Ik hou van mijn Arduinos. Op elk moment heb ik een flink aantal projecten onderweg - prototyping is zo eenvoudig met hen. Maar soms wil ik het project functioneel houden zonder een andere Arduino te kopen. Elke keer $ 30 uitgeven voor een redelijk simpele microcontroller dan dat ik slechts een deel van de functionaliteit nodig heb, is gewoon dom. Het is op dat moment dat het bouwen van een Arduino-kloon een haalbare optie wordt.
De waarheid: u kunt geen volledige Arduino-kloon voor goedkoper bouwen
De Arduino zelf bestaat uit eenvoudige elektronica, maar het is het pakket en de lay-out waar je echt voor betaalt. In dit artikel zal ik beschrijven hoe een deel van de functionaliteit voor een stuk goedkoper kan worden gerepliceerd - in het geval van het "permitteren" van je Arduino-projecten - maar het is onmogelijk om een volledige DIY Arduino-kloon te bouwen zonder massa-inkoopkracht en productiefaciliteiten.
Het mooie van zelf bouwen is dat je stukjes kunt uitsluiten die je niet nodig hebt om de kosten laag te houden, en het Arduino-pakket kunt vermijden met alle ongebruikte headers en verspilde ruimte - als je echt de Arduino-vorm en headers voor gebruik met andere schilden nodig hebt, dan kun je je geld niet echt redden.
In mijn geval wilde ik de LED-kubus die ik gemaakt heb permanent laten zien. Hoe maak je een pulserende Arduino LED-kubus die eruitziet alsof hij uit de toekomst is gekomen Hoe maak je een pulserende Arduino LED-kubus die eruit ziet alsof hij uit de toekomst is gekomen Als je worstelde met enkele Arduino Arduino-projecten, maar is op zoek naar iets een beetje permanent en op een heel ander niveau van geweldig, dan is de nederige 4 x 4 x 4 LED-kubus ... Lees meer ergens, met een externe voeding en niet de extra kosten voor het gebruik van een volledig Arduino-bord; er was toch nog ruimte over op het protoboard, dus ik stop liever alles daar. Hier is mijn gereedgekomen Arduino-doe-het-zelf in breadboard-fase, naast de LED-kubus en een echte Arduino die wordt gebruikt voor het programmeren. De volgende stap is om alle bits op het protoboard te plaatsen, maar dat valt vandaag buiten de scope van dit artikel.
Hoe dan ook, verder met het project. Ik heb het opgedeeld per sectie met individuele componentlijsten, maar het is gemakkelijker om gewoon een bundel te kopen (Oomlout.co.uk, £ 7, 50).
Voedingsregelaar en indicatie-LED
- 100 uF condensatoren (2) - let op de zilveren lijn die naar de negatieve kant wijst
- 7805 5V-spanningsregelaar (1)
- RODE led en 560 ohm-weerstand
Het doel van deze sectie is om een 7-12 V voeding te nemen (meestal een 9V DC plug) en deze te regelen tot 5V die nodig is voor de microcontroller-chip. De rode en blauwe leads die van links komen, moeten verbonden zijn met de ingangsstroom die je gebruikt, maar gebruik absoluut niet meer dan 12v of je bak dingen. Verbind ook de bovenste en onderste rails op dit punt met elkaar.
Als je een bestaande Arduino wilt meeliften om de chip te programmeren (verderop beschreven), kun je de stroomrails ook rechtstreeks aansluiten op de + 5V en GND.
Microcontroller en timingcircuit
- ATMega328P-PU - voorgeladen met Arduino-bootloader.
- 22pf condensators (2) (in het diagram zijn ze blauw, maar het onderdeel dat ik kocht was eigenlijk oranje - geen verschil, er is geen positief of negatief effect op).
- 16 MHZ-kristal.
Kortheidshalve heb ik de krachtregelaar niet weergegeven in het onderstaande schema, maar je moet natuurlijk al dat bit hebben voltooid.
Dit deel vormt de kern van een Arduino - de microcontroller. Het 16-MHz kristal zorgt voor een constant timingsignaal dat elke cyclus van het circuit duwt.
