Arduino-platformen tilbyder en kraftfuld række værktøjer til at lave interaktive elektroniske enheder. For mange projekter er ledningsføring af et brødbræt alt, hvad der er nødvendigt. Men hvis du har mere ambitiøse planer om at udvikle din enhed, skal du muligvis opbygge kredsløbet på et printkort. I denne vejledning vil vi gennemgå trinene til at designe et Arduino-skærm som det her viste, og bestille en lille serie bestyrelser fra en PCB-producent.

forsyninger:

Trin 1: Design dit bestyrelse

Et skjold er et bord, der "piggybacks" på et Arduino bord. Det har mandlige overskrifter, der passer sammen med de kvindelige overskrifter på Arduino, så det kan bruge Arduino-indgangs- og udgangsstifterne og Arduino-programmeringen til at understøtte skjolddesign.

Den her viste skærm har huller, der matcher stifterne på Arduino Mega 2560 R3. Der er et ekstra sæt puder til at gøre ledningsforbindelser, hvis det er nødvendigt. Jeg designet det ved hjælp af den gratis software fra Diptrace (stærkt anbefalet!). For at bruge denne skabelon skal du downloade og installere Diptrace, og download derefter skjoldfilen her:

Det er nemt at ændre skjoldets størrelse og form i Diptrace, som det kræves for dit projekt.

Trin 2: Tilføjelse af komponenter til bestyrelsen

Åbn Mega Shield-filen i Ditrace PCB Layout. Placer dine komponenter på skærmen, baseret på det kredsløb, du har designet og prototyperet på et brødbræt ved hjælp af Mega-kortet.

Her har jeg tilføjet en modstand og en LED som et simpelt eksempel på, hvordan man bruger programmet. LED'en er i "MISC" biblioteket øverst på skærmen. Modstanden er i modstandsbiblioteket. Følg Diptrace-supportdokumenterne for at se, hvordan du flytter, roterer, annoterer osv. De tilføjede komponenter.

Trin 3: Tilføj Ratlines til at forbinde Dele og Pins

Tilslut nu komponenterne til Arduino bordet. Klik på "Objects / Place Ratline" i PCB Layout programmet. Venstre klik på startpunktet for sporet (kobbervej) og træk linjen til slutforbindelsen. Ratlinjen konverteres til et kobberspor ved et senere trin.

Her har jeg tilsluttet digital pin 10 (strømstiften til LED'en) til modstanden. Den anden side af modstanden er forbundet til LED'ens positive ledning (anode). LED'ens negative ledning (katode) er fastgjort til jorden (denne forbindelse til jord er skjult i Diptrace). Så strømmen strømmer fra digital pin 10, gennem modstand og LED, til jorden.

Trin 4: Kør Auto Router

Efter at placere alle komponenterne på det virtuelle printkort og tilslutte dem med ratlines, skal du konvertere rotlinerne til kobbersporene, der skal lægges på printkortet. Kør Auto Router: Kør / Kør Auto Router. Den gratis version af programmet tillader 300 pads (huller).

Trin 5: Bestil PCB'er til prototyping

Når du har styret printkortet, skal du kontrollere alle forbindelserne og sørge for, at kortet korrekt repræsenterer det skematiske. Hvis det ser ud, kan du sende brættet til en producent.

Fabriksbutikken bruger Gerber-filer til at lave PCB'erne. For at konvertere dit layout til Gerber filer, klik på "File / Export / Gerber …" og eksporter alle filer til en mappe.

Gentag dette for at lave en fil, der viser, hvor man skal bore huller i brættet: "Fil / Eksport / N / C-bor …"

Komprimer Gerber og bore filer til en.zip-fil. Send dette til en printkortproducent med instruktioner for, hvor mange brædder du ønsker.

Jeg brugte Bay Area Circuits for at få PCB vist her. "Weekend Warrior" -produktet gør de fleste boards pr. Dollar til mine projekter (jeg har for nylig fået 9 boards til ~ $ 145, inklusive fragt). Du kan selvfølgelig finde andre PCB-producenter online.

Trin 6: Loddekomponenter på printkortet

Når PCB'erne ankommer fra producenten, er du klar til at samle bordet. Jeg starter med de manlige overskrifter, der vises på billedet. Disse er placeret på de ydre rækker af huller i skjoldet. Den korte ende af overskriften er fastgjort til bestyrelsen. De lange stifter indsættes i de tilsvarende stikkontakter på Arduino bordet. Andre komponenter sættes til hver side af brættet.

Et samlet skærm er vist som et eksempel. Jeg lagde kvindelige stikkontakter på dette bord, så jeg kunne teste en række komponenter før lodning dem på brættet.

Der er mange valgmuligheder for loddejern. Hvis du laver meget lodning, overveje at få en temperaturreguleret opsætning for at gøre tingene lettere.

Bemærk: Det kan være nyttigt at rengøre bordet med en lille alkohol og ren klud. Rene kobberpuder er lettere at lodde.

Trin 7: Tilslut skærmen og giv den en tur!

Når alle hoved og dele er loddet på, skal du forbinde skjoldet med et Mega 2560 R3 board. Eksemplet her er et kredsløb med en trefarvet LED og to lys-til-frekvensomformere (TAOS TSL235 side-looker sensorer). Skærmen er ikke helt presset ind for at vise stifterne.

Tilslut Arduino bordet til din computer, upload din kode, og (krydsede fingre) se, hvordan bestyrelsen fungerer.

Hvis du sidder fast på et avanceret problem i kredsløbsdesign, og ikke har en ven eller kollega at give vejledning, skal du tjekke ud Odesk. Du kan måske finde en talentfuld elektroingeniør på Odesk villig til at hjælpe med dit projekt til et rimeligt gebyr.