Wie man kundenspezifische Schilder für Ihr Mikrocontroller Stellen

8 Schritt:Schritt 1: Sehen Sie das Video Schritt 2: Werkzeuge, die Sie benötigen Schritt 3: Wählen Sie ein Set von Kopf Pins Schritt 4: Wählen Sie ein Circuit Board Schritt 5: Wie man ein Proto-Schild Stellen Schritt 6: Wie man ein Relais-Schild Stellen Schritt 7: Wie man einen Servo-Schild Stellen Schritt 8: Wie man eine Motordrehzahlsteuer Schild Stellen

Wie man kundenspezifische Schilder für Ihr Mikrocontroller Stellen

Microcontroller wie Arduinos sind eine gute Möglichkeit, steuern Sie Ihre kundenspezifische Elektronik-Projekte. Aber Sie müssen immer einen Weg, um die externen Komponenten an den Mikrocontroller-Board anschließen. Schaltdrähte können für diese Arbeit, aber zu viele lose Kabel herumlaufen ist nur Ärger bringen. Eine gute Lösung für dieses Problem ist, eine Art Schutzschild zu benutzen. Dies ist eine Leiterplatte, die eine Reihe von Stiften verwendet, um direkt auf einige (oder alle) der Stifte auf dem Mikrocontroller zu verbinden.
Eine Abschirmung ist eine einfache Möglichkeit, alle Ihre externen Komponenten miteinander zu verbinden. Sie können Schilde benutzen, um Motoren, Relais, LEDs, oder irgendetwas anderes zu steuern. Sie können sogar mit proto Schilde, um Ihre gesamte Schaltung direkt auf der Platine Prototyp.
In diesem Projekt, ich werde Ihnen zeigen, wie Sie Ihre eigenen Schilder für Ihr Mikrocontroller machen.

Schritt 1: Sehen Sie das Video


  1. Hier ist eine Video-Anleitung des Projekts.

Schritt 2: Werkzeuge, die Sie benötigen

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    Hier sind die Werkzeuge, die Sie benötigen, um dieses Projekt zu machen.
    Werkzeuge:
    Lötkolben und Lötzinn
    Kabelschneider
    Abisoliergeräte
    Spitzzange

Schritt 3: Wählen Sie ein Set von Kopf Pins

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    Alle Schilder werden eine Reihe von Kopfstifte zu verwenden, um an den Mikrocontroller zu verbinden. Die zwei häufigsten Arten von Kopfstiften auf Schutzschilde benutzt männlich Pause weg Kopfstiften und Stapelkopfstiften.
    Die Stapel Stifte für weibliche Kopfstiften, die extra lange Stifte. Sie werden auf Schilde verwendet, wenn Sie in der Lage, andere Schutzschilde auf ihnen stapeln sein wollen. Sie werden auch verwendet, wenn Sie in der Lage, temporäre Verbindungen zu dem Board mit Drahtbrücken zu machen möchten. Ich kaufte mir aus Adafruit . Sie verkaufen eine Reihe von Stapelstiften, die alle Pins auf einem Standard-Arduino-Board übereinstimmen.
    Männlich Pause weg Stifte auf die meisten anderen Arten von Abschirmungen verwendet. Sie sind klein Anschlüsse, die leicht direkt zu löten kann entweder auf der Ober- oder Unterseite der Leiterplatte.

Schritt 4: Wählen Sie ein Circuit Board

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    Die meisten Arten von Leiterplatten wird für die Herstellung einer Abschirmung zu arbeiten. Die einfachste Art der Bretter zu verwenden sind doppelseitige Leiterplatten. Diese haben Ätzen auf beiden Seiten. So können Sie Ihre Verbindungen zu machen auf beiden Seiten, um zu entsprechen, was funktioniert am besten für Ihre Konstruktion. Wenn Sie keinen Zugriff auf seitigen Leiterplatten verdoppeln, ist es oft möglich, zwei einseitige Leiterplatten nehmen und montieren sie Rücken an Rücken. Damit können Sie Verbindungen auf beiden Seiten zu machen, aber es nehmen viel mehr Platz. Ich persönlich bevorzuge, um Klar perf Platten verwenden, weil sie Sie alle Verbindungen selbst machen lassen.