Om dingen gemakkelijker voor jezelf te maken, kun je een van deze Adafruit pinout-labels kopen ($ 2, 95 voor 10):
Of maak er zelf een. Hier is een PDF die ik heb gemaakt als je plakbriefjes hebt.
Reset schakelaar
Ten slotte hebben we alleen een reset-schakelaar nodig - gelukkig is dit beetje vrij eenvoudig; maar merk op dat in sommige tutorials een pull-down weerstand is toegevoegd. Ik geloof dat dit nodig is voor ATMega168 en niet 368.
Dit is het voltooide diagram.
De Dx's en Ax's zijn dan uw normale digitale en analoge I / O-pinnen. Als je ervoor kiest om het jezelf niet gemakkelijker te maken met een afdruk, let dan op dat je niets verwart, zegt D13 of pin 13 op de Arduino, met pin 13 van de ATMega328. Ze zijn anders - D13 is eigenlijk pin 19 op de chip . RX is ook functioneel D0, en TX is D1.
De chip programmeren
Voordat je dit kunt uitproberen, heb je een manier nodig om de ATMega-chip te programmeren - hier komt de complicatie bij. Op een Arduino-bord is een van de duurste onderdelen de USB-interface.
Dit zijn je opties:
1. Neem The Chip Out Of Another Arduino.
Dit is de gemakkelijkste route voor snel testen; gebruik gewoon een bestaand Arduino-bord met je werkschets er al op en haal de chip uit de Arduino. Als je project is afgerond en werkt, wissel je ze gewoon om. Je kunt nog een niet-geprogrammeerde chip in de Arduino gooien om hem opnieuw te gebruiken - daar is niets speciaals.
Het enige nadeel hier is dat het heel gemakkelijk is om de pinnen te beschadigen, dus wees ERG voorzichtig als je ze verwijdert.
2. Gebruik een passthrough-kabel van een bestaande Arduino.
Voordat u dit probeert, moet u ook de bestaande chip van uw Arduino verwijderen; het zal het proces verstoren. In essentie gaan we gewoon de USB-interface van de Arduino gebruiken. Sluit de voeding en GND aan op de standaard Arduino-pinnen; Reset ; en het belangrijkste onderdeel - RX tot RX (D0) en TX tot TX (D1) - dit zijn de seriële pinnen en ontvangsten, dan zou je de USB-poort van je originele Arduino moeten kunnen gebruiken.
3. Koop een FTDI USB naar seriële interfacekabel.
Dit is eigenlijk een vervanging van de interface in alle Arduino's, maar behoorlijk prijzig rond de $ 15 - en dit is de belangrijkste reden waarom je niet goedkoop een exacte replica van een Arduino kunt bouwen. Als je van plan bent om dit veel te doen, is het waarschijnlijk de gemakkelijkste manier om er een te maken die je gewoon aan het einde van een USB-kabel kunt houden.
Volg de instructies van Oomlout voor instructies om dit toe te voegen, waarbij u alleen het gearceerde gebied van de USB-programmeringsinterface in de gaten houdt. Gebruik de 6-pins header om de huidige interface aan te sluiten.
Merk op dat bij al deze methoden wordt aangenomen dat je een Arduino- bootloader al op de chip hebt gebrand; als je koopt als een componentenbundel, bijvoorbeeld, worden ze klaargemaakt om gewoon te worden verwisseld. Als je de chips alleen koopt of niet specifiek voor een Arduino-doel, moet je eerst iets anders gebruiken om de bootloader te branden. Er is een goede tutorial hier over het meeliften van een bestaande Arduino en een applicatie genaamd OptiLoader voor dat doel. Het verschil is ongeveer $ 2.
Dus, voordat je een andere Arduino voor het volgende project koopt, vraag jezelf af: heb je de USB-verbinding nodig en moet je Arduino-schilden verbinden ? Als het antwoord op beide is ja, ga je gang en koop een andere Arduino - het zal niet goedkoper werken door je eigen te bouwen. Anders kunt u er zelf een bouwen! En vergeet niet de rest van onze Arduino-tutorials en -artikelen te bekijken.