ARDUINO TRAININGSPLATFORM - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Hé, wat is er jongens hier is weer een nieuwe tutorial en een nieuw speciaal project, en deze keer heb ik een echt nodig project opgepikt voor alle elektronicamakers, het project van vandaag gaat over hoe je je eigen Arduino-trainingsplatform kunt maken, dit stap voor stap tutorial zal de beste gids zijn voor jullie om dit project te proberen en er is zeker enige elementaire elektronische kennis vereist, maar denk niet twee keer na om het te proberen, want het is een geweldige.

Sinds geruime tijd beheer ik een Arduino Facebook-groep en ik zag dat mensen vaak vroegen wat de beste Arduino-kit is om te oefenen en waar je de beste deal kunt krijgen om met elektronica te beginnen en een veel voorkomende vraag gaat over het geluk van Arduino-kitdistributeurs in sommige landen, dus er is duidelijk een probleem dat onze tussenkomst vereist en als maker heb ik besloten om deze tutorial te beginnen over hoe je je eigen Arduino-trainingsplatform kunt maken, speciaal omdat dit project me zal helpen vermijden de verspilde tijd die ik besteed aan het bedraden van de componenten naar het breadboard elke keer dat ik mijn codes probeer te testen, maar in plaats daarvan zal het leven gemakkelijker zijn door dit kant-en-klare platform te hebben.

Dit project is zo handig om speciaal te maken nadat we de aangepaste PCB hebben gekregen die we bij JLCPCB hebben besteld om het uiterlijk van ons platform te verbeteren en er zijn ook voldoende documenten en codes in deze gids om u in staat te stellen eenvoudig uw eigen trainingsbank te maken.

We hebben dit project in slechts 5 dagen gemaakt, slechts twee dagen om het hardware-ontwerp voor de PCB-productie af te ronden en drie dagen om de platformassemblage af te ronden en ook te testen.

Wat leer je van deze tutorial:

1. De juiste componenten selecteren afhankelijk van uw platform
2. Het circuit maken om alle gekozen componenten aan te sluiten
3. Monteer alle projectonderdelen
4. Start je eerste code met dit platform

Stap 1: Details over de trainingsbank

Het idee is zo eenvoudig; Ik kies een aantal elektronische basiscomponenten zoals displays, LED's, sensoren, controllers en verschillende soorten actuatoren en verbind ze met elkaar via een PCB en houd het de hele tijd geassembleerd en klaar voor actie, een soort plug-and-play-methode.

Kenmerken van ons platform

Arduino MEGA2560

Het belangrijkste onderdeel van dit platform zal een Arduino mega2560 zijn, die het hart van onze trainingsbank zal zijn, omdat het de linker is van alle gebruikte componenten, waardoor de signalen helemaal van sensoren en bedieningselementen naar de indicatoren en actuatoren gaan. Dit ontwikkelbord is zo handig in gebruik en krachtig elektronisch bord dankzij de AVR-microcontroller, je kunt meer details over deze microcontroller krijgen via deze link.

Displays

Ik heb een aantal schermen gebruikt, zoals een 20x4 LCD-scherm op basis van het I²C-communicatieprotocol om enkele berichten weer te geven en de weergegeven karakters op dit scherm aan te passen en we voegen ook een 7-segment 4-cijferig display in, omdat het echt nodig is voor beginners om te leren hoe dit scherm werkt.

Bediening

Over de ingangen van ons platform hebben we een balk met 8 schakelaars, zodat we sommige indicatoren kunnen bedienen met behulp van deze schakelaars zonder de twee joysticks met dubbele assen te vergeten die dubbele assenbediening en een drukknop hebben, met behulp van deze joysticks kunnen we bijvoorbeeld de snelheid en richting regelen van een motor omdat deze een analoog uitgangssignaal heeft dat verandert met betrekking tot de positie van de joystick-assen.

Indicatoren

Over de indicatoren gesproken, ik heb 8 rode LED's en twee RGB-LED's toegevoegd en we hebben daar ook een zoemer die het spelen met dit platform leuker maakt.

