PLATAFORMA DE ENTRENAMIENTO ARDUINO: 7 Pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hola chicos, aquí hay de nuevo un nuevo tutorial y un nuevo proyecto especial, y esta vez he elegido un proyecto real necesario para todos los fabricantes de productos electrónicos, el proyecto de hoy es sobre cómo crear su propia plataforma de entrenamiento Arduino, esto paso a paso. El tutorial será la mejor guía para que prueben este proyecto y seguro que se requieren algunos conocimientos electrónicos básicos, pero no lo piensen dos veces para probarlo porque es increíble.

Desde hace bastante tiempo, he estado administrando un grupo de Arduino en Facebook y vi que muchas veces la gente preguntaba cuál es el mejor kit de Arduino para practicar y de dónde obtener la mejor oferta para comenzar con la electrónica y una pregunta frecuente es acerca de la suerte de los distribuidores de kits Arduino en algunos países, así que obviamente hay un problema que requiere nuestra intervención y como fabricante decidí comenzar este tutorial sobre cómo crear su propia plataforma de entrenamiento Arduino especialmente porque este proyecto me ayudará a evitar el tiempo perdido que dedico a conectar los componentes a la placa de pruebas cada vez que trato de probar mis códigos, pero en cambio, al tener esta plataforma lista para usar, la vida será más fácil.

Este proyecto es muy útil de hacer especialmente después de obtener el PCB personalizado que pedimos a JLCPCB para mejorar la apariencia de nuestra plataforma y también hay suficientes documentos y códigos en esta guía para permitirle crear su propio banco de entrenamiento fácilmente.

Hemos realizado este proyecto en solo 5 días, solo dos días para terminar el diseño de hardware para la fabricación de PCB y tres días para terminar el ensamblaje de la plataforma y probarlo también.

Qué aprenderá de este tutorial:

1. Seleccionar los componentes adecuados según su plataforma
2. Realización del circuito para conectar todos los componentes elegidos
3. Ensamblar todas las partes del proyecto
4. Inicie su primer código con esta plataforma

Paso 1: Detalles sobre el banco de entrenamiento

La idea es tan simple; Elijo algunos componentes electrónicos básicos como pantallas, LED, sensores, controladores y diferentes tipos de actuadores y los conecto a través de una PCB y los mantengo todo el tiempo ensamblados y listos para la acción, una especie de método plug and play.

Características de nuestra plataforma

Arduino MEGA2560

El componente principal de esta plataforma será un Arduino mega2560 que será el corazón de nuestro banco de entrenamiento ya que es el enlazador de todos los componentes usados, manteniendo las señales en movimiento desde los sensores y controles hasta los indicadores y actuadores. Esta placa de desarrollo es tan práctica de usar y potente placa electrónica debido a su microcontrolador AVR, puede obtener más detalles sobre este microcontrolador a través de este enlace.

Muestra

He usado algunas pantallas como una pantalla LCD de 20x4 basada en el protocolo de comunicación I²C para mostrar algunos mensajes y ajustar los caracteres mostrados en esta pantalla y también estamos insertando una pantalla de 7 segmentos y 4 dígitos, ya que es realmente necesaria para que los principiantes aprendan. cómo funciona esta pantalla.

Control S

Sobre las entradas de nuestra plataforma tenemos una barra de 8 interruptores por lo que podemos controlar algunos indicadores usando estos interruptores sin olvidar los joysticks de dos ejes que tiene control de doble eje y un pulsador, usando estos joysticks podemos controlar por ejemplo la velocidad y dirección de un motor ya que tiene una señal de salida analógica que cambia con respecto a la posición de los ejes del joystick.

Indicadores

Hablando de los indicadores, he incluido 8 LED rojos y dos LED RGB y también tenemos un timbre que hace que jugar con esta plataforma sea más divertido.

Sensores

No podemos hacer una plataforma de capacitación para principiantes para la codificación sin involucrar algunos sensores, ¿es por eso que elegí algunos sensores de uso frecuente como el sensor DHT-11 para la temperatura y la humedad, y el sensor de detección de gas MQ-2 que también tiene y señal de salida analógica relacionada con la intensidad del gas medida.

Actuadores

Para los actuadores, decidí insertar todo tipo de motores, por eso he colocado un motor paso a paso Nema17 y estoy bastante seguro de que todos ustedes necesitan este tipo de motores debido a su precisión y alto par, nosotros también somos utilizando un servomotor y dos motores de CC.

Conectividad

Para la conectividad de nuestra plataforma he incluido un módulo Bluetooth HC-06 por si quieres probar una aplicación de Android instalada en tu teléfono inteligente para que así te sea mucho más fácil.

Circuitos integrados y controladores

Seguro que se necesitan algunos controladores de circuito integrado para controlar estos componentes, como el MCP23017 para impulsar los LED y el puente H L293D para controlar la velocidad y dirección de los motores de CC, también estoy usando el controlador de motor paso a paso A4988.

Paso 2: Esquema del proyecto

Todo proyecto electrónico necesita un diagrama de circuito para dar una conexión comprensible entre todos sus conjuntos, por eso siempre hacemos esta parte muy importante porque este es el documento principal de todo el proyecto que hacemos.

Como se muestra en la imagen de arriba, le damos a cada componente la conexión adecuada y los enlaces a la placa principal que es la Arduino MEGA2560, esto es muy importante para saber qué tipo de conexión se debe establecer desde los sensores a la placa y desde la placa a la solenoide. el diagrama del circuito podría identificar también la lista de entrada y salida de nuestra plataforma de capacitación, de esta manera será más fácil para el principiante comenzar a programar sin perder mucho tiempo en buscar lo que debería ser una entrada y lo que debería ser una salida.

