Tabla de contenido:
- Suministros
- Paso 1: Dominar el esquema electrónico Arduino UNO
- Paso 2: Esquema electrónico de la placa compatible con Arduino
- Paso 3: circuito de la fuente de alimentación
- Paso 4: Circuito de reinicio y oscilador
- Paso 5: Esquema electrónico ATMEGA328P
- Paso 6: Circuito de programación CHIP ATMEGA328P y LED de señalización en circuito
- Paso 7: Conector y forma Arduino UNO
- Paso 8: Proyecto de placa de circuito impreso
- Paso 9: placa de circuito impreso compatible con Arduino
- Paso 10: Ensamble la placa de circuito impreso
- Paso 11: Caja de caja para placa compatible con Arduino
- Paso 12: descargue los archivos de la placa compatible con Arduino
- Paso 13: Agradecimientos
2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-13 06:57
¿Dominas la tecnología Arduino? Si no dominas es probablemente porque te está dominando.
Conocer Arduino es el primer paso para crear varios tipos de tecnologías, por lo que el primer paso es dominar el funcionamiento completo de una placa Arduino.
En este Instructables, aprenderá paso a paso a dominar el circuito completo de una placa compatible con Arduino.
Por lo tanto, nuestro objetivo es enseñar cómo puede producir su propia placa compatible con Arduino con el mismo tamaño y dimensiones de Arduino UNO a través del proyecto con placa compatible con JLCPCB Arduino de $ 2.
A continuación, ofreceremos toda la lista de materiales y explicaremos cómo funciona el circuito y construiremos nuestra placa compatible con PCB Arduino utilizando el software EasyEDA.
Suministros
- 01 x cristal 16 MHz
- Condensador cerámico 02 x 22pF
- 01 x ATMEGA328P
- 02 x condensador electrolítico 0,1 uF
- 02 x condensador electrolítico 0,33 uF
- 01 x Conector Jack 2.1 mm
- 01 x condensador cerámico 100nF
- 04 x resistencia 1kR
- 01 x resistencia 10kR
- 04 x LED de 3 mm
- 01 x Cabezal de clavija 2x3 - 2.54 mm
- 01 x diodo 1N4001
- 01 x ASM1117 3,3 V
- 01 x ASM1117 5V
- 01 x Cabezal de clavija 1x5 - 2.54 mm
- 01 x Botón interruptor 6x6x5 mm
Paso 1: Dominar el esquema electrónico Arduino UNO
El primer paso para dominar la tecnología Arduino es conocer el esquema electrónico de Arduino. A partir de este circuito electrónico, aprenderemos cómo funciona la placa Arduino y también cómo construir nuestra propia placa compatible con Arduino.
A continuación, presentaremos el proyecto completo de la placa compatible con Arduino.
En el Circuito Electrónico Arduino, hay varios circuitos importantes, que se presentan a continuación:
- Fuente de alimentación;
- Circuito de reinicio;
- Circuito de programación;
- Circuito del oscilador;
- Circuito del Microcontrolador ATMEGA328P;
- Señalizador de circuito alimentado por LED;
- Conector para los pines Atmega328P.
Basándonos en los circuitos, construiremos la placa compatible con Arduino.
Paso 2: Esquema electrónico de la placa compatible con Arduino
El circuito electrónico de la placa compatible con Arduino se presenta a continuación. Este circuito tiene las siguientes partes:
- Fuente de alimentación;
- Circuito de reinicio;
- Circuito de programación;
- Circuito del oscilador;
- Circuito del Microcontrolador ATMEGA328P;
- Señalizador de circuito alimentado por LED;
- Conector para los pines Atmega328P.
A continuación, presentaremos cómo funciona cada parte de este circuito.
Paso 3: circuito de la fuente de alimentación
El circuito de alimentación se utiliza para alimentar toda la placa de circuito compatible con Arduino. Este circuito ofrece 3 voltajes diferentes: voltaje de entrada, 5 V y 3,3 V en los pines del conector de la tarjeta compatible con Arduino.
Este circuito se puede alimentar con un voltaje de 7V a 12V, sin embargo, recomendamos suministrar un máximo de 9V.
Después de alimentar el circuito con un conector jack de 2,1 mm, el voltaje de entrada pasa por 2 circuitos reguladores de voltaje.
El voltaje está regulado por un IC AMS1117 5V y un IC AMS1117 3.3V. El AMS1117 5V IC se utiliza para proporcionar un voltaje regulado de 5V para alimentar el microcontrolador ATMEGA328P. Si bien AMS1117 CHIP se usa para proporcionar un voltaje de 3.3V en el conector de la placa, alimentará algunos módulos y sensores que usan este valor de voltaje para funcionar.
Paso 4: Circuito de reinicio y oscilador
El circuito de reinicio consta de un botón y una resistencia que se conecta al pin 1 del microcontrolador ATMEGA328P. Cuando se presiona el botón, el pin de reinicio recibe el voltaje de 0V. De esta manera, el microcontrolador se reinicia manualmente con el botón.