Sensoren

We kunnen geen trainingsplatform voor beginners maken voor codering zonder een aantal sensoren te gebruiken. Daarom heb ik een aantal veelgebruikte sensoren gekozen, zoals de DHT-11-sensor voor de temperatuur en vochtigheid, en de gasdetectiesensor MQ-2 die ook en analoog uitgangssignaal gerelateerd aan de gemeten gasintensiteit.

Actuatoren

Voor de actuatoren heb ik besloten om alle soorten motoren in te voegen, daarom heb ik een stappenmotor Nema17 geplaatst en ik ben er vrij zeker van dat jullie allemaal dit soort motoren nodig hebben vanwege de precisie en het hoge koppel, we zijn ook met behulp van een servomotor en twee gelijkstroommotoren.

Connectiviteit

Voor de connectiviteit van ons platform heb ik een Bluetooth-module HC-06 meegeleverd voor het geval je een Android-app op je smartphone wilt testen, zodat het op deze manier veel gemakkelijker voor je wordt.

IC's en stuurprogramma's

Er zijn zeker enkele stuurprogramma's voor geïntegreerde circuits nodig om deze componenten te besturen, zoals de MCP23017 om de LED's aan te sturen en de L293D H-brug voor het regelen van de snelheid en richting van de gelijkstroommotoren, ook gebruik ik de A4988 stappenmotorstuurprogramma.

Stap 2: Projectschema

Alle elektronische projecten hebben een schakelschema nodig om een begrijpelijke verbinding tussen alle sets te geven, daarom maken we dit deel altijd erg belangrijk omdat dit het hoofddocument is van het hele project dat we doen.

Zoals te zien is in de afbeelding hierboven, geven we elk onderdeel de juiste verbinding en links naar het moederbord, de Arduino MEGA2560, dit is erg belangrijk om te weten wat voor soort verbinding tot stand moet worden gebracht van de sensoren naar het bord en van het bord naar de aandrijver. het schakelschema kan ook de lijst met invoer en uitvoer van ons trainingsplatform identificeren, op deze manier zal het voor beginners gemakkelijker zijn om te beginnen met programmeren zonder lange tijd te verspillen aan het zoeken naar wat een invoer zou moeten zijn en wat een uitvoer zou moeten zijn.

U kunt de PDF-versie van dit schakelschema ook downloaden uit het onderstaande bestand.

Stap 3: Het maken van PCB's (geproduceerd door JLCPCB)

Om alle genoemde onderdelen in elkaar te zetten hebben we een PCB nodig om de juiste verbinding te maken van het Arduino board naar de indicatoren en sensoren. Dus ik heb dit schakelschema gemaakt en na het maken van de juiste aansluiting voor elk onderdeel heb ik dit schema omgezet in een PCB-ontwerp om het te produceren

Over JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), is de grootste onderneming voor PCB-prototypes in China en een hightechfabrikant die gespecialiseerd is in snelle PCB-prototypes en PCB-productie in kleine batches. Met meer dan 10 jaar ervaring in de productie van PCB's, heeft JLCPCB meer dan 200.000 klanten in binnen- en buitenland, met meer dan 8.000 online bestellingen van PCB-prototyping en PCB-productie in kleine hoeveelheden per dag. De jaarlijkse productiecapaciteit is 200, 000 m². voor verschillende 1-laags, 2-laags of meerlaags PCB's. JLC is een professionele PCB-fabrikant die wordt gekenmerkt door grootschalige, goed uitgeruste apparatuur, strikt beheer en superieure kwaliteit.

Terug naar ons project

Om de juiste PCB te produceren, heb ik de prijs van veel PCB-producenten vergeleken en ik kies JLCPCB de beste PCB-leveranciers en de goedkoopste PCB-aanbieders om dit circuit te bestellen. Het enige wat ik hoef te doen is een paar simpele klikken om het gerber-bestand te uploaden en een aantal parameters in te stellen, zoals de kleur en hoeveelheid van de PCB-dikte, dan heb ik slechts 2 dollar betaald om mijn PCB na slechts vijf dagen te krijgen.