Schritt 5: Wie man ein Proto-Schild Stellen

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    Proto Abschirmung ist die grundlegendste Art Schild. Dies ist im Wesentlichen nur eine einfache Leiterplatte mit einer Reihe von angeschlossenen Kopfstiften.
    Sie müssen nur eine Änderung an den Kopfstiften zu machen, bevor Sie sie auf die Leiterplatte zu löten. Die Mehrzahl der Stiftlöcher auf der Arduino haben die Standard 0.1 inch Abstand zwischen jedem Loch. Dies ist jedoch hier nicht der Abstand zwischen den Stiften 7 und 8. Dieser Abstand ist geringfügig kleiner. Um dies auszugleichen, müssen Sie jeden der Stifte leicht verbiegen. Durch Biegen der Stifte können Sie machen die Spitzen übereinstimmen mit der Standard-0,1-Zoll-Abstand auf der perf Bord und die Böden zusammenpassen mit dem kleineren Abstand auf dem Arduino. Für männliche Kopfstiften, werden Sie wollen, um die Spitzen von jedem Stift biegen. Zum Stapeln Kopfstifte werden Sie wollen die Böden jeden Stift zu biegen. Um richtig sicherzustellen, dass alles, was ansteht, empfehle ich die Stifte Einsetzen in die Arduino vor dem Löten.
    Sobald Ihr Protoshield abgeschlossen ist, können Sie Teile hinzufügen und bauen jede Art von Schaltung, die Sie wollen.

Schritt 6: Wie man ein Relais-Schild Stellen

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    Um eine Grund Relais Schild zu erstellen, mit dem Proto aus dem vorherigen Schritt starten Sie. Auf diese Weise werden Sie die folgenden Teile hinzuzufügen:
    5V Relais
    Diode
    NPN Transistor
    1 kOhm Widerstand
    100-Ohm-Widerstand
    LED
    Schraubklemmen Anschluss
    Schaltdrähte
    Die Relaisspule ist zwischen den Kollektor des Transistors und dem Arduino 5V-Pin verbunden. Die Diode ist parallel mit der Relaisspule mit der Kathode auf 5V verbunden. Eine LED und ein Widerstand sind ebenfalls parallel mit der Relaisspule angeschlossen. Dies gibt eine visuelle Anzeige, wenn das Relais aktiviert wird. Der Emitter des Transistors Stift ist auf dem Arduino die GND-Pin verbunden. Der Basisstift des Transistors mit einem der digitalen Stifte über einen 1 kOhm-Widerstand verbunden. Schließlich werden die Schalteranschlüsse des Relais an die Schraubklemmen angeschlossen. Dies gibt Ihnen eine einfache Möglichkeit, temporäre Verbindungen mit dem Relaisschalter zu machen.

Schritt 7: Wie man einen Servo-Schild Stellen

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    Um eine Servo Schild zu erstellen, wieder mit der Grund proto Schild zu starten. Um die proto Schild in einen Servo drehen abzuschirmen alle, die Sie hinzufügen einige Header-Pin-Anschlüsse, einige Drahtbrücken und ein Stromanschluss benötigen.
    Um einen Servomotor zu fahren, müssen Sie die Kabel entsprechend dem folgenden Farbcode zu verbinden. Der rote Draht ist mit der positiven Versorgungsspannung verbunden. Die schwarze (oder braun) mit Masse verbunden ist. Der dritte Draht weiß, orange, gelb, blau oder schwarz gefärbt sein. Dies ist die Signalleitung und ist mit dem einer der digitalen Stiften verbunden.
    Für niedrige angetriebene Servos, können Sie den Motor direkt aus dem Arduino anzutreiben. Jedoch die Arduino Ausgabe ist nur ein Maximum von 200 mA. Also, wenn Sie mehrere Servomotoren gesteuert werden soll, oder wenn Ihr Motor benötigt viel Strom, dann werden Sie eine externe Stromquelle benötigen, wie beispielsweise ein Batteriepack. Wenn Ihr Servo wird bewertet, um bei 6 Volt betrieben werden, dann ist die einfachste Lösung ist ein Akku aus vier AA-Batterien hergestellt. Der Akkupack muss auf die Vin Pin und auf dem Arduino dem GND-Pin angeschlossen werden. Auf diese Weise können Sie den Akku, um die Arduino und Strom zu versorgen.
    Jetzt müssen wir die Header-Stiften, die an den Servo verbinden wird hinzuzufügen. Ich verband drei Sätze von Kopfstiften auf die Leiterplatte direkt unterhalb der Anschlüsse für die digitalen Stiften. Nehmen Sie den oberen Satz von Stiften und verwenden Sie eine Perle von Lot, um diese Stifte zu den benachbarten digitalen Pin-Anschlüsse verbinden. Die nächste Reihe von Stiften wird entweder auf die positive Draht oder dem Schutzleiter an den Servos entsprechen. Verwenden Sie Drahtbrücken, diese Stifte entweder dem Vin Stift oder dem GND-Pin (je nach Fall) zu verbinden. Machen Sie dasselbe für den dritten Stift und schließen Sie es entweder mit dem Vin Stift oder GND-Pin.
    Wenn Sie mit mehreren Servos arbeiten, werden Sie wollen, dass die positive Servo Drähte miteinander verbunden werden und Sie wollen, dass die Erdungskabel miteinander verbunden werden. Sie können diese durch den benachbarten Anschlüssen verbunden mit einem Wulst von Lot zu tun. Wenn Sie finden, dass es zu schwierig, um den Lötkolben zwischen den Header-Stifte verwenden, können Sie die End-Stifte nach unten zu drücken. Dies gibt Ihnen mehr Raum, wenn Löten der Mittelstifte. Sie können dann drücken Sie den Stift wieder auf die ursprüngliche Höhe, so dass Sie sie an Ort und Stelle zu löten.
    Sie können nun den Anschluss Ihres Servomotoren. Mit diesem Grunddesign, können Sie bis zu 12 Servomotoren mit einem Standard-Arduino steuern.

