3: ТУЗ -ийн зохион байгуулалт хийх (ПХБ)

Хэрэв та дизайныг илүү сэтгэл татам болгохыг хүсч байвал ПХБ нь дараагийн алхам болно. ПХБ -ийн тусламжтайгаар бид дуу чимээ, гажуудал, төгс бус холбоо гэх мэт нийтлэг бэрхшээлээс зайлсхийх боломжтой. Хэрэв та дизайнаараа арилжаа хийхийг хүсч байвал зөв хэлхээний самбар ашиглах хэрэгтэй.

Гэсэн хэдий ч олон хүмүүс, ялангуяа эхлэгчдэд хэлхээний самбар зохион бүтээх нь хэцүү ажил мэт санагддаг тул схемийн дизайны талаар маш их мэдлэг шаарддаг. Хэвлэмэл хэлхээний самбар зохион бүтээх нь маш энгийн (тийм ээ, үүнд бага зэрэг дадлага, хүчин чармайлт шаардагдана).

Схемийн ажил бол зөвхөн эд анги, тэдгээрийн хоорондох холболтыг тодорхойлох явдал гэдгийг анхаарна уу. Зөвхөн самбарын зохион байгуулалтанд эд ангиуд хаашаа явах нь чухал юм. Схемийн хувьд эд ангиудыг цахилгаанаар ойлгох боломжтой хэсгүүдэд байрлуулдаг, самбар дээр тэдгээрийг бие махбодийн хувьд утга учиртай газарт байрлуулдаг бөгөөд ингэснээр бүдүүвчийн нэг хэсгийн яг хажууд байгаа резистор нь энэ хэсгээс аль болох хол байж магадгүй юм. удирдах зөвлөлд.

Ерөнхийдөө самбар тавихдаа эхлээд холбогч гэх мэт явах ёстой газраа тохируулсан хэсгүүдийг тавьдаг. Дараа нь логикоор ойлгомжтой бүх хэсгийг хамтад нь нэгтгэж, эдгээр кластеруудыг хөдөлгөж, хамгийн бага хэмжээний хөндлөн огтлолцоогүй шугам үүсгэнэ. Энэ үеэс эхлэн кластеруудаа өргөжүүлж, бүх эд ангиудыг бие биенээсээ хол зайд байрлуулж, дизайны дүрмийг зөрчөөгүй бөгөөд хамгийн бага ул мөрийг огтлолцохгүй байх ёстой.

Хэвлэмэл хэлхээний самбартай нэг зүйл бол тэдгээр нь хоёр талтай байдаг. Гэсэн хэдий ч та ихэвчлэн ашигладаг нэг давхаргынхаа төлбөрийг төлдөг бөгөөд хэрэв та энэ самбарыг гэртээ хийж байгаа бол зөвхөн нэг талт хавтанг найдвартай хийх боломжтой болно. Цооногоор хийсэн эд ангиудыг гагнах логистикийн ачаар бид ПХБ-ийн ёроолыг ашиглахыг хүсч байна гэсэн үг юм. Толин тусгал командыг ашиглан гадаргуу дээр холбох хэсгүүдийг дарж доод давхарга руу шилжүүлнэ. Та хэсгүүдийн чиглэлийг засахын тулд Rotate эсвэл Move командыг ашиглах шаардлагатай болж магадгүй юм. Бүх хэсгүүдийг байрлуулсны дараа Ratsnest командыг ажиллуулна уу. Ratsnest нь дамжуулагдаагүй бүх утаснуудын хамгийн богино замыг (агаарын утас) дахин тооцоолох бөгөөд энэ нь дэлгэц дээрх эмх замбараагүй байдлыг зохих хэмжээгээр арилгах ёстой.

ПХБ -ийн дизайн хийсний дараа дизайныг хэвлэх шаардлагатай. Интернет дээр маш олон гарын авлага байдаг боловч гараар сайн чанарын ПХБ хийх нь том сорилт юм. Энэхүү төсөлд ашигласан ПХБ -ийг JLCPCB -ээс хэвлэсэн болно. Хэвлэх чанар маш сайн. Би 12 самбар авсан, бүгд вакуум битүүмжилсэн, хөөсөөр ороосон. бүх зүйл сайхан харагдаж байна, гагнуурын маск дээрх хүлцэл, торгон дэлгэц дээрх тод дүр. Би Graber файлыг нэмсэн бөгөөд та үүнийг сайн хэвлэсэн ПХБ авахын тулд шууд JLCPCB руу илгээж болно.

