PLATFORM PELATIHAN ARDUINO: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Hai apa kabar teman-teman di sini lagi-lagi tutorial baru dan proyek khusus baru, dan kali ini saya telah mengambil proyek nyata yang dibutuhkan untuk semua pembuat elektronik, proyek hari ini adalah tentang cara membuat platform pelatihan Arduino Anda sendiri, langkah demi langkah ini tutorial akan menjadi panduan terbaik bagi kalian untuk mencoba proyek ini dan pasti ada beberapa pengetahuan elektronik dasar yang diperlukan di luar sana tetapi jangan berpikir dua kali untuk mencobanya karena ini luar biasa.

Sejak cukup lama sekarang saya telah mengelola grup Facebook Arduino dan saya melihat berkali-kali orang bertanya tentang kit Arduino apa yang terbaik untuk berlatih dan dari mana mendapatkan kesepakatan terbaik untuk memulai elektronik dan pertanyaan yang sering muncul adalah tentang keberuntungan distributor kit Arduino di beberapa negara, jadi jelas ada masalah di luar sana yang memerlukan campur tangan kita dan sebagai pembuat saya memutuskan untuk memulai tutorial ini tentang cara membuat platform pelatihan Arduino Anda sendiri khusus karena proyek ini akan membantu saya untuk menghindari waktu terbuang yang saya habiskan untuk memasang kabel komponen ke papan tempat memotong roti setiap kali saya mencoba menguji kode saya tetapi alih-alih memiliki platform yang siap digunakan ini, hidup akan lebih mudah.

Proyek ini sangat berguna untuk dibuat secara khusus setelah mendapatkan PCB khusus yang kami pesan dari JLCPCB untuk meningkatkan tampilan platform kami dan juga ada cukup dokumen dan kode dalam panduan ini untuk memungkinkan Anda membuat bangku pelatihan sendiri dengan mudah.

Kami telah membuat proyek ini hanya dalam 5 hari saja, hanya dua hari untuk menyelesaikan desain perangkat keras untuk pembuatan PCB dan tiga hari untuk menyelesaikan perakitan platform dan mengujinya juga.

Apa yang akan Anda pelajari dari tutorial ini:

1. Memilih komponen yang tepat tergantung pada platform Anda
2. Membuat sirkuit untuk menghubungkan semua komponen yang dipilih
3. Merakit semua bagian proyek
4. Mulai kode pertama Anda dengan platform ini

Langkah 1: Detail Tentang Bangku Pelatihan

Idenya sangat sederhana; Saya memilih beberapa komponen elektronik dasar seperti layar, LED, sensor, pengontrol, dan berbagai jenis aktuator dan menghubungkannya bersama-sama melalui PCB dan menyimpannya sepanjang waktu untuk dirakit dan siap beraksi, semacam metode plug and play.

Fitur platform kami

Arduino MEGA2560

Komponen utama dari platform ini adalah Arduino mega2560 yang akan menjadi jantung dari bangku pelatihan kami karena ini adalah penghubung semua komponen yang digunakan, menjaga sinyal tetap bergerak dari sensor dan kontrol ke indikator dan aktuator. Papan pengembangan ini sangat mudah digunakan dan papan elektronik yang kuat karena mikrokontroler AVR-nya, Anda bisa mendapatkan detail lebih lanjut tentang mikrokontroler ini melalui tautan ini.

Menampilkan

Saya telah menggunakan beberapa tampilan seperti layar LCD 20x4 berdasarkan protokol komunikasi I²C untuk menampilkan beberapa pesan dan menyesuaikan karakter yang ditampilkan pada layar ini dan juga kami memasukkan layar 7 segmen 4 digit karena sangat diperlukan bagi pemula untuk belajar bagaimana tampilan ini bekerja.

Kontrol

Tentang input platform kami, kami memiliki 8 bilah sakelar sehingga kami dapat mengontrol beberapa indikator menggunakan sakelar ini tanpa melupakan dua joystick sumbu ganda yang memiliki kontrol sumbu ganda dan tombol tekan, dengan menggunakan joystick ini kami dapat mengontrol misalnya kecepatan dan arah motor karena memiliki sinyal output analog yang berubah-ubah sesuai dengan posisi sumbu joystick.

