Construya su propia placa de desarrollo: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

¡Este instructivo le mostrará cómo construir su propia placa de desarrollo desde cero! Este método es simple y no requiere herramientas avanzadas, incluso puede hacerlo en la mesa de su cocina. Esto también permite comprender mejor cómo funcionan realmente Ardruinos y otras placas de desarrollo.

Puede diseñar su placa de desarrollo para que se ajuste a su propósito específico. Esta placa de desarrollo que se muestra en la imagen se utilizó para controlar las rpm de un motor de CC. El motor de CC se controlaba desde una computadora utilizando el puerto serie. Los LED se utilizaron para ayudar cuando se necesitaba depurar.

En este Instructable, mostraré cómo construir una placa de desarrollo versátil, por lo tanto, la lista de piezas no será la misma que la que se muestra en la imagen.

Paso 1: Partes

Lista de:

• 1 Atmel ATmega88 (o cualquier procesador que mejor se adapte a sus necesidades)
• 1 toma IC Dip 28
• 1 resistencia de 10 k ohmios
• 1 resistencia de 100 ohmios
• 1 diodo
• 3 condensador de 0,1 μF
• 1 condensador de 10 μF
• 1 diodo LED
• 1 resistencia de 330 ohmios
• Algunos saltadores
• Algunos pines masculinos (o femeninos)
• Un tablero de tiras (use uno con tiras y no con matriz, vea la imagen)

Para poder programar posteriormente su microcontrolador, necesitará un programador ISP (programación en el sistema). Usé AVRISP mkII (https://www.atmel.com/tools/avrispmkii.aspx). Hay muchos programadores ISP diferentes para elegir, o puede crear el suyo propio. También hay algunas formas de configurar un arduino para que actúe como programador ISP.

Paso 2: Teori

Para construir y programar una placa de desarrollo desde cero, necesitará leer algunas hojas de datos. A veces puede ser difícil encontrar lo que está buscando, pero le proporcionaré lo más importante.

Hoja de datos de ATmega88

Consideración del diseño de hardware

Primero debemos mirar el pinout del ATmega88 que se puede encontrar en la hoja de datos.

Algunos puertos importantes que necesitan una consideración adicional son los siguientes:

• Pin 1. Este es el pin de reinicio que reiniciará el procesador cuando esté bajo. Este pin necesitará un pull-up, por lo que el pin siempre está alto a menos que quieras restablecerlo. (Esto se mostrará más adelante)
• Los pines 7 y 20 es donde se debe conectar el Vcc, 5V.
• Pin 9 y 10: A estos pines se puede conectar un cristal externo, pero usaremos el oscilador interno. Por lo tanto, podemos tratar estos pines como pines digitales habituales.
• Pin 17, 18 y 19: Estos se utilizarán para la programación (esto se mostrará más adelante).

Paso 3: Diseño de Stripborad

Para crear el diagrama de circuito usaremos StripCAD, siga el enlace para descargar el programa.

Este programa puede ser un poco difícil de usar ya que no es fácil de usar, pero es efectivo cuando sabes cómo usarlo. Juega un poco con él y pronto lo dominarás. Algunos buenos consejos son los siguientes.

• Presione c para buscar componentes
• Presione v para obtener diferentes variantes
• Presione el botón izquierdo del mouse entre dos puntos horizontales para obtener una interrupción
• Presione el botón izquierdo del mouse entre dos puntos verticales para obtener un puente de soldadura

Al buscar componentes:

• "DILxx" le dará un Dual In-Line seguido del número de pines
• "SILxx" le dará un Single In-Line seguido del número de pines

De lo contrario, busque el componente que está buscando.

Paso 4: Pin de reinicio de pull-up

En el documento de consideración del diseño de hardware en el lado 6 encontramos el circuito en la imagen. Lea el texto del documento para comprenderlo mejor. Este es el paso en el que manejamos el pull-up para el pin 1.

Puede ser bueno insertar un reinicio manual para el microcontrolador. Esto se puede utilizar conectando un SIL2 en línea con una resistencia de 100 ohmios a tierra. Cortocircuite el SIL2 con un puente y el microcontrolador se reiniciará. La resistencia de 100 ohmios evitará que el condensador se cortocircuite. De lo contrario, siga el diagrama de circuito del documento.

En la segunda imagen, la conexión pull-up se ilustra en StripCAD

Paso 5: fuente de alimentación

Para evitar interferencias, se coloca un condensador de 10 μF cerca de la entrada de voltaje en la placa. Para evitar la interferencia que se produce en la placa, se coloca un condensador de 0,1 μF entre las clavijas 7 y 8, y entre las clavijas 20 y 22. Estos condensadores actuarán como un filtro de paso bajo. El pequeño condensador debe colocarse lo más cerca posible de los pines para obtener el mejor efecto.

También es posible agregar algún tipo de regulador de voltaje, p. Ej. 78L05, para que funcione con batería.

Paso 6: Programador ISP

Para programar el procesador, necesitará un programador ISP. Hay diferentes conectores disponibles, 6 pines o 10 pines. Usé uno con seis pines, mire el documento de hardware para ver cómo se debe diseñar la conexión.

ISP-programmer significa programación en el sistema. La conveniencia de este tipo de programador es que puede programar su dispositivo cuando está instalado en un sistema completo, en lugar de tener su chip instalado antes de instalarlo en el sistema. También es fácil de reprogramar una vez que se instala en el sistema.

Consulte el siguiente paso para saber cómo se debe realizar la conexión ISP.

Paso 7: diseño

Cuando el diseño esté completo, presione imprimir para guardarlo como PDF (o use el archivo adjunto). Abra el archivo PDF e imprímalo. Tenga en cuenta que la configuración de la impresora debe establecerse en el tamaño real; de lo contrario, el diseño no coincidirá con el panel de láminas.

Siempre es una buena idea incluir un LED que muestre si la placa de desarrollo está encendida. Ese simple consejo puede ahorrar una gran cantidad de depuración innecesaria.

Pasos para fabricar su propia placa de desarrollo:

1. Imprime el diagrama del circuito y usa unas tijeras para cortarlo.
2. Recorta un trozo de la cartulina lo suficientemente grande, de modo que el trozo de papel quepa encima.
3. Coloque el papel sobre la cartulina de modo que los agujeros correspondan, use una barra de pegamento común para unir el papel a la cartulina. Pega el papel al lado sin tiras de cobre.
4. Empiece por hacer la interrupción en las cruces rojas
5. Haga un seguimiento para construir y soldar desde los componentes más bajos hasta los más altos, lo que facilitará el ensamblaje.
6. Conéctelo a la fuente de alimentación (5V) y comience a programar.

¡Ahora el hardware de la placa de desarrollo está listo!

Paso 8: Programación

Usé Atmel Studio para programar en C. Descarga el programa y comienza a crear un proyecto increíble con tu propia placa de desarrollo. Será posible arrancar y cargar arduino, pero si desea una mejor comprensión de lo que se esconde en las profundidades del lenguaje arduino, pruebe algunos ejemplos en C. Por ejemplo, pruebe algunos temporizadores, interrupciones y lectura analógica.

En la hoja de datos de ATmega88 puede encontrar muchos códigos de ejemplo para diferentes tareas específicas que su microcontrolador puede realizar.

Como puede ver, esta es una forma sencilla de construir diferentes prototipos para dispositivos electrónicos. Es fácil, económico y no requiere herramientas especiales.

Finalista en el Concurso de Microcontroladores 2017