Schritt 8: Wie man eine Motordrehzahlsteuer Schild Stellen

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    Die letzte Art von Schild, das werden wir machen, ist ein Motordrehzahlregler. Um dieses Schild zu bauen, werden Sie die folgenden Teile benötigen:
    DC Motor
    NPN-Leistungstransistors
    Diode
    1 kOhm Widerstand
    Schaltdrähte
    Battery Connector
    Schraubklemmen Anschluss
    LED (optional)
    1 kOhm Widerstand (optional)
    Die einfachste Art der Drehzahlregler verwendet eine Impulsbreitenmodulation (PWM) Signals. Dieses Signal kann von jedem der PWM-Pins auf einem Arduino erzeugt werden. Leider sind die digitalen Stifte können nur Ausgang maximal 40 mA. Das ist nicht genug, um die Macht die meisten Motoren. Also müssen wir eine externe Stromquelle wie beispielsweise ein Batteriesatz verwenden.
    Bei der Arbeit mit einer externen Stromquelle, müssen Sie einen Leistungstransistor zu verwenden. Durch den Anschluss auf der Arduino die PWM-Pin auf der Basis pin eines NPN-Transistor, sind Sie in der Lage, den Motor mit dem Signal von dem Arduino zu steuern.
    Neben dem Transistor, müssen Sie einen Widerstand hinzufügen, um den Strom, der an die Basis des Transistors pin begrenzen. Sie müssen auch eine Diode parallel zu dem Motor hinzufügen. Dies wird dazu beitragen, um den Arduino von Spannungsspitzen, die auftreten können, wenn der Motor ausgeschaltet zu schützen.
    Optional können Sie auch eine LED parallel fügen mit dem Motor, um eine visuelle Anzeige des Drehzahleinstellung zu geben. I enthalten diese in mein Schild.
    Schließen Sie zuerst das Pluskabel von der Akkupack-Stecker an der Leiterplatte neben dem Vin-Pin. Löten Sie dann das Ende des Drahtes an den Vin Header-Pin. Schließen Sie die negative Leitung von der Batterie-Anschluss auf der Platine neben dem GND-Pin und verbinden die beiden zusammen.
    Montieren Sie den Transistor auf der Leiterplatte und schließen Sie den Emitter Stift auf dem Arduino dem GND-Pin.
    Fügen Sie ein Überbrückungskabel, dies diese Stifte eine Verbindung zu einem Anschluss einer Schraubverbindung. Schließen Sie die Basisstift zu einem der PWM Pins auf der Arduino mit einem 1 kOhm Widerstand. Schließlich verbinden Sie das Kollektorstift mit einem der Anschlüsse einer Schraubverbindung mit einem Überbrückungskabel verbinden. Schließen Sie den anderen Anschluss der Verschraubung zurück in die Vin-Pin.
    Wenn Sie eine LED als optische Anzeige aufnehmen wollen, müssen Sie es zwischen der PWM-Pin und GND zu verbinden. Nehmen einen Widerstand und mit einem Ende am gleichen PWM-Pin, der an der Basis des Transistors verbunden ist. Die andere Seite des Widerstands mit der Anode einer LED. Schließen Sie die Kathode der LED mit dem GND-Pin.
    Jetzt Ihren Motor Drehzahlregler Schild ist abgeschlossen. Schließen Sie einfach den Motor in die Verschraubung. Mit dem Befehl analogWrite um ein PWM-Signal an den Motor zu senden und zu steuern, seine Geschwindigkeit.