ساخت Arduino UNO ساده شده برای کاربری‌های توکار و کم‌هزینه

ساخت بورد آردوینو در ابعاد و اندازه‌ی دلخواه برای پروژه‌های خاص ضروری و خوشبختانه امکان‌پذیر است. در این صورت می‌توان آردوینو را در ابعاد کوچک‌تر و با هزینه‌ی کمتر و همین‌طور توان مصرفی پایین‌تر تولید کرد.

در این مقاله به روش ساخت Arduino UNO ساده و ابتدایی با یک بردبورد و چند قطعه‌ی ساده می‌پردازیم. با ما باشید.

برای آشنایی با آردوینو مطالعه کردن مقاله‌ی زیر را توصیه می‌کنیم:

با توجه به اینکه آردوینو یک پلتفرم متن باز است، شماتیک مدار آن به صورت عمومی منتشر می‌شود و همه می‌توانند از آن استفاده کنند.

قطعات لازم:

• ATmega328P-PU x 1
• 16MHz Crystal Oscillator x 1
• LM7805CV Linear Regulator x1
• Capacitor 22 pF x 2
• Capacitor 10 uF x 2
• Resistor 220 Ohm x 2
• Resistor 10 kohm x 1
• Momentary Switch x 1
• LED x 2

تصویری از مجموعه قطعات لازم:

اضافه کردن مدار تغذیه به Arduino

جک تأمین توان مصرفی آردوینو می‌تواند ولتاژی بین ۷ الی ۱۶ ولت را به عنوان ورودی دریافت کند اما حالت ۹ ولت، حالت بهینه است. معمولاً از باتری‌های ۹ ولت یا آداپتورهای ۹ الی ۱۲ ولت برای تأمین برق موردنیاز استفاده می‌شود. اما حسگرها و تراشه‌ها اغلب ولتاژ ۵ ولت را به عنوان ورودی می‌پذیرند. لذا برای تبدیل ولتاژ ۹ به ۵ ولت، از رگولاتور ولتاژ LM7805 استفاده می‌شود. البته اگر ولتاژ ورودی بیش از ۱۶ ولت باشد، خطر آسیب دیدن تراشه وجود دارد.

لذا مراحل اتصال مدار تغذیه به صورت زیر است:

• سیم‌های پاور و گراند مدار برای رگولاتور ولتاژ را متصل کنید.
• سیم‌های زمین و تأمین توان را در بخش پایین برد و برای هر ریل متصل کنید.
• رگولاتور LM7805 را روی برد بورد قرار دهید. ورودی این رگولاتور ولتاژ ۹ و خروجی آن ولتاژ ۵ است.
• سیم‌های خروجی جریان الکتریکی و زمین را به ریل‌های چپ و راست برد بورد متصل کنید.
• بین IN رگولاتور و گراند مدار یک خازن ۱۰ میکروفاراد قرار دهید. بین ریل سمت راست و زمین نیز یک خازن ۱۰ میکروفاراد دیگر قرار بدهید. نوار نقره‌ای روی خازن مشخص‌کننده پایه‌ی زمین است.
• LED مربوط به پاور را در بالای برد بورد و نزدیک منبع ورودی قرار دهید. می‌توانید از LED قرمز یا سبز استفاده کنید.
• سیمی برای جامپر بین پایه‌ی منفی یا پایه‌ی کوتاه لامپ LED و زمین مدار در نظر بگیرید. یک مقاومت بین پایه‌ی مثبت LED که پایه‌ی بلند آن است و ریل پاور اضافه کنید.

اضافه کردن سایر قطعات برد آردوینو

قبل از هر چیز بهتر است تصویر زیر را دقیق بررسی کنید چرا که در آن ماهیت هر یک از پین‌های تراشه‌ی ATmega و ارتباط آن با عملکرد آردوینو مشخص شده است. البته برای اطلاعات بیشتر می‌بایست دیتاشیت تراشه‌ی ATmega168 و ATmega328 را مورد بررسی قرار دهید.

و اما مراحل اتصال تراشه:

ابتدا تراشه‌ی ATmega328 را به گونه‌ای که سمت دارای شکاف آن در جهت بالا باشد، روی بردبورد قرار بدهید. البته اگر از بورد مدار چاپی استفاده می‌کنید، طبعاً استفاده از سوکت برای اتصال این تراشه، بهتر است.

مقاومت ۱۰ کیلواهم را به ریل مثبت ۵ ولت متصل کنید و سمت دیگر را به پین RESET تراشه‌ی ATmega328 متصل کنید که در حقیقت پین شماره‌ی ۱ آن است.

جامپرهای پاور و زمین را به پین‌های زیر متصل کنید:

• پین ۷ یا VCC که مثبت ۵ ولت است.
• پین ۸ که زمین است و در واقع به ریل گراند متصل می‌شود.
• پین ۲۲ نیز به زمین متصل می‌شود.
• پین ۲۱ یا AREF که پین ریفرینس آنالوگ برای ADC است و ولتاژ ۵ ولت دارد.
• پین ۲۰ یا AVcc که ولتاژ تغذیه‌ی ADC یعنی مثبت ۵ ولت را تأمین می‌کند.

سیگنال کلاک خارجی می‌بایست ۱۶ مگاهرتز باشد و بین پین ۹ و ۱۰ قرار می‌گیرد. ۲ خازن ۲۲ پیکوفاراد نیز از این پین‌ها به زمین متصل می‌شود.

برای ریست کردن، یک سوییچ نیاز است. می‌توانید پین ۱ را به سوییچ و سپس پایه‌ی مقابل سوییچ را به زمین مدار متصل کنید.

پین ۱۹ برای اتصال لامپ LED چشمک‌زن کاربرد دارد و مشابه پین شماره ۱۳ در تراشه‌هایی مثل ATMEGA8-16PU یا ATMEGA168-16PU  است. سر بلند لامپ LED را به این پین متصل کنید و سر کوتاه را به مقاومت ۲۲۰ اهمی متصل کرده و سر دیگر مقاومت را به زمین مدار متصل کنید. نمونه‌ی مونتاژ شده را در تصویر فوق مشاهده می‌کنید و شماتیک اتصالات مطرح شده را در تصویر زیر مشاهده می‌کنید.

برای پروگرم کردن تراشه می‌بایست از بوردهای USB‌ به سریال استفاده کنید و سیم‌ها و جامپرهایی را اضافه کنید و در عین حال می‌توانید تراشه را در پروگرمرها قرار داده و کدها را آپلود کنید.

instructablesزاگرس رباتیک