Bảng vi điều khiển tất cả trong một: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Trong thiết kế bo mạch vi điều khiển tất cả trong một này, mục đích là có nhiều chức năng hơn Arduino, sau khoảng 100 giờ thiết kế, tôi đã quyết định chia sẻ nó với cộng đồng, mong các bạn đánh giá cao nỗ lực và ủng hộ nó (Mọi thắc mắc hoặc thông tin sẽ được chào đón).

Bước 1: Mục tiêu

bất kỳ dự án nào cũng có những nhu cầu khác nhau: cảm biến, bộ truyền động và tính toán, cách tiết kiệm nhất là sử dụng vi điều khiển như bất kỳ Arduino nào, trong trường hợp này tôi sử dụng một trong những Vi điều khiển PIC16F vì tôi đã quen hơn.

Thông tin PIC16F1829:

Thuộc kinh tế;)

32 MHz bên trong

Giao diện UART hoặc USB (ch340)

SPI hoặc I2C x2

Bộ hẹn giờ (8/16-bit) x4 x1

10-bit ADC x12

I / O của x18

và nhiều thứ khác (thông tin trong biểu dữ liệu)

Có nhiều gói khác nhau nhưng khi sản xuất PCB không thủ công thì gói nhỏ nhất cũng rẻ nhất

Bước 2: Nâng cấp cho MCU

bộ vi điều khiển cần một tụ điện và một cấu hình Phần cứng cho chân đặt lại, nhưng không đủ

- Mạch cung cấp điện

- Nâng cấp phần cứng

- Bộ nạp khởi động

- Giao diện con người

- Cấu hình Pin

Bước 3: Mạch cung cấp điện

- bảo vệ đối cực của Nguồn điện (MOSFET-P)

Tôi tận dụng diode bên trong của mosfet để lái xe và khi điều đó xảy ra Điện áp cổng là đủ để có một link_info RDSon rất thấp

- bộ điều chỉnh điện áp (VCO) điển hình tôi sử dụng LD1117AG và phân trang TO-252-2 (DPAK) giống với lm7805 nhưng rẻ hơn và LDO

- bộ lọc điện dung điển hình (100n)

- Cầu chì cho nguồn USB

để ngăn chặn hơn 1A

- Bộ lọc Ferrite cho nguồn USB

thử

Bước 4: Nâng cấp phần cứng

vì mục đích chung, tôi quyết định thêm:

- Soft-Start Resetif những thứ khác được kiểm soát, Với sự chậm trễ trong quá trình thiết lập lại ban đầu, nó sẽ không khởi động bộ vi điều khiển, sau khi cấp nguồn và ổn định, điện áp được đảm bảo để điều khiển những thứ khác

chân thiết lập lại bị từ chối, điều này đặt lại MCU khi nó là 0V, mạch RC (điện trở của tụ điện) làm cho xung dài hơn và diode phóng điện ra tụ điện khi VCC là 0V

- N-Channel Mosfet AO3400A

bởi vì một bộ vi điều khiển tiêu chuẩn không thể cung cấp nhiều hơn 20mA hoặc 3mA cho mỗi chân cộng với nguồn giới hạn tổng mức tiêu thụ là 800mA và các mosfet có thể sử dụng giao tiếp chuyển đổi 5V sang 3.3V.

- OP-AMP LMV358A

để khuếch đại tín hiệu rất yếu, đầu ra có điện trở thấp và thiết bị đo để cảm nhận dòng điện, v.v.

Bước 5: Bộ nạp khởi động

bộ nạp khởi động cung cấp để viết một lệnh có thể hướng dẫn, nhưng tóm lại, chức năng của nó là tải chương trình. ví dụ như trong Arduino One có một bộ vi điều khiển khác có hỗ trợ USB gốc, trong trường hợp của tất cả các PIC, bộ nạp khởi động là PICKIT3 ngay cả khi chúng ta có CH340C (nó sẽ không phải là bootloader, nó sẽ là USB to Serial microcontroler được gọi là UART).

PICKIT3 -> bộ nạp khởi động qua ICSP (Lập trình nối tiếp trong mạch)

CH340C -> Giao tiếp USB nối tiếp

tất cả đều đang trong quá trình phát triển, nhưng bootloader hoạt động.

Bước 6: Giao diện con người

- Cổng USB

CH340C là bộ chuyển đổi USB sang nối tiếp được nhúng

Cấu hình Standart của nối tiếp ở 9600bauds, 8bit, 1 bit dừng, không có chẵn lẻ, bit quan trọng nhất được gửi trước và không đảo ngược

- Nút reset

được thực hiện trong mạch Khởi động lại khởi động mềm để đặt lại bộ vi điều khiển, nhưng ICSP RST chiếm ưu thế

-Nút người dùng

10k điển hình để kéo xuống chân đầu ra

- Đèn led xanh 3mm x8 5V - 2.7 Vled = 2.3 Vres

2,3 Vres / 1500 Rres = 1,5 mA (bạn có thể có thêm độ sáng)

2.3 Vres * 1.5 mA => 4 mW (nhỏ hơn 1 / 8W)

Bước 7: Cấu hình Pin

Giải pháp cho một khoảng trống nhỏ là chỉ ra lớp chân cắm và hàn chúng song song với bảng, các chân hàng kép và độ dày tương ứng của bảng, tương tự như một đầu nối pci express

nhưng chân trung tâm điển hình để ghim là 100mils = 2,55mm

khoảng cách là khoảng 2mm = 2,55 - 0,6 (pin)

còn độ dày điển hình của bảng là 1.6 thì không sao

đây là một ví dụ với 2 bảng 1mm

Bước 8: Kết thúc

Mỗi phần mà tôi đã tích hợp đã được thử nghiệm riêng biệt với các thành phần khác (TH) và phiên bản nguyên mẫu, tôi thiết kế nó với nền tảng easyEDA và đặt hàng trong JLC và LCSC (để thứ tự kết hợp với nhau trước tiên bạn phải đặt hàng trong JLC và sau khi đặt hàng với cùng một phiên bạn thực hiện mua hàng trong LCSC và thêm vào)

Rất tiếc là tôi không có bất kỳ bức ảnh nào và tôi không thể chứng minh nó cùng nhau, vì thời gian phải đặt hàng sang Trung Quốc và làm tất cả các tài liệu, nhưng đó là cho các hướng dẫn sau vì nó bao gồm thiết kế chung ở đây, bất kỳ câu hỏi bạn có thể để lại nó trong các ý kiến.

Và đây là nó, khi đơn đặt hàng đến, tôi sẽ hàn nó, thử nó cùng nhau, báo cáo các vấn đề, cập nhật, tài liệu, chương trình và có thể làm một video.

cảm ơn, tạm biệt và ủng hộ!

liên kết: easyEDA, YouTube, rõ ràng là Có thể hướng dẫn