Non spendere soldi per un Arduino

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Adoro i miei Arduinos. In qualsiasi momento, ho un bel po 'di progetti in movimento - la prototipazione è così semplice con loro. Ma a volte, voglio mantenere il progetto funzionale senza acquistare un altro Arduino. Spendere $ 30 ogni volta per un microcontrollore abbastanza semplice di quello di cui ho solo bisogno di alcune funzionalità per è semplicemente stupido. È a quel punto che la costruzione di un clone di Arduino diventa un'opzione praticabile.

La verità: non è possibile creare un clone completo di Arduino a un prezzo inferiore

Lo stesso Arduino è costituito da una semplice elettronica, ma è il pacchetto e il layout per cui stai davvero pagando. In questo articolo descriverò come replicare alcune delle funzionalità per molto più economiche, nel caso di "autorizzare" il tuo Progetti di Arduino - ma è impossibile costruire un clone completo di Arduino fai-da-te senza avere potere di acquisto e produzione in serie strutture.

Il bello di costruire il tuo è che puoi escludere i pezzi che non ti servono per contenere i costi ed evitare il pacchetto Arduino con tutte le intestazioni inutilizzate e spazio sprecato: se hai davvero bisogno della forma e delle intestazioni di Arduino per l'uso con altri scudi, quindi costruire il tuo non ti farà davvero risparmiare i soldi.

Nel mio caso, volevo visualizzare permanentemente il file Cubo LED che ho realizzato Come creare un cubo LED Arduino pulsante che sembra simile è venuto dal futuroSe ti sei dilettato con alcuni progetti Arduino per principianti, ma stai cercando qualcosa di un po 'permanente e su un altro livello di fantastico, allora l'umile cubo LED 4 x 4 x 4 è ... Leggi di più da qualche parte, con un alimentatore esterno e non il costo aggiuntivo di utilizzare una scheda Arduino completa; dopotutto c'era spazio sulla protoboard, quindi avrei preferito mettere tutto lì. Ecco il mio Arduino fai-da-te finito sul palco della breadboard, accanto al cubo LED e un vero Arduino utilizzato per la programmazione. Il prossimo passo è mettere tutti i bit sulla scheda protettiva, ma oggi non rientra nell'ambito di questo articolo.

Comunque, avanti con il progetto. L'ho suddiviso per sezione con elenchi di singoli componenti, ma è più semplice acquistare un pacchetto (Oomlout.co.uk, £ 7,50).

Regolatore di alimentazione e indicatore LED

• Condensatori da 100 uF (2) - attento alla linea argentata che si affaccia sul lato negativo
• 7805 Regolatore di tensione 5V (1)
• Led ROSSO e resistenza da 560 Ohm

Lo scopo di questa sezione è quello di prendere un alimentatore da 7-12 V (in genere una spina da 9 V CC) e regolarlo fino a 5, utilizzato dal chip del microcontrollore. I cavi rosso e blu che escono da sinistra dovrebbero essere collegati a qualsiasi potenza in ingresso che stai utilizzando, ma non usare assolutamente più di 12v o friggerai le cose. Inoltre, collegare le guide superiore e inferiore insieme a questo punto.

Se stai trasferendo sulle spalle un Arduino esistente per programmare il chip (descritto più avanti) puoi anche collegare le power rail direttamente a + 5V e GND.

Microcontrollore e circuito di temporizzazione

• ATMega328P-PU - precaricato con bootloader Arduino.
• Condensatori 22pf (2) (nel diagramma sono blu, ma i componenti che ho acquistato erano in realtà arancione - nessuna differenza. Non c'è positivo o negativo a questi).
• 16 cristalli MHZ.

Per brevità, non ho mostrato il regolatore di potenza nel diagramma seguente, ma ovviamente dovresti già aver finito quel bit.

Questa parte è il nucleo di un Arduino: il microcontrollore. Il cristallo a 16mHz fornisce un segnale di temporizzazione costante che spinge ogni ciclo del circuito.