También puede descargar la versión PDF de este diagrama de circuito desde el archivo a continuación.

Paso 3: Fabricación de PCB (producido por JLCPCB)

Para ensamblar todas las piezas mencionadas, necesitamos una PCB para establecer la conexión correcta desde la placa Arduino a los indicadores y sensores. Así que he creado este diagrama de circuito y, después de hacer la conexión adecuada para cada componente, he transformado este esquema en un diseño de PCB para producirlo

Sobre JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), es la empresa de prototipos de PCB más grande de China y un fabricante de alta tecnología que se especializa en prototipos de PCB rápidos y producción de PCB en lotes pequeños. Con más de 10 años de experiencia en la fabricación de PCB, JLCPCB tiene más de 200, 000 clientes en el país y en el extranjero, con más de 8, 000 pedidos en línea de prototipos de PCB y producción de PCB en pequeñas cantidades por día. La capacidad de producción anual es de 200, 000 metros cuadrados. para varios PCB de 1 capa, 2 capas o multicapa. JLC es un fabricante profesional de PCB que cuenta con equipos de pozo a gran escala, una gestión estricta y una calidad superior.

Volver a nuestro proyecto

Para producir el PCB apropiado, he comparado el precio de muchos productores de PCB y elijo a JLCPCB los mejores proveedores de PCB y los proveedores de PCB más baratos para ordenar este circuito. Todo lo que necesito hacer son unos simples clics para cargar el archivo gerber y establecer algunos parámetros como el color y la cantidad del grosor de la PCB, luego pagué solo 2 dólares para obtener mi PCB después de solo cinco días.

Como muestra la imagen del esquema relacionado, he usado un Arduino MEGA2560 para controlar todo el sistema y también he diseñado los logotipos y la ubicación de los componentes en la placa para facilitar la soldadura a cualquier principiante en la fabricación de electrónica. Como puede ver en las imágenes de arriba, el PCB está muy bien fabricado y tengo el mismo diseño de PCB que hemos hecho y todas las etiquetas y logotipos están ahí para guiarme durante los pasos de soldadura. También puede descargar el archivo Gerber para este circuito desde el archivo a continuación en caso de que desee realizar un pedido para el mismo diseño de circuito.

Paso 4: Diseño de caja de plataforma (CAD)

Antes de comenzar a soldar los componentes electrónicos, les mostraré esta caja que diseñé con el software solidworks que me permite generar archivos DXF para subirlos a una máquina de corte láser CNC para producir la caja diseñada; Usamos un material de madera MDF de 5 mm para crear esta caja que agregará una mejor apariencia a nuestro proyecto, especialmente con sus etiquetas y títulos, y será más fácil para nosotros llevar esta plataforma de capacitación a todos lados.

Puede descargar los archivos DXF para este proyecto desde los archivos a continuación

Paso 5: ingredientes completos

Ahora revisemos los componentes necesarios que necesitamos para este proyecto, así que como dije, estoy usando un Arduino MEGA2560 para ejecutar todo el sistema.

Para crear este tipo de proyectos necesitaremos:

• El PCB que hemos pedido a JLCPCB:
• Un Arduino Mega2560
• Un motor paso a paso NEMA17
• Dos motores de CC
• Un servomotor
• Una pantalla LCD
• Una pantalla de 7 segmentos
• Ocho LED rojos
• Dos LED RGB
• Un timbre
• Barra de ocho interruptores
• Sensor DHT-11 de dos joysticks
• Sensor de gas
• Módulo Bluetooth
• Circuito integrado MCP23017
• Controlador paso a paso A4988
• Controlador de motor L293D
• Algunos conectores de encabezado SIL
• Algunos conectores de cabezal de tornillo
• Un fusible
• Algunas resistencias y condensadores
• La caja de la plataforma de entrenamiento
• Unos tornillos para el montaje

Paso 6: soldadura y ensamblaje

Pasamos ahora al montaje electrónico y soldamos todos los componentes al PCB. encontrarás en la capa superior de seda una etiqueta de cada componente indicando su ubicación en la placa y así estarás 100% seguro de que no cometerás errores de soldadura.

Ahora pasamos directamente al montaje de la caja, es tan sencillo desde que creamos la colocación de los tornillos en el diseño, todo lo que tenemos que hacer es atornillar la PCB a la parte inferior de la caja en el primer paso del montaje.

Luego atornillamos los motores cada uno a su ubicación en la parte superior de la caja. Por último, pero no menos importante, conectamos los motores a los cabezales de tornillo en la PCB. Y finalmente terminamos de atornillar los otros lados de la caja.

Paso 7: Prueba (funcionó): D

Ahora tenemos todo listo para comenzar a jugar con esta plataforma y decidí probar algunos códigos como incrementar el valor de visualización de 7 segmentos y encender el motor paso a paso, la pantalla LCD también funciona bien, por lo que también puede ver el mensaje que se muestra en la pantalla LCD..

Como ven, chicos, hacer este increíble proyecto es muy útil y seguir los pasos de este instructivo hace que sea fácil para cualquiera de ustedes probarlo.

Te mostraré en los próximos instructables la parte de programación para cada componente y cómo controlar todos estos componentes usando la placa Arduino.

Como de costumbre, puedes escribir tus sugerencias si tienes otras ideas para mejorar este proyecto y compartir con nosotros tus propias plataformas de formación.

Una última cosa, asegúrate de hacer electrónica todos los días.

Era BEE MB de MEGA DAS, ver la próxima vez