Как перейти от Arduino к физическому прототипу

Я немного читал о переходе с Arduino на PCB, и это кажется немного пугающим. Сейчас все, что я действительно хочу сделать, это взять что-то, что я построил, и внести несколько изменений, чтобы я мог фактически создать для него корпус и убедиться, что все остается подключенным.

Я прикрепил фото своего проекта. Я пытаюсь создать коробку, в которой 4 кнопки будут находиться в коробке, а рядом с ними будут светодиоды. Я, вероятно, сделаю вырезы в пенопласте для мест, где будут находиться кнопки и светодиоды. Проводку для кнопок и светодиодов нужно спрятать под пенопластом, вместе с самим arduino и серводвигателем — вот где я застрял.

Что мне нужно сделать, чтобы по сути "удлинить" провода для кнопок и светодиодов, и убедиться, что все компоненты надежно закреплены на макетной плате (кнопки в частности любят выскакивать)? Есть ли способ сделать это без изготовления печатной платы? Я понимаю концепцию пайки компонентов на макетной плате, но что касается резки/печати схем или чего-то еще, это действительно сбивает меня с толку.

Я был бы признателен за любые указания. Если вы тоже видите что-то неправильное в моей настройке проводки, я бы тоже хотел получить опыт обучения. Спасибо!

, 👍11

Обсуждение

Как вы нарисовали нижнюю диаграмму?, @Andrei


4 ответа

Лучший ответ:

10

Лучше всего, конечно, использовать печатную плату. Но это не обязательно должна быть индивидуальная печатная плата; существует множество готовых печатных плат, которые можно использовать примерно в 98% проектов. Вот лишь некоторые из них:

  • Платы Adafruit Perma-Proto подключаются так же, как макетные платы, поэтому возможен прямой перенос.

  • Прототипные платы BusBoard поставляются в невероятном разнообразии конфигураций, включая комплекты корпусов, и у них даже есть платы SMD, если вы готовы к этому.

Для переключателей просто используйте форму для монтажа на панель. Они бывают от простых до надежных и до смешных.

Светодиоды также можно монтировать на панель, или можно использовать световод, чтобы сделать светодиод на печатной плате видимым снаружи.

Для питания можно использовать USB-подключение или отдельный разъем питания с регулятором напряжения. Если вам также необходимо последовательное подключение, то следует рассмотреть готовый последовательный модуль и использовать либо встроенный USB-разъем, либо отдельный USB-разъем для монтажа на панели.

При необходимости сервопривод можно установить внутри корпуса или подключить к разъему для монтажа на печатной плате или панели.

Естественно, сам микроконтроллер также должен быть помещен в гнездо непосредственно на печатной плате. Не забудьте развязку, генератор и разъем ISP.

Что касается самой схемы, вы можете избавиться от подтягивающих резисторов на переключателях, если вместо этого используете внутренние подтягивающие резисторы. И 100 Ом — это слишком низкое значение для подтягивающих резисторов переключателей, в любом случае.

,

Спасибо - это было очень полезно! Что касается резисторов - я использую 1000 Ом - это все еще слишком мало? Что вы порекомендуете? Что касается удлинения всех проводов и кнопок, будет ли разумно просто припаять провода к разъемам, которые я подключаю напрямую к Arduino?, @mheavers

Я *почти* уверен, что третья полоса коричневая, но они перед вами, так что вы должны знать лучше. Но, как я уже сказал, используйте внутреннюю подтяжку. Я настоятельно рекомендую не использовать Arduino, а вместо этого использовать голый AVR, но пайка или обжим контактов на проводе должны работать, с меньшей надежностью (чрезмерные силы G вырвут их)., @Ignacio Vazquez-Abrams

Спасибо! Если кто-то наткнется на это - вот хорошее описание того, как использовать внутренние подтягивания (и понимать подтягивания): https://learn.sparkfun.com/tutorials/pull-up-resistors, @mheavers

3

Использование печатной платы очень удобно для создания схемы, которая:

  • прослужит дольше, чем макетный образец
  • будет стоить дешевле, чем тратить макетную плату впустую в течение длительного времени

Планшетные платы можно найти в любом хорошем магазине электроники (я покупаю их в Conrad).

Вам понадобится паяльник (и необходимые для этого навыки, но это не так уж и сложно, как думают некоторые).

Вы даже можете пойти еще дальше и создать Arduino на той же плате (многие компоненты из UNO не требуются для схемы, которую вы хотите построить и сохранить «навсегда»).

Другой вариант, немного более дорогой, заключается в том, чтобы предоставить прототип шилда для Arduino, припаять на него свою схему и напрямую подключить к Arduino. Принципы те же, что и для stripboard, за исключением того, что у прототипа обычно нет полоски, только отверстия, к которым можно припаять компоненты и провода.

,
4

Изучение проектирования печатной платы может быть сложной задачей. Сначала есть выбор программного обеспечения, есть форматы файлов, а затем собственно разметка хорошей платы. Это до производства и сборки, каждая из которых имеет свои трудности на этом пути. Это ничем не отличается от того, когда вы впервые открываете Xcode и узнаете о раскадровках, фреймворках, симуляторах и всем таком, или, если на то пошло, овладение любым новым навыком, что поначалу является сложным опытом, но через неудачи и успех в конечном итоге становится легким.

Итак, я согласен со всеми, кто предлагает платы и их варианты. Но я также хочу показать, возможно, в качестве мотивации, где вы можете оказаться через несколько месяцев. Я склонен рассматривать Arduino как инструмент разработки, а не конечный продукт, но я понимаю, что другие довольствуются просто использованием отдельного Nano или Pro Mini и навсегда посвящают его своему проекту.

Это три варианта одного и того же устройства, оно объединяет Arduino/ATMega, GPS, последовательный порт и RGB LCD. Сначала я создал его на макетной плате, затем перешел на перфорированную плату, подумал «это уродливо» и сделал простую печатную плату. Довольный этим опытом, я продолжал совершенствовать схему и макет, пока, наконец, не назвал проект «готовым».

проект перфорированной платы примитивная печатная плата Окончательная печатная плата

Вы также можете рассмотреть возможность изготовления миниатюрных печатных плат только для определенных компонентов, как эти две платы, которые я делаю для кнопок и лампочек.

аппаратные коммутаторы-разъединители и платы светодиодов

Самая первая печатная плата, которую я заказал в OSHPark, была удивительным опытом, открыть конверт и держать его как какую-то религиозную реликвию. Но с тех пор это стало рутиной. Если вы позже пойдете по пути печатных плат, вы, возможно, оцените мою сводку о мелкосерийных магазинах, в которых я делал заказы.

,
3

Вы можете использовать Arduino proto shield. Это макетная плата, имеющая форму, позволяющую подключить ее к Arduino. Существует более 9000 таких плат от разных производителей. Затем просто припаяйте все необходимое на proto shield.

,
Смотрите также: