Der Embedded Arduino (Smart Appliances)

9 Schritt:Schritt 1: Versuchsaufbau Schritt 2: Erstellen des Arduino Schritt 3: Aufbau der Stromversorgung Schritt 4: Die Kommunikation mit dem Arduino Schritt 5: Brennen einer Bootloader Schritt 6: Hinzufügen der Projekt Schritt 7: Hinzufügen eines LCD Schritt 8: Anforderung einer Temperatur Schritt 9: Der Umzug in ein Protoboard

Der Embedded Arduino (Smart Appliances)

Aus den Köpfen zu http://arduinotronics.blogspot.com/

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Einer der Spaß Dinge zu mit einem Arduino tun ist, um Ihre Geräte intelligenter zu machen. Von bessere Instrumentierung, zu geben dem Gerät die Fähigkeit, Entscheidungen zu treffen, basierend auf Sensor-Eingang, um zentrale oder Fernüberwachung (Smartphones, etc.) und Datenprotokollierung, Ihren Kühlschrank, Mikrowelle, Herd, HVAC, Hauptwarnungssystem, etc., ist bereit sein Arduino-ized.

Jeder kann ein Arduino Board (€ 30- € 60 oder so) zu kaufen und zu stapeln Schilde darauf, aber manchmal den Bau der Arduino und das Projekt auf einer einzigen Platine ist vorzuziehen. Wir zeigen Ihnen, wie man eine komplette Projekt auf einem Steckbrett Prototyp, und verschieben Sie sie auf eine Lochrasterplatinen für die Nachwelt dann.

Wir werden mit einer 840 Verbindungspunkt Solderless Brotschneidebrett und eine passende protoboard. Dadurch werden alle Verknüpfungspunkte markiert sind die gleichen, und die physikalische Anordnung ist die gleiche, so dass die Übergangs schmerzlos.

Eine Liste der Teile finden Sie unter Teileliste

Schritt 1: Versuchsaufbau



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Zuerst werden wir mit dem Solderless Brotschneidebrett starten. Gemeinsame Größen sind 400 Punkte und 840 Punkte. Wir werden mit der 840 Punkt Bord, um sicherzustellen, haben wir genügend Platz für die Arduino, der Stromversorgung und dem Projekt.

Schritt 2: Erstellen des Arduino

Atmel 328 / 328P
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Wir verwenden Gelbe Draht + Anschlüsse und schwarz für - Verbindungen. Normalerweise werden Sie für + verwenden würden rot, aber wir aus rotem waren.

Benötigen Sie folgende Teile:

Menge (1) Atmel 328 / 328P mit Bootloader installiert
Menge (2) 22pF Kondensatoren (nicht polarisiert)
Menge (1) 10 k-Ohm-Widerstand
Menge (1) 16 MHz Kristall
Menge (1) Reset-Schalter

Update:

Menge (1) 10 uH Induktor
Menge (1) 100 nF Kondensator (nicht polarisiert)

Siehe Arduino Parts

Beginnen Sie, indem Sie die Atmel 328 auf dem Steckbrett. Belegungen und schema unten angegeben.

Nun fügen Sie die Komponenten:
10k-Widerstand - Pin 1 + Rail
22pF Kondensator - Pin 9 bis - Schienen
22pF Kondensator - Pin 10 bis - Schienen
Crystal - Pin 9 Pin 10
Reset-Schalter - Pin 1 to - Rail (auf korrekte Ausrichtung mit Ohmmeter)

Update: Siehe aktualisiert schema für Pin 20 (AVCC) Verbindung.
100nF Kondensator - Pin 22 bis Pin 20
Inductor 10uH - Pin 7 an Pin 20

Fertig durch Anschluss Pin 7 bis + Rail und Pins 8 und 22 bis - Rail.

Schritt 3: Aufbau der Stromversorgung

MB102 MB-102 Breadboard Stromversorgungsmodul 3.3V / 5V für Arduino BoardMost Arduino-Projekte erfordern eine 5V Netzteil. Einige Sensoren erfordern auch 3,3 V. Eine rudimentäre 5V-Versorgung wird für dieses Projekt gebaut werden. Wenn Sie beide 5V und 3.3V benötigen, eine kostengünstige Steckbrett Stromversorgung, die sowohl mit Lötfreie Steckbretter und der Lochrasterplatinen arbeiten, zur Verfügung steht.

