В этом блоге вы найдете исключительно пошаговые руководства по сборке из комплектов деталей.

26 нояб. 2011 г.

Сборка Angelino

Angelino R1 - это один из вариантов Arduino minimum с печатной платой - в его комплект не входит интерфейсная микросхема USB или COM-порта, и для загрузки скетчей  дополнительно требуется переходник USB-TTL.  С другой стороны, плата не содержит ничего лишнего и отлично подходит для автономных устройств, при этом совместима со всеми стандартными шилд-платами Arduino.

Для самостоятельной сборки потребуется следующий комплект:
  • Печатная плата Angelino R1 - 1 шт.
  • Микроконтроллер ATmega8/328P - 1 шт.
  • Панелька SCS-28 - 1 шт.
  • Стабилизатор напряжения 78L05 - 1 шт.
  • Кварц 16 МГц - 1 шт.
  • Емкость керамическая 22пФ - 2 шт.
  • Емкость керамическая 100нФ - 5 шт.
  • Емкость электролитическая - 1 шт.
  • Резистор 1 кОм - 1 шт.
  • Резистор 10 кОм - 1 шт.
  • Вилка PLD06 2x3 - 1 шт.
  • Светодиод - 1 шт.
  • Тактовая кнопка - 1 шт.
  • Вилка PLS02 + двухконтактный джампер - 1 шт.
  • Вилка PLS06R (угловая) - 1 шт.
  • Гнездо питания 2.1мм на плату - 1 шт.
  • Гнездо PBS-08 1x8 - 2 шт.
  • Гнездо PBS-06 1x6 - 2 шт.
Из инструментов потребуются:
  • паяльник
  • припой (подойдет стандартный ПОС-61)
  • флюс (самая обычная канифоль)
  • кусачки
  • пинцет
Сильно облегчает работу держатель с лупой и крокодилами. Рекомендуется производить пайку с вентилируемом помещении, обязательно с хорошим источником освещения. Из соображений удобства, монтаж происходит от менее низких элементов (например, резисторы и стабилитроны) к более высоким (конденсаторы и разъемы). Естественно, вы можете некоторые шаги менять местами - в этом не будет ничего страшного, но рекомендую перед пайкой сначала прочитать это руководство до конца, чтобы четко представлять себе варианты сборки. Не выкидывайте ножки резисторов и светодиода! Они пригодятся для перемычек.

1. Установите плату в штативе, сориентировав соответствующим образом:



2. Определитесь, как будет тактироваться микроконтроллер, возможны три варианта:
  1. кварцевый резонатор
  2. керамический резонатор
  3. внутренняя RC-цепочка
Самую большую точность дает именно кварцевый резонатор (30 ppm), и если в комплекте именно он, то установите его по центру, вместе с двумя конденсаторами 22 пФ (на них обычно написано 220):



Если же в комплекте идет трехпиновый керамический резонатор, то конденсаторы не устанавливаются (они уже и так есть внутри):



При работе от внутренней калиброванной RC-цепочки точность еще меньше, но зато а) не требуется вообще никаких внешних элементов б) можно задействовать два дополнительных порта ввода-вывода PB6 и PB7. Учтите, что в комплекте поставляется микроконтроллер, запрограммированный на использование внешнего резонатора, поэтому реализация этого варианта потребует изменение fuse-битов, а для этого, в свою очередь, потребуется программатор.

3. Установите справа конденсатор 0,1 мкФ (на нем обычно написано 104):



4. Установите еще правее подтягивающее сопротивление линии сброса 10К (порядок цветов: коричневый, черный, оранжевыйзолотистый):



5. После этого - установите саму кнопку сброса:


Конечно, если ваш проект не предполагает необходимость сброса, ее можно не устанавливать. Более того, при помощи перепрограммирования fuse-битов можно заменить кнопку сброса еще одним дополнительным портом ввода-вывода. Но в этом случае а) для перепрограммирования микроконтроллера потребуется высоковольтный параллельный программатор б) при необходимости, сброс придется производить путем отключения и подключения линии питания. Поэтому, если есть хоть небольшая вероятность того, что в программе будут изменения - не отказывайтесь от кнопки сброса, она не помешает ;)

6. Установите панельку SCS-28 для микроконтроллера ATmega:



Во многих случаях панелька - это перестраховка, и можно было бы запаять сразу мкироконтроллер. Однако, подумайте - что будет, если он полностью или частично выйдет из строя? Не забудьте правильно сориентировать ключ по шелкографии, он должен смотреть вправо.