Indikator

Berbicara tentang indikator, saya telah menyertakan 8 LED Merah dan dua LED RGB dan juga kami memiliki buzzer di sana yang membuat bermain dengan platform ini lebih lucu.

Sensor

Kami tidak dapat membuat platform pelatihan pemula untuk pengkodean tanpa melibatkan beberapa sensor, karena itulah saya memilih beberapa sensor yang sering digunakan seperti sensor DHT-11 untuk suhu dan kelembaban, dan sensor pendeteksi gas MQ-2 yang juga memiliki dan sinyal output analog terkait dengan intensitas gas yang diukur.

Aktuator

Untuk actuator saya putuskan untuk memasukkan semua jenis motor makanya saya pasang stepper motor Nema17 dan saya yakin kalian semua membutuhkan motor jenis ini karena presisi dan torsinya yang tinggi, kami juga menggunakan motor servo dan dua motor DC.

Konektivitas

Untuk konektivitas platform kami, saya telah menyertakan modul Bluetooth HC-06 jika Anda ingin menguji aplikasi Android yang terpasang di ponsel pintar Anda, jadi dengan cara ini akan lebih mudah bagi Anda.

IC dan driver

Yang pasti ada beberapa driver sirkuit terpadu yang diperlukan untuk mengontrol komponen ini seperti MCP23017 untuk menggerakkan LED dan L293D H-bridge untuk mengontrol kecepatan dan arah motor DC, juga saya menggunakan driver motor stepper A4988.

Langkah 2: Skema Proyek

Semua proyek elektronik membutuhkan diagram sirkuit untuk memberikan koneksi yang dapat dimengerti antara semua setnya, itulah sebabnya kami selalu menjadikan bagian ini sangat penting karena ini adalah dokumen utama dari keseluruhan proyek yang kami lakukan.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, kami memberikan setiap komponen koneksi dan tautan yang sesuai ke papan utama yaitu Arduino MEGA2560, ini sangat penting untuk mengetahui jenis koneksi apa yang harus dibuat dari sensor ke papan dan dari papan ke papan. penggerak. diagram rangkaian dapat mengidentifikasi juga daftar input dan output dari platform pelatihan kami, dengan cara ini akan lebih mudah bagi pemula untuk memulai pemrograman tanpa membuang waktu lama untuk mencari apa yang harus menjadi input dan apa yang harus menjadi output.

Anda juga dapat mengunduh versi PDF dari diagram sirkuit ini dari file di bawah ini.

Langkah 3: Pembuatan PCB (diproduksi oleh JLCPCB)

Untuk merakit semua bagian yang disebutkan bersama-sama, kami memerlukan PCB untuk membuat koneksi yang benar dari papan Arduino ke indikator dan sensor. Jadi saya telah membuat diagram sirkuit ini dan setelah membuat koneksi yang sesuai untuk setiap komponen, saya telah mengubah skema ini menjadi desain PCB untuk memproduksinya

Tentang JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), adalah perusahaan prototipe PCB terbesar di Cina dan produsen teknologi tinggi yang mengkhususkan diri dalam prototipe PCB cepat dan produksi PCB batch kecil. Dengan pengalaman lebih dari 10 tahun di bidang manufaktur PCB, JLCPCB memiliki lebih dari 200.000 pelanggan di dalam dan luar negeri, dengan lebih dari 8.000 pesanan online pembuatan prototipe PCB dan produksi PCB dalam jumlah kecil per hari. Kapasitas produksi tahunan adalah 200, 000 sq.m. untuk berbagai PCB 1-layer, 2-layer atau multi-layer. JLC adalah produsen PCB profesional yang menampilkan skala besar, peralatan sumur, manajemen yang ketat, dan kualitas unggul.

Kembali ke proyek kami

Untuk menghasilkan PCB yang sesuai, saya telah membandingkan harga dari banyak produsen PCB dan saya memilih JLCPCB pemasok PCB terbaik dan penyedia PCB termurah untuk memesan rangkaian ini. Yang perlu saya lakukan hanyalah beberapa klik sederhana untuk mengunggah file gerber dan mengatur beberapa parameter seperti warna dan kuantitas ketebalan PCB, kemudian saya hanya membayar 2 Dolar untuk mendapatkan PCB saya setelah lima hari saja.