MB102 MB-102 Breadboard Stromversorgungsmodul 3.3V / 5V für Arduino Board

In diesem Schritt werden wir den Bau einer 7805 auf der Grundlage Spannungsregler. Sie können auch eine 3,3 V-Regler als auch hinzuzufügen. Wir können diese Funktion später hinzufügen.

Du wirst brauchen:
Menge (1) 7805 5V Voltage Regulator
Menge (2) 10uF Elektrolytkondensatoren
Menge (1) 7-12vdc Netzteil (wallwart)
Menge (1) 2 Position Klemmenleiste oder eine alternative Stromanschluss. Sie könnten die Drähte von der wallwart direkt an das Steckbrett zu verbinden.

Die Komponenten:

Auf der 7805, Pin 1 ist auf der linken Seite, mit dem Etikett nach Sie und die Stifte zeigte nach unten.
Auf dem Kondensator, - hat einen Streifen an der Seite, das andere Bein +.

7805 5V-Regler; Pin 1 an die Macht, 7-12vdc
7805 5V-Regler; Pin 2 an - Schienen
7805 5V-Regler; Pin 3 bis + Rail
10 uf Kondensator; + Zu + Rail - to - Rail-
10 uf Kondensator; + Zu Regulator Pin 1, - to - Rail-
Power in Klemmleiste; + Zu Regulator Pin 1, - to - Rail-

Schritt 4: Die Kommunikation mit dem Arduino

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Skizzen hochladen und mit dem Arduino Kommunikation vom PC, brauchen wir eine Schnittstelle. Wir verwenden eine FTDI Interface , das im Kabel oder Modul Formen kommt.

Der wesentliche Vorteil des Moduls ist die RX / TX leuchtet, obwohl einige Kabel können dafür sind.

Die besondere Schnitt wir haben, ist eine blaue Mini-USB-FTDI-Schnittstelle, ähnlich wie die offiziellen Arduino Überarbeitete Mini-USB-Adapter. Wir müssen FTDI RTS (auf andere Modelle DTR) über einen 100 nF (.1uF) Kondensator Verbindung mit Pin 1 des Atmel 328. Dies ermöglicht die Auto-Reset auf Skizze Uploads. Wir müssen auch FTDI TX auf der Atmel 328 Pin 2, FTDI RX zu TX anschließen (Ich weiß, es klingt seltsam, aber es ist, was es ist), um auf der Atmel 328 Pin 3 und FTDI GND zu GND RX Atmel. Wir werden uns nicht anschließen 3,3V oder 5V, wie wir verwenden eine separate Stromversorgung.

Um unseren DIY Arduino sprechen, nehmen wir Duemilanove 328 als board.Step 5: Brennen einer Bootloader

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Einige 328-PU / 328P-PU Atmel-Chips zur Verfügung stehen, ohne die Arduino Bootloader installiert. Der Bootloader ist, was ermöglicht die Arduino IDE Skizzen hochladen. Wir haben eine ältere Arduino Duemilanove als Bootloader-Brenner, um den Bootloader auf unserer nackten Atmel 328-PU-Chips installieren.

Der Atmel 328-PU und der Atmel 328P-PU sind etwas anders. Der 328P-PU, auf den offiziellen Arduino-Boards gefunden, ist ein geringer Stromverbrauch Version und hat einen anderen Chip Signatur als die 328-PU. Wir bekamen halten, die so einige Software Hantieren in der Lage, den Bootloader laden zu sein zu tun hatten wir die 328-PU. Sobald der Bootloader installiert ist, arbeiten sie gleich.

Jetzt haben Sie Ihre DIY Arduino gebaut, verbinden Sie es mit einem Duemilanove wie folgt. Diese Methode wird nicht mit der neueren Arduino UNO zu arbeiten, aber es gibt Methoden für das auch, was wir nicht in der Lage, noch zu testen. Je nachdem, welche Methode / bootloader Sie brennen wird, dass festzustellen, welche Bord Ihnen in der Zukunft geben, wenn das Hochladen von Skizzen.