7.  Установите светодиод L (у него две ножки - длинная и короткая, смотрите на шелкографию):



После установки проверьте, что лыска на шелкографии совпала с такой же на светодиоде (небольшой срез со стороны анода).



Учтите, что светодиод потребляет небольшое количество энергии, поэтому в некоторых случаях может оказаться в буквальном смысле лишним для вашей схемы. Например, LoL-Shield лучше работает без него. Однако, он дает возможность визуальной сигнализации, моргает при старте бутлоадера, во время загрузки скетча (поскольку подключен к пину SCK). Если все-таки вы решили, что он нужен - ставьте токоограничительный резистор (порядок цветов: коричневый, черный, красныйзолотистый):



8. Настало время решить, что будет подаваться на разъем питания вашего Angelino:
  • постоянне напряжение 7..12В;
  • стабилизированное напряжение 4.5..5.5В.
Поскольку микроконтроллер питается от напряжения +5В, для первого варианта надо установить стабилизатор 78L05 - он способен отдавать ток до 100 мА и позволит питать Angelino от 7..12В через разъем питания (плюс в центре):


Элемент имеет три вывода - чуть отогните средний, чтобы установить его в посадочное место. Ориентируйте по шелкографии, он должен смотреть вверх.

Если же через внешний разъем будет подаваться стабилизированное напряжение +4.5..5.5В, можете не устанавливать 78L05 (но если он уже установлен, то ничем не помешает), но установите перемычку его закорачивающую  - "No reg".



Будьте трижды внимательны - в отличие от остальных вариантов, здесь надо не только соблюдать полярность подаваемого напряжения, но и его величину. Превышение порога +5.5В может вывести микроконтроллер из строя! Ток в этом случае ограничен только тем значением, на которое способен источник. И постарайтесь не устраивать коротких замыканий в цепи питания ;)

9. Установите конденсатор 0,1 мкФ рядом с разъемом питания:



10. Установите электролит, ориентируя его длинной ножкой в плюс:



11. Установите оставшиеся конденсаторы 0,1 мкФ (всего три штуки - два вверху и один посередине):



12. Установите вилку подключения кабеля FTDI (угловая однорядная PLS06R):



"Кабель FTDI" - это весьма распространенный кабель с чипом FT232RL, у которого с одной стороны USB, а с другой - сигналы COM-порта с уровнями TTL. Это может быть и не кабель, а только плата, например FTDI Breakout. Распиновка же стала практически стандартом:
  • DTR/RTS
  • RX
  • TX
  • VCC
  • CTS
  • GND

Плата Angelino не использует сигнал CTS, поэтому он соединен с землей.

Вы можете решить, надо ли брать с этого кабеля питание - если да, то установите перемычку "Hook Up?":


Внимание! Если вы планируете использовать разные источники питания, не подключайте их одновременно!

13. Установите перемычку отключения автосброса:



Обычно, Arduino-совместимые платы сбрасываются сигналом DTR перед заливкой скетча. Однако после окончания отладки может потребоваться, чтобы плата не сбрасывалась - тогда эту линию отключают от цепи сброса микроконроллера. 

14. Аккуратно установите вилку внуртисхемного программирования справа от микроконтроллера:



Она пригодится не только для программирования! Многие последние модели шилд-плат подключаются используют именно ее для подключения по SPI. Например - Ethernet Shield, USBHost Shield.

15. Установите колодки PBS6 и PBS8 (по две штуки). Обычно это удобнее делать, когда под рукой есть готовая шилд-плата:



Если у вас пока нет шилд-платы, могу посоветовать LoLShield - отличный старт для экспериментов с индикацией. В любом случае, можно распаять колодки и "на глаз" - просто не спешите и следите, чтобы все было ровно.

16. Установите разъем питания:



17. Аккуратно подогните ножки микроконтроллера из комплекта и установите его в сокет SCS-28 (соблюдая ключ - вправо!):



Готово! Для подключения к компьютеру потребуется специальный FTDI-кабель (со встроенным чипом моста USB-TTL FT232RL) или просто плата-переходник с этим чипом и простой шестиконтактный кабель:



Загрузите ArduinoIDE и установите тип платы - в зависимости от того, какой MCU был в комплекте:
  • ATmega8: ArduinoNG or older w/ATmega8
  • ATmega328P: Arduino Duemilanova w/ATmega328
Для автономных проектов очень удобно питать Angelino напрямую от батарейного бокса 3xAA.


Комментариев нет:

Отправить комментарий