JLCPCB нь 10см x 10см хэмжээтэй 5 ширхэг ПХБ -ийг ердөө 2 доллараар үйлдвэрлэдэг. Энэ бол бидний харж байгаагүй хамгийн хямд үнэ юм. Бусад компаниудтай харьцуулахад тээврийн зардал бага байна.

Захиалга өгөхийг хүсвэл JLCPCB вэбсайтад зочилно уу. Нүүр хуудас нь захиалгын хуудас руу хөтөлдөг үнийн тооцоолуурыг харуулдаг. Үнийн тооцоологч дээр ПХБ -ийн хэмжээ, тоо хэмжээ, давхарга, зузааныг оруулна уу.

Үнийн хуудсанд ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн бүх нөхцөл, стандартыг ойлгодоггүй эхлэгчдэд зориулсан маш сайн анхдагч тохиргоо байдаг. Жишээлбэл, гадаргуугийн өнгөлгөө, алтан хуруу, материалын дэлгэрэнгүй мэдээлэл гэх мэт нэр томъёо нь хобби сонирхогчдыг төөрөлдүүлж болзошгүй тул та эдгээр тохиргооноос зайлсхийх боломжтой. Анхдагч тохиргоо нь бүгд сайн байна. Хэрэв та эдгээр нэр томъёоны утгыг мэдэхийг хүсч байгаа бөгөөд тэдгээрийн ПХБ -д ямар ач холбогдолтой болохыг олж мэдэхийг хүсч байвал нэр томъёоны дээрх асуултын тэмдэг дээр дарахад л хангалттай.

Жишээлбэл, JLCPCB нь Gold Fingers, Material details гэх мэт нэр томъёог маш сайн тайлбарласан байдаг. Бусад анхдагч тохиргоог байгаагаар нь хадгалах боломжтой.

Та энэ зааварчилгаанаас илүү ихийг мэдэж болно.

Алхам 4: Гагнах (эсэргүүцэл, зүү толгой ба IC суурь)

Гагнах нь электроникийн ертөнцөд ажиллахад шаардлагатай хамгийн чухал ур чадваруудын нэг юм. Хоёулаа вандуй, лууван шиг хамт явдаг. Гагнуурын төмрийг авахгүйгээр электроникийн талаар суралцах, бүтээх боломжтой боловч энэхүү энгийн ур чадвараар цоо шинэ ертөнц нээгдэж байгааг та удахгүй олж мэдэх болно. Гагнах нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хэлхээнд "засах" цорын ганц байнгын арга юм. Мөн үндсэн гагнуур хийхэд хялбар байдаг. Танд гагнуурын төмөр, бага зэрэг гагнуур хэрэгтэй болно. Аав маань намайг өсвөр насандаа зааж сургахдаа үүнийг маш хурдан авч байснаа санаж байна.

Гагнуурыг эхлүүлэхийн өмнө сайн гагнах бэлтгэл ажил хийх шаардлагатай.

Төмөр халуун байх үед хуучин гагнуурыг зайлуулахын тулд үзүүрийг цэвэрлэж эхэл. Та нойтон хөвөн, зэс угаах дэвсгэр эсвэл үүнтэй төстэй зүйлийг ашиглаж болно.

Гагнуур хийхээс өмнө гагнуурын төмрийн үзүүрийг боох хэрэгтэй. Энэ нь үзүүр нь дулааныг илүү хурдан дамжуулж, улмаар гагнуурыг илүү хялбар, хурдан болгодог. Хэрэв таны үзүүр дээр цагаан тугалга дусал байвал хөвөн, зэс арчиж эсвэл зүгээр л сэгсрээрэй.