Anschlüsse:

Duemilanove -> DIY Arduino
Pin 10 -> Pin1
Pin 11 -> Pin 17
Pin 12 -> Pin 18
Pin 13 -> Pin 19
Gnd -> Gnd

Wir werden uns nicht anschließen Energie, wie wir bereits Macht auf dem DIY Arduino.

Schritt 6: Hinzufügen der Projekt

LCD-Modul für Arduino 20 x 4, Weiß auf Blau
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Das Projekt werden wir das Hinzufügen werden zu diesem Forum ist ein Sensor Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Wir werden mit dem DHT-11 Modul, und Anzeigen der Ausgabe auf einem LCD. I verbunden S (Signal) an Pin 4 (Arduino digitalen Pin 2), - auf Gnd und + bis 5VDC.

Komponente:
DHT-11
- To - Rail-
+ Zu + Rail
S an Pin 4 (Arduino D2)

Ich habe die Bibliothek und hochgeladen meine modifizierte Skizze der Anleitung unter http://arduinotronics.blogspot.com/2013/01/temperature-and-humidity-redux.html

// Beispiel Test Skizze für verschiedene DHT Feuchte / Temperatur-Sensoren
// Geschrieben von Ladyada, public domain
// Fahrenheit Konvertierung hinzugefügt von Steve Spence, http://arduinotronics.blogspot.com

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 2 // welche pin wir verbunden

// Kommentieren Sie unabhängig von der Art, die Sie verwenden!
#define DHTTYPE DHT11 DHT // 11
// # Definieren DHTTYPE DHT22 DHT // 22 (AM2302)
// # Definieren DHTTYPE DHT21 DHT // 21 (AM2301)

// Connect pin + (Mitte) des Sensors an + 5V
// Verbinden pin S (rechts) des Sensors, was auch immer Ihre DHTPIN ist
// Connect pin - (links) des Sensors zu GROUND

DHT DHT (DHTPIN, DHTTYPE);

Leere setup () {
Serial.begin (9600);
Serial.println ("DHTxx Test!");

dht.begin ();
}

Leere Schleife () {
// Lesen Temperatur oder Luftfeuchtigkeit dauert ca. 250 Millisekunden!
// Sensormesswerte können auch bis zu 2 Sekunden "alten" (es ist ein sehr langsamer Sensor) sein
float h = dht.readHumidity ();
schwimmen t = dht.readTemperature ();

// Überprüfen, ob Renditen sind gültig, wenn sie NaN (keine Zahl), dann ist etwas schief gelaufen!
if (isnan (t) || isnan (h)) {
Serial.println ("Fehler beim Lesen von DHT");
} Else {
Serial.print ("Feuchtigkeit:");
Serial.print (h);
Serial.print ("% \ t");
Serial.print ("Temperatur");
Serial.print (t * 1,8 + 32);
Serial.println ("* F");
}
}

Nach dem Hochladen werden Sie in der Lage, um die Ausgabe in die Serien Monitor.

Schritt 7: Hinzufügen eines LCD

http://arduinotronics.blogspot.com/2012/03/arduino-thermostat.html
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Anstatt einen Computer, um die serielle Ausgabe lesen angeschlossen, ich bin das Hinzufügen eines LCD, um die Temperatur und Luftfeuchtigkeit an. Dies wird ein paar Änderungen an dem Code, und natürlich mehr Verbindungen benötigen. Entfernen LCD beim Brennen einer Bootloader.

Wird benötigt:

LCD-Modul für Arduino 20 x 4, Weiß auf Blau

Schließen Sie pro die beigefügten schematischen, mit der Arduino Pin auf Chip Pin Karte zur Verfügung gestellt.