Ahora, el circuito del oscilador consta de un cristal y dos condensadores cerámicos como se muestra en el esquema electrónico presentado.
Paso 5: Esquema electrónico ATMEGA328P
El circuito ATMEGA328P se muestra en la figura anterior. Para que funcione el microcontrolador ATMEGA32P, se requieren tres cosas:
- Circuito de reinicio
- Circuito de oscilador de cristal de 16 MHz;
- Circuito de alimentación de 5 V.
El circuito de reinicio y el oscilador se han presentado anteriormente. Finalmente, el suministro de 5 V se obtiene de la salida de voltaje del regulador de voltaje AMS1117 de 5 V. Es el responsable de regular el voltaje y energizar el Microcontrolador ATMEGA328P.
Ahora presentaremos el circuito de programación CHIP ATMEGA328P y el LED de señalización en circuito.
Paso 6: Circuito de programación CHIP ATMEGA328P y LED de señalización en circuito
En esta placa compatible con Arduino no tiene un puerto USB. De esta forma usaremos el módulo Conversor USB-TTL.
El módulo utilizado para programar el ATMEGA328P es el FT232RL. Este módulo se usa porque tiene el pin DTR. A través de este módulo lo conectaremos en un pin macho de encabezado y programaremos el ATMEGA328P a través de 5 pines.
Los pines utilizados para programar son VCC (+ 5V), GND, RX, TX y DTR.
Además de este circuito, hay un LED de señalización en el circuito. Este LED se usa para señalar cuando su placa compatible con arduino está encendida.
Cuando la placa de circuito está energizada, el voltaje del regulador de voltaje AMS1117 5V alcanza este LED y se energiza.
Finalmente, tenemos los conectores de placa compatibles con Arduino.
Paso 7: Conector y forma Arduino UNO
Para crear una buena experiencia de usuario con la placa compatible con Arduino, utilizamos una forma similar a la placa Arduino UNO.
Como es posible ver, todos los pines del microcontrolador están conectados en forma Arduino UNO. De esta manera, nuestra placa de circuito impreso tendrá la forma de Arduino UNO como se indicó anteriormente.
A través de la forma, el usuario tendrá una buena experiencia similar a Arduino UNO.
Por eso, con este esquema electrónico, creamos el proyecto de la placa de circuito impreso.
Paso 8: Proyecto de placa de circuito impreso
Para crear la placa compatible con Arduino, este proyecto se desarrolló a través del entorno del proyecto EasyEDA PCB.
De esta forma se organizan todos los componentes y posteriormente se crean las trazas. Por lo tanto, la PCB presentada anteriormente se creó con una forma similar a Arduino UNO como se cita anteriormente.
En las Figuras anteriores, la placa de circuito se presenta en su modelo esquemático 2D y 3D.
Finalmente, después de que se fabricó la placa de circuito, los archivos Gerber se generaron y enviaron para su fabricación en la empresa de placas de circuito electrónico JLCPCB.
Paso 9: placa de circuito impreso compatible con Arduino
Arriba se presenta el resultado de la placa de circuito impreso compatible con Arduino. Como se puede ver, la placa de circuito impreso tiene buena calidad y el prototipo funciona sin problemas.
Después de evaluar todo el circuito de la placa de circuito impreso, ensamblamos los componentes de la placa de circuito impreso en la PCB.
Paso 10: Ensamble la placa de circuito impreso
La placa compatible con Arduino es muy fácil de ensamblar los componentes. Como es posible ver en su estructura, tiene 29 componentes para soldar en su estructura. De esta manera, solo se ensamblan 27 componentes a través del orificio pasante. Por lo tanto, el 93,1% de los componentes utilizados en esta placa se pueden soldar para cualquier usuario.
Los otros 2 componentes SMD son muy fáciles de soldar en la superficie de la PCB.
De esta manera, es posible utilizar este PCB para enseñar a los estudiantes cómo construir su propia placa compatible con Arduino y producir otras actividades.
Finalmente, construiremos nuestra caja mediante corte láser para encerrar nuestra placa compatible con Arduino.
Paso 11: Caja de caja para placa compatible con Arduino
La caja cortada con láser está diseñada para almacenar el circuito Arduino y protegerlo. Esta caja puede estar hecha de material acrílico o de fibra de densidad media y debe estar hecha de un material.
Para la producción de la caja, utilizamos el software en línea Maker Case. Por lo tanto, a través de este software es posible insertar los parámetros como ancho, alto y profundidad.
Finalmente, tenemos nuestra placa de circuito impreso en el recinto.
Paso 12: descargue los archivos de la placa compatible con Arduino
En caso de que necesite descargar los archivos de PCB para producir su PCB, puede descargar los archivos en el siguiente enlace:
Descargar proyectos de archivos de PCB
Paso 13: Agradecimientos
Gracias JLCPCB por ofrecer el proyecto de código abierto de placa compatible con PCB Arduino para producir este artículo.