Allt i ett mikrokontrollkort: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

I denna design av allt-i-ett-mikrokontrollerkort är syftet att vara mer funktionellt än Arduino, efter cirka 100 timmars design har jag bestämt mig för att dela det med gemenskapen, jag hoppas att du uppskattar insatsen och stöder den (frågor eller information är välkommen).

Steg 1: Mål

alla projekt det finns olika behov: sensorer, ställdon och beräkning, det mest ekonomiska sättet är med en mikrokontroller som vilken Arduino som helst, i det här fallet använder jag en av PIC16F -serien Microcontroler eftersom jag är bättre bekant.

Informationen om PIC16F1829:

Ekonomiskt;)

Intern 32 MHz

UART- eller USB -gränssnitt (ch340)

SPI eller I2C x2

Timers (8/16-bit) x4 x1

10-bitars ADC x12

I / O: s x18

och många fler saker (info i datablad)

Det finns olika paket men när man gör en icke-handgjord PCB-produktion är den minsta också den billigaste

Steg 2: Uppgraderingar för MCU

mikrokontrollern behöver en kondensator och en maskinvarukonfiguration för återställningsstiftet, men det räcker inte

- Strömförsörjningskrets

- Hårdvaruuppgraderingar

- Bootloader

- Mänskligt gränssnitt

- Stiftkonfiguration

Steg 3: Strömförsörjningskrets

- antipolaritetsskydd av strömförsörjning (MOSFET-P)

Jag utnyttjar mosfets interna diod för att köra och när det händer är Gate Spänning tillräckligt för att ha en mycket låg RDSon link_info

-spänningsregulator (VCO) typisk regulator jag använder LD1117AG och pakaging TO-252-2 (DPAK) samma till lm7805 men billigare och LDO

- typiska kapacitiva filter (100n)

- Säkring för USB -ström

för att förhindra mer än 1A

- Ferritfilter för USB -ström

under test

Steg 4: Hårdvaruuppgraderingar

för allmänna ändamål bestämmer jag mig för att lägga till:

- Soft-Start-återställning om andra saker styrs, med en fördröjning i den första återställningen startar den inte mikrokontrollern, efter strömförsörjning och stabilitet är spänningen säker för att styra andra saker

återställningsstiftet nekas, detta återställer MCU: n när den är 0V, RC -kretsen (kondensatorresistans) gör pulsen längre och dioden urladdar kondensatorn när VCC är 0V

- N-Channel Mosfet AO3400A

eftersom en vanlig mikrokontroller inte kan ge mer än 20mA eller 3mA per stift plus effektbegränsningarna den totala förbrukningen till 800mA och mosfets kan använda 5V till 3.3V konverteringskommunikation.

- OP-AMP LMV358A

för att förstärka mycket svaga signaler, utgångar med lågt motstånd och instrumentering för att känna av ström osv …

Steg 5: Bootloader

bootloader ger för att skriva en instruerbar, men sammanfattningsvis är dess funktion att ladda programmet. i Arduino One till exempel finns det en annan mikrokontroller med inbyggt USB -stöd, för alla PIC: er är bootloader PICKIT3 även om vi har CH340C (det kommer inte att vara bootloader, det kommer att vara USB till seriell mikrokontroller kallad UART).

PICKIT3 -> bootloader via ICSP (In -Circuit Serial Programming)

CH340C -> Seriell USB -kommunikation

allt är under utveckling, men bootloader fungerar.

Steg 6: Mänskligt gränssnitt

- USB -stöd

CH340C är en inbäddad USB till serieomvandlare

Standardkonfiguration av seriell vid 9600 bauds, 8 bitar, 1 stoppbit, ingen paritet, minst signifikant bit skickad först och icke inverterad

- Återställningsknapp

implementerad i Soft-Start Reset-krets för att återställa mikrokontrollern, men ICSP RST råder

-Användarknapp

typiska 10k att dra ner i utgångsstiften

- 3 mm blå lysdioder x8 5V - 2,7 Vled = 2,3 Vres

2,3 Vres / 1500 Rres = 1,5 mA (du kan få mer ljusstyrka)

2,3 Vres * 1,5 mA => 4 mW (mindre än 1/8 W)

Steg 7: Stiftkonfiguration

Lösningen med lite utrymme är att indikera stiftskiktet och lödda dem parallellt med brädet, dubbla radstift och motsvarande tjocklek på brädet, liknande en pci express -kontakt

men den typiska mittstiftet till stiftet är 100mils = 2,55mm

avståndet är cirka 2 mm = 2,55 - 0,6 (stift)

också den typiska tjockleken på brädet är 1,6 det är okej

detta är ett exempel med 2 brädor på 1 mm

Steg 8: Slutet

Varje del som jag har integrerat har testats separat med andra komponenter (TH) och prototypversion, jag konstruerade den med easyEDA -plattformen och beställde i JLC och LCSC (så att beställningen samlas först måste du beställa i JLC och en gång beställt med samma session köper du i LCSC och lägger till)

Det är synd att jag inte har något fotografi och jag har inte kunnat bevisa det tillsammans, för den tid det tar att beställa till Kina och göra all dokumentation, men det är för följande instruktioner eftersom det täcker den allmänna designen här, alla frågor du kan lämna det i kommentarerna.

Och det här är det, när beställningen kommer ska jag lödda den, prova den tillsammans, rapportera problemen, uppdatera, dokumentera, programmera och förmodligen göra en video.

tack, adjö och stöd!

länk: easyEDA, YouTube, uppenbarligen Instructables