Seperti yang menunjukkan gambar skema terkait, saya telah menggunakan Arduino MEGA2560 untuk mengontrol seluruh sistem juga saya telah merancang logo dan penempatan komponen di papan untuk membuat penyolderan lebih mudah untuk setiap pemula dalam pembuatan elektronik. Seperti yang Anda lihat pada gambar di atas, PCB dibuat dengan sangat baik dan saya memiliki desain PCB yang sama dengan yang kami buat dan semua label dan logo ada untuk memandu saya selama langkah penyolderan. Anda juga dapat mengunduh file Gerber untuk sirkuit ini dari file di bawah jika Anda ingin memesan desain sirkuit yang sama.

Langkah 4: Desain Kotak Platform (CAD)

Sebelum mulai menyolder komponen elektronik, saya akan menunjukkan kepada Anda kotak ini yang saya rancang menggunakan perangkat lunak solidworks yang memungkinkan saya menghasilkan file DXF untuk mengunggahnya ke mesin pemotong laser CNC untuk menghasilkan kotak yang dirancang; kami menggunakan bahan kayu MDF 5mm untuk membuat kotak ini yang akan menambah tampilan proyek kami lebih baik, terutama dengan label dan judulnya dan akan lebih mudah bagi kami untuk membawa platform pelatihan ini ke mana pun kami pergi.

Anda dapat mengunduh file DXF untuk proyek ini dari file di bawah

Langkah 5: Bahan Lengkap

Sekarang mari kita tinjau komponen yang diperlukan untuk proyek ini, jadi seperti yang saya katakan, saya menggunakan Arduino MEGA2560 untuk menjalankan seluruh sistem.

Untuk membuat proyek semacam ini kita perlu:

• PCB yang kami pesan dari JLCPCB:
• Satu Arduino Mega2560
• Motor stepper NEMA17
• Dua motor DC
• Satu motor servo
• Satu layar LCD
• Satu tampilan 7 segmen
• Delapan LED merah
• Dua LED RGB
• Satu buzzer
• Delapan bilah sakelar
• Dua joystick sensor DHT-11
• Sensor gas
• Modul Bluetooth
• Sirkuit terpadu MCP23017
• Pengemudi stepper A4988
• Pengemudi motor L293D
• Beberapa konektor header SIL
• Beberapa konektor header sekrup
• sekering
• Beberapa resistor dan kapasitor
• Kotak platform pelatihan
• Beberapa sekrup untuk perakitan

Langkah 6: Solder dan Perakitan

Kami pindah sekarang ke perakitan elektronik dan kami menyolder semua komponen ke PCB. Anda akan menemukan di lapisan sutra atas label setiap komponen yang menunjukkan penempatannya di papan dan dengan cara ini Anda akan 100% yakin bahwa Anda tidak akan membuat kesalahan penyolderan.

Sekarang kita langsung ke perakitan kotak, itu sangat sederhana karena kami membuat penempatan sekrup dalam desain, semua yang perlu kita lakukan adalah memasang PCB ke sisi bawah kotak pada langkah pertama perakitan.

Kemudian kami memasang motor masing-masing ke penempatannya di sisi atas kotak. Terakhir tetapi tidak kalah pentingnya, kami menghubungkan motor ke header sekrup pada PCB. Dan akhirnya kita selesai memasang sisi lain dari kotak.

Langkah 7: Uji (Berhasil):D

Sekarang kami memiliki segalanya untuk mulai bermain dengan platform ini dan saya memutuskan untuk menguji beberapa kode seperti menaikkan nilai tampilan 7 segmen dan memutar motor stepper, LCD juga berfungsi dengan baik sehingga Anda juga dapat melihat pesan yang ditampilkan di layar LCD..

Seperti yang Anda lihat, orang-orang membuat proyek luar biasa ini sangat berguna dan mengikuti langkah-langkah yang dapat diinstruksikan ini memudahkan Anda untuk mencobanya.

Saya akan menunjukkan kepada Anda dalam instruksi yang akan datang bagian pemrograman untuk setiap komponen dan bagaimana mengontrol semua komponen ini menggunakan papan Arduino.

Seperti biasa Anda dapat menuliskan saran Anda jika Anda memiliki ide lain untuk meningkatkan proyek ini dan berbagi dengan kami platform pelatihan Anda sendiri.

Satu hal terakhir, pastikan Anda melakukan elektronik setiap hari

Itu BEE MB dari MEGA DAS lihat lain kali