Хэрэв та бат бөх, бага эсэргүүцэлтэй гагнуурын үеийг хүсч байвал цэвэр гадаргуу нь маш чухал юм. Гагнах бүх гадаргууг сайтар цэвэрлэж байх ёстой. Гэрийн тохижилт, үйлдвэрийн хангамжийн дэлгүүр эсвэл автомашины кузовын дэлгүүрээс худалдаж авсан 3M Scotch Brite дэр нь гадаргуугийн будалтыг хурдан арилгах боловч ПХБ -ийн материалыг эвдэхгүй тул сайн сонголт болно. Та цэвэрлэгч/савангаар шингээсэн гал тогооны өрөөний цэвэрлэгээний дэвсгэр биш харин үйлдвэрийн дэвсгэр авахыг хүснэ гэдгийг анхаарна уу. Хэрэв таны самбар дээр хатуу ширхэгтэй хуримтлал байгаа бол нарийн ширхэгтэй ган ноосыг хүлээн авах боломжтой боловч нарийн гангаар хийсэн хусах нь дэвсгэр болон нүхэнд байрлаж болох тул хатуу хүлцэлтэй хавтан дээр маш болгоомжтой байгаарай. Самбарыг гялалзсан зэс болгон цэвэрлэсний дараа та ацетон гэх мэт уусгагчийг ашиглан цэвэрлэх дэвсгэрийн үлдсэн хэсгийг цэвэрлэж, хавтангийн гадаргуу дээрх химийн бохирдлыг арилгах боломжтой. Метил гидрат бол өөр сайн уусгагч бөгөөд ацетоноос арай бага өмхий үнэртэй байдаг. Эдгээр уусгагч хоёулаа бэхийг арилгаж чаддаг гэдгийг анхаарна уу, хэрэв таны хавтан торгон шигшсэн бол хавтанг бүхэлд нь буулгахаас өмнө химийн бодисыг туршиж үзээрэй.

Та дээрх бүх албан ёсны үйлдлүүдийг хийж, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ПХБ дээр байрлуулахад бэлэн байна гэж найдаж байна. Энэхүү иж бүрдэл хэсэг нь нүхний эд ангиудад зориулагдсан бөгөөд ПХБ-ийн нүхний эд ангиудыг уг хэсгийг нүхэнд хийж эхэлнэ.

Бүрэлдэхүүн хэсэг ба самбарыг цэвэрлэсний дараа та бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг самбар дээр байрлуулахад бэлэн байна. Хэрэв таны хэлхээ энгийн бөгөөд хэдхэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэхгүй бол та бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг самбар дээр байрлуулж, шууд гагнахгүй байх болно. Самбарыг эргүүлж, илүү ихийг байрлуулахын өмнө та хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгэн зэрэг гагнах болно. Ерөнхийдөө хамгийн жижиг, хавтгай хэсгүүдээс (резистор, IC, дохионы диод гэх мэт) эхлээд жижиг хэсгүүдийг хийсний дараа том хэсгүүдэд (конденсатор, цахилгаан транзистор, трансформатор) хүртэл ажиллах нь зүйтэй. Энэ нь хавтанг харьцангуй тэгш байлгаж, гагнуурын явцад илүү тогтвортой болгодог. Бусад хэлхээг угсрах явцад гэмтэх магадлалыг бууруулахын тулд эмзэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (MOSFETs, залгуургүй IC) эцэс хүртэл хадгалах нь хамгийн сайн арга юм. Шаардлагатай бол утсыг нугалж, бүрэлдэхүүн хэсгийг самбар дээрх зохих нүхээр оруулна. Гагнах үед хэсгийг нь барихын тулд самбарын ёроолд байгаа тугалгануудыг 45 градусын өнцгөөр нугалж болно. Энэ нь резистор гэх мэт урт залгууртай хэсгүүдэд сайн ажилладаг. IC залгуур гэх мэт богино холболттой эд ангиудыг бага зэрэг маск хийх соронзон хальсны тусламжтайгаар байрлуулж болно, эсвэл тугалгануудаа доош нь нугалж компьютерийн хавтангийн дэвсгэр дээр хавчуулж болно.