Omdat het de afbeelding van het gerelateerde schema laat zien, heb ik een Arduino MEGA2560 gebruikt om het hele systeem te besturen. Ik heb ook de logo's en de plaatsing van de componenten op het bord ontworpen om het solderen gemakkelijker te maken voor elke beginner in het maken van elektronica. Zoals je op de foto's hierboven kunt zien, is de PCB zeer goed vervaardigd en ik heb hetzelfde PCB-ontwerp dat we hebben gemaakt en alle labels en logo's zijn er om me te begeleiden tijdens de soldeerstappen. U kunt het Gerber-bestand voor dit circuit ook downloaden uit het onderstaande bestand voor het geval u een bestelling wilt plaatsen voor hetzelfde circuitontwerp.

Stap 4: Platform Box-ontwerp (CAD)

Voordat ik de elektronische componenten ga solderen, zal ik je deze doos laten zien die ik heb ontworpen met behulp van solidworks-software waarmee ik DXF-bestanden kan genereren om ze in een CNC-lasersnijmachine te uploaden om de ontworpen doos te produceren; we hebben een 5 mm MDF-houtmateriaal gebruikt om deze doos te maken die een beter uiterlijk aan ons project zal geven, vooral met zijn labels en titels, en het zal voor ons gemakkelijker zijn om dit trainingsplatform overal mee naar toe te nemen.

U kunt de DXF-bestanden voor dit project downloaden uit de onderstaande bestanden

Stap 5: Volledige ingrediënten

Laten we nu de benodigde componenten bekijken die we nodig hebben voor dit project, dus zoals ik al zei, gebruik ik een Arduino MEGA2560 om het hele systeem te laten werken.

Om dit soort projecten te maken, hebben we nodig:

• De PCB die we bij JLCPCB hebben besteld:
• Een Arduino Mega2560
• Een NEMA17 stappenmotor
• Twee gelijkstroommotoren
• Eén servomotor
• Eén LCD-scherm
• Eén 7-segments display
• Acht rode LED's
• Twee RGB-LED's
• Eén zoemer
• Acht schakelbalk
• Twee joysticks DHT-11-sensor
• Gassensor
• Bluetooth-module
• MCP23017 geïntegreerde schakeling
• A4988 stappenmotor
• L293D-motorstuurprogramma
• Sommige SIL-headerconnectoren
• Sommige schroefkopconnectoren
• Een ontsteking
• Sommige weerstanden en condensatoren
• De doos van het trainingsplatform
• Sommige schroeven voor de montage:

Stap 6: Solderen en monteren

We gaan nu naar de elektronische assemblage en we solderen alle componenten op de printplaat. u vindt op de bovenste zijdelaag een label van elk onderdeel dat de plaatsing op het bord aangeeft en op deze manier bent u 100% zeker dat u geen soldeerfouten maakt.

Nu gaan we direct naar de montage van de doos, het is zo eenvoudig omdat we de schroefplaatsing in het ontwerp hebben gemaakt, alles wat we hoeven te doen is de PCB aan de onderkant van de doos te schroeven in de eerste stap van de montage.

Vervolgens schroeven we de motoren elk op hun plaats aan de bovenzijde van de doos. Last but not least verbinden we de motoren met de schroefkoppen op de printplaat. En tot slot zijn we klaar met het vastschroeven van de andere kanten van de doos.

Stap 7: Test (het werkte): D

Nu hebben we alles klaar om met dit platform te gaan spelen en ik besloot een aantal codes te testen, zoals het verhogen van de 7-segments weergavewaarde en het draaien van de stappenmotor, het LCD-scherm werkt ook prima, zodat u het weergegeven bericht ook op het LCD-scherm kunt zien.

Zoals je ziet, is het maken van dit geweldige project zo handig en het volgen van de stappen van deze instructable maakt het voor jullie gemakkelijk om het te proberen.

Ik zal je in de komende instructables het programmeergedeelte voor elk onderdeel laten zien en hoe je al deze componenten kunt besturen met behulp van het Arduino-bord.

Zoals gewoonlijk kunt u uw suggesties opschrijven als u andere ideeën heeft om dit project te verbeteren en uw eigen trainingsplatforms met ons delen.

Een laatste ding, zorg ervoor dat je elke dag met elektronica bezig bent

Het was BEE MB van MEGA DAS zie de volgende keer