Membuat Bangku Tes Arduino Kustom Menggunakan Wirewrapping: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Instruksi ini akan menunjukkan kepada Anda cara mudah untuk memasang Arduino Nano ke berbagai papan breakout PCB. Proyek ini muncul selama saya mencari cara yang efektif, tetapi tidak merusak untuk menghubungkan beberapa modul.

Saya memiliki lima modul yang ingin saya sambungkan:

• Sebuah Arduino
• Panel sentuh LCD grafis 800x480 5 inci dari elektronik Haoyu
• Pembaca kartu SD
• Unit jam waktu nyata DS1302
• Sebuah MAX485 RS-485/RS-422 transceiver

Panel sentuh dan modul jam waktu nyata sebelumnya telah digunakan dalam proyek Jam Dali saya dan Rainbow Synthesizer saya, tetapi prototipe itu telah dilakukan pada papan tempat memotong roti dan telah dibongkar untuk memberi ruang bagi proyek baru.

Menjadi jelas bagi saya bahwa memiliki semua modul ini bersama-sama dalam perlengkapan permanen akan memungkinkan saya untuk menghabiskan lebih banyak waktu menulis perangkat lunak dan lebih sedikit waktu memasang kabel di papan tempat memotong roti. Pada saat yang sama, saya tidak ingin menyolder apa pun secara permanen sehingga saya dapat menyimpan modul untuk digunakan di masa mendatang.

Instruksi ini menunjukkan bagaimana saya menggabungkan semuanya menggunakan pembungkus kawat.

Langkah 1: Merencanakan Interkoneksi

Langkah pertama saya adalah memetakan cara menghubungkan semua modul ke pin yang tersedia di Arduino Nano. Layar dan kartu SD keduanya merupakan modul SPI. SPI adalah sebuah bus, sehingga jalur CLK, MISO dan MOSI dapat dirantai ke modul yang membutuhkannya bersama dengan daya. Namun, masing-masing akan membutuhkan pin CS (Chip Select) mereka sendiri.

Saya memutuskan untuk meletakkan modul RTC pada pinnya sendiri karena percobaan sebelumnya menunjukkan kepada saya bahwa modul tersebut tidak cukup kompatibel dengan SPI. Modul transceiver juga membutuhkan pin mereka sendiri.

Setelah memetakan semuanya, saya menemukan tampilannya seperti ini:

• Arduino Pin GND -> LCD GND -> SD Card GND -> Transceiver GND -> RTC 5V
• Arduino Pin 5V -> LCD 5V -> Kartu SD 5V -> Transceiver VCC -> RTC VCC
• Arduino Pin 13 -> LCD CLK -> SD Card CLK
• Arduino Pin 12 -> LCD MISO -> SD Card MISO
• Arduino Pin 11 -> LCD MOSI -> SD Card MOSI
• Arduino Pin 10 -> LCD CS
• Arduino Pin 9 -> LCD PD
• Arduino Pin 2 -> LCD INT
• Arduino Pin 8 -> RTC CLK
• Arduino Pin 7 -> RTC DAT
• Pin Arduino 6 -> RTC RST
• Arduino Pin 4 -> Kartu SD CS
• Arduino Pin 14 -> Transceiver DI
• Arduino Pin 15 -> Transceiver DE
• Arduino Pin 16 -> Transceiver RE
• Arduino Pin 17 -> Transceiver RO

Pin 0 dan 1 digunakan oleh antarmuka USB, jadi mereka terlarang. Pin digital 3, 5, 18 dan 19 tetap bebas, seperti halnya input analog A4 hingga A7, memungkinkan ekspansi di masa mendatang.

Langkah 2: Masalah Dengan Kabel Jumper dan Wirewrap Sebagai Solusi

Awalnya saya mencoba menghubungkan semuanya dengan kabel Y berkerut khusus yang pendek. Namun crimp dan konektor hanya dirancang untuk mengambil satu kabel pada satu waktu. Menjejalkan banyak kabel dalam satu wadah itu sulit dan menyebabkan sambungan rapuh yang tidak bertahan lama. Tidak hanya proses crimping yang memakan waktu, setelah digunakan konektor cenderung lepas sendiri dari pin, yang menyebabkan tambahan waktu terbuang untuk melacak kesalahan yang terputus-putus.

Saya selalu ingin mencoba membungkus kawat, jadi saya pikir ini adalah kesempatan yang baik untuk melakukannya. Setelah beberapa penelitian, saya membeli alat WSU-30 M, beberapa header baris tunggal ekstra panjang 19mm dan kawat pembungkus 30 AWG di eBay.