Code-Änderungen sind wie folgt:

// Beispiel Test Skizze für verschiedene DHT Feuchte / Temperatur-Sensoren
// Geschrieben von Ladyada, public domain
// Fahrenheit Konvertierung und LCD-Code hinzugefügt von Steve Spence, http://arduinotronics.blogspot.com

# include

// Anschlüsse:
// Rs (LCD Pin 4) an Pin 7 Arduino
// Rw (LCD Pin 5) zu Arduino - Schienen
// Ermöglichen (LCD Pin 6) an Pin 8 Arduino
// LCD Stifte d4, d5, d6, d7, um Stifte 9, 10, 11, 12 Arduino

Liquid lcd (7, 8, 9, 10, 11, 12);

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 2 // welche pin wir verbunden

// Kommentieren Sie unabhängig von der Art, die Sie verwenden!
#define DHTTYPE DHT11 DHT // 11
// # Definieren DHTTYPE DHT22 DHT // 22 (AM2302)
// # Definieren DHTTYPE DHT21 DHT // 21 (AM2301)

// Connect pin + (Mitte) des Sensors an + 5V
// Verbinden pin S (rechts) des Sensors, was auch immer Ihre DHTPIN ist
// Connect pin - (links) des Sensors zu GROUND

DHT DHT (DHTPIN, DHTTYPE);

Leere setup () {
Serial.begin (9600);
Serial.println ("DHTxx Test!");

dht.begin ();
}

Leere Schleife () {
// Lesen Temperatur oder Luftfeuchtigkeit dauert ca. 250 Millisekunden!
// Sensormesswerte können auch bis zu 2 Sekunden "alten" (es ist ein sehr langsamer Sensor) sein
float h = dht.readHumidity ();
schwimmen t = dht.readTemperature ();

// Überprüfen, ob Renditen sind gültig, wenn sie NaN (keine Zahl), dann ist etwas schief gelaufen!
if (isnan (t) || isnan (h)) {
Serial.println ("Fehler beim Lesen von DHT");
} Else {
Serial.print ("Feuchtigkeit:");
Serial.print (h);
Serial.print ("% \ t");
Serial.print ("Temperatur");
Serial.print (t * 1,8 + 32);
Serial.println ("* F");

// Lcd-Code

lcd.begin (20,4); // Spalten, Zeilen. benutzen 16,2 für einen 16x2 LCD; 20,4 für einen 20x4 LCD.
lcd.clear (); // Mit einem leeren Bildschirm starten
lcd.setCursor (0,0); // Den Cursor auf die Spalte 0, Zeile 0 (die erste Zeile)
lcd.print ("Luftfeuchtigkeit"); // Diesen Text zu, was auch immer Sie mögen. halte es sauber.
lcd.setCursor (0,1); // Den Cursor auf die Spalte 0, Reihe 1
lcd.print (h);
lcd.print (("% \ t");

lcd.setCursor (0,2); // Den Cursor auf die Spalte 0, Reihe 2
lcd.print ("Temperatur");
lcd.setCursor (0,3); // Den Cursor auf die Spalte 0, Zeile 3
lcd.print (t * 1,8 + 32);
lcd.print ("* F");
}
}

Schritt 8: Anforderung einer Temperatur

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Da wir nun wissen, was die Temperatur ist, warum wir nicht bauen ein Thermostat, indem ein Potentiometer auf "Request" eine bestimmte Temperatur wir wollen, und eine Reihe von relaysor SSR zur Heizung und Klimaanlage zu steuern, um diese Anforderung zu erfüllen?

Diese Zusätze sind in den folgenden beiden Artikeln behandelt:

http://arduinotronics.blogspot.com/2012/03/arduino-thermostat.html

http://arduinotronics.blogspot.com/2013/01/working-with-sainsmart-5v-relay-board.html

Schritt 9: Der Umzug in ein Protoboard

Die protoboard hat das gleiche Layout wie die Solderless Brotschneidebrett und der gleichen Stiftkennzeichnungen. Dies macht es ein Kinderspiel, um Ihren Prototyp bis eine dauerhaftere Form umzuwandeln.

Wird benötigt:
840 Punkt-Brot-Brett PCB Phenol 2 1/8 x 6 5/8 in (55 × 168 mm)

Alles was Sie tun müssen, ist, bewegen Sie die Anschlüsse und Komponenten auf vom Solderless Brotschneidebrett in die Lochrasterplatinen mit den gleichen Loch Etiketten oder bauen einen zweiten Anschluss an die erste als Vorlage. Spaß haben!