Төмрийн үзүүрт маш бага хэмжээний гагнуур түрхээрэй. Энэ нь эд анги, самбар руу дулааныг дамжуулахад тусалдаг боловч гагнуур нь холбоосыг бүрдүүлдэггүй. Хамтарсан хэсгийг дулаацуулахын тулд төмрийн үзүүрийг хар тугалга ба хавтангийн аль алинд нь байрлуулна. Та тугалга ба самбарыг халаах нь маш чухал юм, эс тэгвээс гагнуур нь зүгээр л нэгдэж, халаалтгүй зүйлийг наалдуулахаас татгалзах болно. Хамтарсан хэсгийг халаахаасаа өмнө үзүүртээ түрхсэн бага хэмжээний гагнуур нь самбар ба тугалган хооронд холбоо тогтооход тусална. Хамтарсан хэсгийг гагнах хүртэл хангалттай халуун болгохын тулд ихэвчлэн хоёр, хоёр секунд шаардагддаг, гэхдээ илүү том эд анги, зузаан дэвсгэр/ул мөр нь илүү их дулааныг шингээдэг бөгөөд энэ хугацааг нэмэгдүүлж болно. гагнуурын төмөр, учир нь та дэвсгэрийг хэт халж, өргөх эрсдэлтэй байна. Үүнийг хөргөнө, дараа нь дахин бага дулаанаар дахин халаана.

Үргэлж хангалттай дулаан хэрэглэж байгаа эсэхийг шалгаарай, эс тэгвээс "хүйтэн гагнуурын үе" үүсч магадгүй юм. Ийм гагнуурын холболт нь таны хүссэн холболтыг өгөхгүйгээр зүгээр харагдаж магадгүй юм. Энэ нь таны хэлхээ ажиллахгүй байгаа бөгөөд та учрыг нь олохыг хичээж байгаа үед ноцтой бухимдалд хүргэж болзошгүй юм.) Хүйтэн гагнуурын үеийг ойроос харвал гагнуур ба гагнуурын хооронд бага зайтай байгааг олж харах болно. зүү

Хэрэв та гагнуурын ажилд сэтгэл хангалуун байгаа бол гагнуурын үений дээд хэсгээс хар тугалга хайчилж ав.

Гагнах үед би дээрх бүх зөвлөмжийг дагаж мөрдсөн. Би эхлээд бүх резисторуудыг самбар дээр байрлуулж, гагнав. Дараа нь би бүх IC -ийн IC суурийг тавьж, болгоомжтой гагнав. IC гагнуурын хувьд IC залгуур ашиглах нь ухаалаг хэрэг юм. Гагнуурын төмрийн дулаан хэт халуун байвал зарим IC нь эвдэрнэ. Дараа нь би Батерейны хайрцаг, Grove холбогч, зүү толгойг гагнав.

ПХБ-ийн бүрдэл хэсгүүдийг байрлуулах, гагнах талаар илүү ихийг мэдэхийн тулд та дараах зааварчилгааг уншиж болно:

Алхам 5: Гагнах (LED ба унтраалга)

Бүх резистор, зүү толгой ба IC суурийг гагнсаны дараа LED болон унтраалгыг гагнах цаг болжээ. Энэхүү иж бүрдэл нь 5 мм -ийн зургаан LED -ийг агуулсан бөгөөд бүгдийг нэг мөрөнд байрлуулжээ. Дараа нь би 4 товчлууртай товчлуурыг байрлуулсан.

Жижиг хэсгүүдийг эхлээд гагнана. Конденсатор, транзистор гэх мэт том хэсгүүдийг гагнахаас өмнө гагнуурын резистор, холбогч утас, диод болон бусад жижиг эд ангиуд. Энэ нь угсрах ажлыг ихээхэн хөнгөвчилдөг. Эмзэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хамгийн сүүлд суулгана уу. Бусад эд ангиудыг угсрах явцад гэмтээхгүйн тулд CMOS IC, MOSFET болон бусад статик мэдрэмтгий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг суулгана уу.

Гагнах нь ерөнхийдөө аюултай ажил биш боловч хэд хэдэн зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Эхний бөгөөд хамгийн тодорхой зүйл бол өндөр температуртай холбоотой юм. Гагнуурын индүү нь 350F ба түүнээс дээш байх бөгөөд маш хурдан түлэгдэх болно. Төмөр тулгуурыг бэхлэхийн тулд зогсоол ашиглаж, утсыг хөдөлгөөн ихтэй газраас хол байлгаарай. Гагнуур өөрөө дуслах боломжтой тул биеийн ил хэсгүүдийг гагнахаас зайлсхийх нь зүйтэй юм. Үргэлж сайн гэрэлтүүлэг сайтай газарт ажиллаарай. Нүүрээ үе мөчний дээгүүр шууд гагнахаас зайлсхий, учир нь урсгал болон бусад бүрхүүлээс гарах утаа нь амьсгалын зам, нүдийг цочроодог. Ихэнх гагнуур нь хар тугалга агуулдаг тул гагнууртай ажиллахдаа нүүрэндээ хүрэхээс зайлсхийж, идэхээсээ өмнө гараа үргэлж угаах хэрэгтэй.