Sebagai teknologi, pembungkus kawat memiliki sejarah panjang. Itu adalah cara yang populer untuk membuat komputer digital di tahun 60-an, 70-an dan 80-an dan sering digunakan di kantor pusat telepon. Meskipun sudah usang oleh papan sirkuit cetak yang diproduksi secara massal, pembungkus kawat memiliki keuntungan sebagai berikut untuk penghobi:

• Itu murah dan cepat
• Mudah diaplikasikan dan bisa dilepas dengan bersih
• Ia bekerja dengan pin header yang disolder ke banyak papan breakout
• Ini membentuk koneksi yang tahan lama dan andal
• Ini memungkinkan banyak koneksi ke dan dari setiap titik (ketika header panjang digunakan)

Langkah 3: Mempersiapkan Arduino Nano

Langkah selanjutnya adalah mempersiapkan Arduino Nano saya. Saya memiliki Arduino Nano tanpa header, yang ternyata berguna, karena saya ingin menyolder pin header ekstra panjang ke sisi atas sehingga saya bisa melihat label saat membungkus kawat.

Saya juga menyolder beberapa header ekstra panjang ke papan breakout kecil yang disertakan dengan panel display saya.

Pada modul transceiver, terminal sekrup berada di sisi berlawanan dari header, jadi saya melepas soldernya dan memindahkannya ke sisi yang sama dengan header.

Papan lain memiliki tajuk pendek yang sudah disolder di sisi yang benar, jadi saya menyimpannya apa adanya.

Langkah 4: Merancang Baki

Saya ingin dapat memasang semua elektronik di bagian belakang dudukan LCD yang telah saya buat untuk instruksi Jam Dali saya, jadi saya membuat model sesuatu di OpenSCAD. Saya membuat guntingan untuk berbagai papan yang ingin saya pasang.

Setelah saya mencetak baki, saya menempelkan semua modul di tempatnya.

Langkah 5: Proses Wirewraping

Proses pembungkusan kawat terdiri dari empat langkah: pengukuran, pemotongan, pengupasan, dan pembungkusan.

Saya mengukur cukup banyak kabel untuk merentangkan dua titik yang ingin saya sambungkan, ditambah satu inci tambahan di setiap ujungnya untuk membungkus. Kemudian, saya melepas 1 inci insulasi di setiap ujungnya dan menggunakan alat ini untuk membungkus kawat ke tiang.

Berikut ini adalah teknik persis yang saya gunakan, yang dapat Anda lihat di video demonstrasi saya:

• Saya mengukur rentang antara dua titik yang ingin saya hubungkan
• Saya menandai panjang yang diinginkan dengan jari saya, lalu menggunakan penggaris untuk menambahkan dua inci
• Saya memotong kawat menjadi panjang
• Saya mengukur 1 dan 1/4 inci dari ujungnya
• Saya kemudian memasukkan ujungnya ke dalam lubang pada alat pembungkus
• Saya menarik kabel ke dalam celah di bilah pemotong
• Saya menarik kawat dari ujung yang lain, melucuti satu inci kawat
• Saya ulangi proses untuk sisi lain dari kawat

Dengan kawat dilucuti di kedua ujungnya, saya memasukkan ujung kawat telanjang ke dalam laras alat pembungkus kawat sehingga bagian yang dilucuti muncul dari takik di samping. Saya kemudian menggeser ujungnya ke bawah pada sebuah tiang dan memberikannya beberapa putaran, memegang alat dengan longgar untuk memungkinkannya naik saat angin bertiup.

Sambungan yang baik akan meninggalkan sekitar 7 putaran kawat pada tiang. Jika belokan ditumpuk satu sama lain, jangan menekan alat terlalu keras!

UPDATE: Beberapa dari Anda telah menimpali bahwa insulasi harus membungkus tiang untuk menghilangkan ketegangan. Saya telah menyertakan dua foto untuk menunjukkan perbedaannya.

Langkah 6: Kawat Membungkus Seluruh Papan

Ini menunjukkan papan setelah saya membungkus semua koneksi. Saya membuat beberapa kesalahan di sepanjang jalan, tetapi ini dengan mudah dibatalkan dengan memotong kabel dan menggunakan pinset untuk membuka ujung tiang.

Saya sarankan melakukannya satu bagian pada satu waktu dan memeriksa pekerjaan Anda dengan multi-meter atau dengan menyalakan dan menguji setiap komponen. Jauh lebih sulit untuk memperbaikinya setelah ada banyak lapisan kabel.

Produk jadi saya terlihat agak berantakan, tetapi jika Anda mau, Anda bisa sedikit lebih berhati-hati tentang perutean atau menggunakan warna yang berbeda untuk menjaga semuanya tetap jelas.

Bahkan jika tidak terlihat cantik, itu jauh lebih kuat daripada papan tempat memotong roti! Tetapi bonus besarnya adalah jika sewaktu-waktu Anda ingin membongkarnya, Anda dapat melakukannya dengan mudah tanpa merusak Arduino Nano atau pada pin header pada masing-masing papan!

Langkah 7: Proyek yang Kompatibel

Papan yang telah selesai akan memungkinkan Anda untuk mengimplementasikan proyek-proyek ini:

• Jam Digital Melting Gaya 80-an
• Piano Pelangi Terang Dengan Arduino (memerlukan komponen eksternal)