Breadboard Arduino da maneira certa: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Existem literalmente centenas de Arduinos Breadboard por aí, então o que é diferente sobre este? Bem, há várias coisas que a maioria deles e até mesmo o próprio Arduino não estão fazendo certo. Em primeiro lugar, a alimentação analógica está ligada à alimentação digital. Há uma razão pela qual a Atmel os trouxe em pinos separados. A seção digital gera ruído que pode interferir nas conversões analógicas. A Atmel recomenda um indutor de 10 µH e um capacitor separado para AVCC para filtrar esse ruído. Não usei esse indutor ou o filete de ferrite recomendado para VCC, mas se você vai fazer muitas coisas analógicas, provavelmente é uma boa ideia. As indutâncias perdidas da placa de ensaio e dos jumpers ajudam um pouco.

Outra melhoria diz respeito à linha RESET. Para permitir o modo HVPP, os AVRs não têm proteção ESD no pino RESET. Portanto, se você não estiver programando em alta tensão, é recomendável usar um diodo para ajudar na proteção contra ESD. Tudo isso é abordado em AVR042: Considerações sobre o design de hardware AVR. Aparentemente, poucas pessoas conhecem este documento.

Outra prática comum é colocar um capacitor diretamente na chave na linha RESET. Isso pode gerar picos de alta tensão de acordo com AVR042. Isso não é muito feito com AVRs (provavelmente porque os mata completamente), mas é frequentemente visto em muitos outros micros e até mesmo em placas de desenvolvimento de fabricantes. Confiar na proteção ESD dessa forma é simplesmente um péssimo design, na minha opinião.

Etapa 1: Reúna os materiais

BOM para este projeto:

• (1) placa de ensaio sem solda de 630 (830) orifícios
• (1) Conjunto de fios de jumper de placa de ensaio sortidos ou fio de prata de núcleo sólido 24AWG ou revestido de estanho
• (1) USBtinyISP, Arduino ISP, etc.
• (1) Breakout ISP de 6 pinos ou fios DuPont macho para macho
• (1) Microcontrolador Atmel ATmega328P-PU AVR (DIP de 28 pinos)
• (1) Indicador LED verde 3-5 mm
• (1) diodo rápido 1N914 / 1N4148
• (1) interruptor de botão tátil do eixo de 9 mm
• (1) oscilador de cristal de quartzo de 16 MHz, 15-20pF
• (1) Talão de ferrite (opcional)
• (1) indutor de 10 µH (opcional)
• (1) cerâmica multicamadas 10µF
• (4) cerâmica monolítica 100nF
• (2) disco de cerâmica 22pF
• (1) resistor 4,7k 1 / 4W
• (1) 680Ω resistor 1 / 4W
• (1) 330Ω resistor 1 / 4W

Para a troca, pague um pouco mais e consiga algo decente. Os quadrados comumente disponíveis são lixo não confiável.

Etapa 2: iniciar as montagens

Monte todos os componentes baixos e jumpers primeiro. O componente cortado leva até 8 mm abaixo do ponto mais baixo no corpo do componente após a dobra. NÃO CORTE os fios dos 3 componentes usados na próxima etapa. Corte-os apenas uniformemente, mas deixe-os no comprimento máximo. Tenha muito cuidado com os capacitores de disco. O revestimento por imersão na parte inferior é frágil e se quebra onde cobre os cabos se eles forem flexionados.

O pino 1 do ATmega deve ir para a linha 11 para facilitar a localização dos pinos. O pino 5 é a linha 15, o pino 10 é a linha 20, etc.

Um capacitor 100nF vai de A11 para GND, é difícil ver nas fotos. O resistor de 330Ω está nos orifícios D10 e D11. O diagrama de Fritzing torna mais fácil ver o que vai aonde.

As outras tampas 100nF vão em D17, D18, outra em G17, G19 e outra em H17, H18.

O jumper que vai para AVCC pode ser substituído opcionalmente por um indutor de 10 µH. Se suas medições analógicas exigirem, isso ajudará com o ruído.

O grânulo de ferrite opcional vai para o VCC. Use-o se houver componentes geradores de ruído, por exemplo, chips lógicos da série 7400. Remova o jumper VCC e substitua-o pelo cordão de ferrite.

Não se esqueça dos jumpers conectando + e - através da placa.

Etapa 3: ISP e coisas importantes

Os componentes mais altos vêm em seguida. Estes são o diodo, o resistor de 4,7k e o cristal de quartzo. Certifique-se de observar a polaridade do diodo. A banda catódica fica no lado +. Sim, é suposto ser polarizado reverso.

Quando tudo estiver como mostrado e você tiver certeza de que nada está entrando em curto, é hora dos fios do ISP. Os pinos 17, 18 e 19 no ATmega são MOSI MISO e SCK, respectivamente. RESET pode ir para J10 com este tipo de chave. VCC e GND são + e - claro.

Etapa 4: o carregador de inicialização opcional

É necessário fazer o flash de um bootloader no ATmega para "fazer upload" dos esboços do IDE do Arduino. Caso contrário, ele só fará upload pelo ISP. Serial é muito mais rápido, mas o bootloader ocupa um pouco do espaço da memória flash que de outra forma iria para o seu sketch e retarda o processo de boot. Optiboot é recomendado se você vai por esse caminho e é muito pequeno. Pessoalmente, eu desisto do bootloader e apenas uso o ISP.

Outra consideração é o clima para poder usar o ISP. Por exemplo, o USBtinyISP tem um jumper dentro para alimentar o alvo. Os carregadores de telefone antigos também são uma excelente fonte de alimentação. Há placas de breakout USB disponíveis ou apenas corte o conector e descasque e estanhe os fios se você for corajoso. Eu tinha um carregador Android que se prendeu na minha perna e quebrou, então não foi problema. Com os fios squid, deixe de fora o pino VTG / VCC do ISP ao ligar externamente ou deixe-o conectado e tire o jumper.

Etapa 5: Conclusão

Você está pronto agora. Carregue o esboço intermitente para um teste e o LED deve começar a piscar. Eu tenho um esboço de piscar impulsionado por interrupção em algum lugar. Veja se você pode encontrá-lo.