Алхам 6: Гагнах (долоон сегмент, LCD ба цэг матриц)

Энэ бол гагнуурын эцсийн шат юм. Энэ үе шатанд бид гурван том бүрэлдэхүүн хэсгийг (долоон сегментийн дэлгэц, цэг матриц, LCD дэлгэц) гагнах болно. Нэгдүгээрт, би долоон сегментийн дэлгэцийг хамгийн жижиг хэмжээтэй, мэдрэмж багатай тул самбар дээр гагнав. Дараа нь би цэг матрицын дэлгэцийг байрлуулсан. Дот матрицын дэлгэцийг гагнсаны дараа би хамгийн сүүлийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох LCD дэлгэцийг самбар дээр байрлуулав. LCD -ийг самбар дээр байрлуулахын өмнө би эхлээд эрэгтэй зүү толгойг LCD дээр гагнаж, дараа нь үндсэн ПХБ -ийн хавтан дээр байрлуулсан. Гагнуурын ажлыг LCD гагнуурын тусламжтайгаар гүйцэтгэдэг.

Бүх гагнуурын үеийг хийсний дараа илүүдэл урсгалын үлдэгдлийг самбараас цэвэрлэх нь сайн практик юм. Зарим урсгал нь гидроскопик шинж чанартай (ус шингээдэг) бөгөөд бага зэрэг дамжуулагч болохын тулд хангалттай хэмжээний усыг аажмаар шингээдэг. Энэ нь автомашины хэрэглээ гэх мэт дайсагнасан орчинд чухал асуудал байж болох юм. Ихэнх урсгал нь метилгидрат, өөдөс ашиглан амархан цэвэрлэгддэг боловч зарим нь илүү хүчтэй уусгагч шаарддаг. Урсгалыг арилгахын тулд тохирох уусгагчийг ашиглан хавтанг шахсан агаараар хатаана.

Алхам 7: Бүрэн иж бүрдэл

Та дээрх бүх алхмуудыг хийсэн гэж найдаж байна. Баяр хүргэе! Та Arduino Nano Learner Kit -ийг өөрөө хийсэн. Одоо та Arduino -ийн ертөнцийг маш амархан судлах боломжтой. Arduino програмчлалыг сурахын тулд өөр бамбай эсвэл модуль худалдаж авах шаардлагагүй. Энэхүү иж бүрдэл нь суралцагчдад шаардлагатай бүх үндсэн зүйлийг агуулдаг.

Та иж бүрдлийг ашиглан дараах төслүүдийг барьж болно. Нэмэлт төхөөрөмж, бүрэлдэхүүн хэсэг шаардлагагүй. Самбар хүртэл маш энгийн холбогч холболт шаарддаг.

1. Та LM35 ба долоон сегментийн дэлгэц ашиглан термометр хийх боломжтой
2. Та DHT11 болон LCD дэлгэц ашиглан температур, чийгшлийн тоолуур хийх боломжтой
3. Та товчлуур, дуугаруулагч ашиглан энгийн төгөлдөр хуур хийж болно
4. Та RTC болон LCD/Seven Segment ашиглан дижитал цаг хийх боломжтой. Та мөн Buzzer ашиглан дохиолол нэмж болно. Цаг товчлох, тохируулахын тулд дөрвөн товчлуурыг ашиглаж болно.
5. Та аналог цагийг RTC болон цэг матрицын дэлгэц ашиглан хийж болно
6. Та товчлуур болон цэг матрицын дэлгэц ашиглан тоглоом хийж болно.
7. Та Grove Bluetooth, өөр Grove мэдрэгч гэх мэт Grove модулийг холбох боломжтой.

Би хэдхэн боломжит хувилбаруудыг дурдсан. Багцыг ашиглан та илүү олон зүйлийг бүтээх боломжтой. Дараагийн алхамд би Arduino ноорог бүхий иж бүрдлийг ашиглах жишээг үзүүлэх болно.