Semua dalam Satu Papan Mikrokontroler: 8 Langkah

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

Dalam desain papan mikrokontroler all-in-one ini tujuannya adalah agar lebih fungsional daripada Arduino, setelah sekitar 100 jam desain saya memutuskan untuk membagikannya kepada komunitas, saya harap Anda menghargai upaya dan dukungannya (Ada pertanyaan atau informasi akan diterima).

Langkah 1: Tujuan

setiap proyek ada kebutuhan yang berbeda: sensor, aktuator dan perhitungan, cara yang paling ekonomis adalah dengan mikrokontroler seperti Arduino, dalam hal ini saya menggunakan salah satu Mikrokontroler rentang PIC16F karena saya lebih akrab.

Informasi PIC16F1829:

Ekonomi;)

Internal 32 MHz

Antarmuka UART atau USB (ch340)

SPI atau I2C x2

Timer (8/16-bit) x4 x1

10-bit ADC x12

I / O x18

dan masih banyak lagi (info di datasheet)

Ada paket yang berbeda tetapi ketika membuat produksi PCB non-buatan tangan, yang terkecil juga yang termurah

Langkah 2: Upgrade untuk MCU

mikrokontroler membutuhkan kapasitor dan konfigurasi Perangkat Keras untuk pin reset, tetapi tidak cukup

- Sirkuit Catu Daya

- Peningkatan Perangkat Keras

- Pemuat boot

- Antarmuka Manusia

- Konfigurasi Pin

Langkah 3: Sirkuit Catu Daya

- perlindungan antipolaritas Power Supply (MOSFET-P)

Saya memanfaatkan dioda internal MOSFET untuk mengemudi dan ketika itu terjadi Tegangan Gerbang cukup untuk memiliki RDson link_info yang sangat rendah

- regulator tegangan (VCO) regulator khas saya menggunakan LD1117AG dan pakaging TO-252-2 (DPAK) sama dengan lm7805 tetapi lebih murah dan LDO

- filter kapasitif tipikal (100n)

- Sekering untuk daya USB

untuk mencegah lebih dari 1A

- Filter ferit untuk daya USB

sedang diuji

Langkah 4: Peningkatan Perangkat Keras

untuk tujuan umum saya memutuskan untuk menambahkan:

- Soft-Start Resetjika hal-hal lain dikendalikan, Dengan penundaan reset awal tidak memulai mikrokontroler, setelah powering dan stabilitas tegangan aman untuk mengontrol hal-hal lain

pin reset ditolak, ini me-reset MCU saat 0V, rangkaian RC (resistansi kapasitor) membuat pulsa lebih panjang dan dioda melepaskan kapasitor saat VCC 0V

- N-Channel MOSFET AO3400A

karena mikrokontroler standar tidak dapat memberikan lebih dari 20mA atau 3mA per pin ditambah daya membatasi konsumsi total 800mA dan MOSFET dapat menggunakan komunikasi konversi 5V ke 3.3V.

-OP-AMP LMV358A

untuk memperkuat sinyal yang sangat lemah, output dengan resistansi rendah dan instrumentasi untuk merasakan arus, dll …

Langkah 5: Bootloader

bootloader memberikan untuk menulis instruksi, tetapi secara ringkas fungsinya adalah untuk memuat program. di Arduino One misalnya ada mikrokontroler lain dengan dukungan USB asli, dalam kasus semua PIC bootloader adalah PICKIT3 bahkan jika kita memiliki CH340C (tidak akan bootloader, itu akan menjadi mikrokontroler USB ke Serial yang disebut UART).

PICKIT3 -> bootloader melalui ICSP (Pemrograman Serial Dalam Sirkuit)

CH340C -> Komunikasi USB serial

semua sedang dalam pengembangan, tetapi bootloader berfungsi.

Langkah 6: Antarmuka Manusia

- Dukungan USB

CH340C adalah konverter USB ke Serial yang disematkan

Konfigurasi Standar Serial pada 9600bauds, 8bits, 1 stop bit, no parity, least significant bit dikirim terlebih dahulu dan tidak dibalik

- Tombol Atur ulang

diimplementasikan dalam rangkaian Soft-Start Reset untuk mereset mikrokontroler, tetapi ICSP RST yang berlaku

-Tombol Pengguna

khas 10k untuk menarik ke bawah di pin output

- LED biru 3mm x8 5V - 2,7 Vled = 2,3 Vres

2,3 Vres / 1500 Rres = 1,5 mA (Anda bisa mendapatkan lebih banyak kecerahan)

2,3 Vre * 1,5 mA => 4 mW (kurang dari 1/8W)

Langkah 7: Konfigurasi Pin

Solusi dengan sedikit ruang, adalah menunjukkan lapisan pin dan menyoldernya sejajar dengan papan, pin baris ganda dan ketebalan papan yang sesuai, serupa dengan konektor pci express

tetapi pin tengah ke pin yang khas adalah 100mils = 2.55mm

jaraknya kira-kira 2mm = 2,55 - 0,6 (pin)

juga ketebalan khas papan adalah 1,6 tidak apa-apa

ini adalah contoh dengan 2 papan 1mm

Langkah 8: Akhir

Setiap part yang saya integrasikan telah diuji secara terpisah dengan komponen lain (TH) dan versi prototipe, saya mendesainnya dengan platform easyEDA dan memesan dalam JLC dan LCSC (agar pesanan datang bersama-sama terlebih dahulu Anda harus memesan di JLC dan sekali memesan dengan sesi yang sama Anda melakukan pembelian di LCSC dan menambahkan)

Sangat disayangkan saya tidak memiliki foto dan saya belum dapat membuktikannya bersama, untuk waktu yang dibutuhkan pesanan ke china dan membuat semua dokumentasi, tetapi untuk instruksi berikut karena mencakup desain umum di sini, Setiap pertanyaan Anda dapat meninggalkannya di komentar.

Dan ini dia, ketika pesanan tiba saya akan menyoldernya, mencobanya bersama, melaporkan masalah, memperbarui, dokumentasi, program, dan mungkin membuat video.

terima kasih, selamat tinggal dan dukungan!

tautan: easyEDA, YouTube, jelas Dapat Diinstruksikan