Inoltre, per semplificarti le cose, acquista alcuni di questi Etichette di pinout dell'Adafruit ($ 2,95 per 10):

O creane uno tuo. Ecco un PDF Ho fatto se hai fogli di etichette appiccicose.

Interruttore di ripristino

Infine, abbiamo solo bisogno di un interruttore di reset - per fortuna questo bit è abbastanza facile; ma nota che in alcuni tutorial troverai un tirare giù la resistenza aggiunto. Credo che ciò sia necessario per ATMega168 e non per 368.

Ecco il diagramma finito.

Dx e Ax's sono quindi i normali pin I / O digitali e analogici. Se scegli di non semplificarti la vita con una stampa, fai molta attenzione a non confondere nulla dice D13 o pin 13 su Arduino, con pin 13 di ATMega328. Sono diversi - D13 è in realtà il pin 19 sul chip. RX è anche funzionalmente D0 e TX è D1.

Programmazione del chip

Prima di poterlo testare, avrai bisogno di un modo per programmare il chip ATMega: è qui che entra in gioco la complicazione. Su una scheda Arduino, una delle parti più costose è l'interfaccia USB.

Ecco le tue opzioni:

1. Prendi il chip da un altro Arduino.

Questo è il percorso più semplice per test rapidi; basta usare una scheda Arduino esistente con lo schizzo di lavoro già su di essa ed estrarre il chip dall'Arduino. Se il tuo progetto è finalizzato e funzionante, basta scambiarli. Puoi lanciare un altro chip non programmato nell'Arduino per riutilizzarlo - non c'è niente di speciale lì.

L'unico aspetto negativo qui è che è molto facile danneggiare i pin, quindi fai MOLTA attenzione quando li rimuovi.

2. Usa un cavo passthrough da un Arduino esistente.

Prima di tentare questo, devi anche rimuovere il chip esistente dal tuo Arduino; interferirà con il processo. Essenzialmente useremo semplicemente l'interfaccia USB di Arduino. Collegare energia e GND ai pin standard di Arduino; Ripristina; e la parte più importante - da RX a RX (D0) e da TX a TX (D1) - questi sono i pin seriali di invio e ricezione, quindi dovresti essere in grado di utilizzare la porta USB sul tuo Arduino originale.

3. Acquista un cavo FTDI da USB a interfaccia seriale.

Questa è sostanzialmente una sostituzione dell'interfaccia inclusa in tutti gli Arduino, ma è piuttosto costosa circa $ 15 - ed è il motivo principale per cui non puoi costruire a buon mercato una replica esatta di un Arduino. Se hai intenzione di farlo molto, però, ottenere uno di questi che puoi semplicemente tenere all'estremità di un cavo USB è probabilmente il percorso più semplice da percorrere.

Per istruzioni su come aggiungere questo, segui il diagramma fornito da Oomlout [Broken URL Removed], prendendo solo nota dell'area ombreggiata dell'interfaccia di programmazione USB. Utilizzare l'intestazione a 6 pin per collegare l'interfaccia effettiva.

Nota che tutti questi metodi presuppongono che tu abbia un Arduino boot loader già bruciato sul chip; se acquisti come pacchetto di componenti, ad esempio, saranno forniti pronti per essere semplicemente scambiati. Se acquisti i chip da solo o non specificatamente per uno scopo di Arduino, dovrai prima usare qualcos'altro per masterizzare il bootloader. C'è un buon tutorial qui su piggybacking di un Arduino esistente e un'applicazione chiamata OptiLoader a tale scopo. La differenza è di circa $ 2.

Quindi, prima di acquistare un altro Arduino per il prossimo progetto, chiediti: hai bisogno della connessione USB?, e devi collegare gli scudi Arduino?? Se la risposta a entrambi è sì, allora vai avanti e acquista un altro Arduino: non funzionerà in modo più economico costruendo il tuo. Altrimenti, creane uno tu stesso! E non dimenticare di dare un'occhiata a tutto il resto del nostro Tutorial Arduino e articoli.