Construisez votre propre tableau de développement : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Cette instructable vous montrera comment construire votre propre carte de développement à partir de zéro ! Cette méthode est simple et ne nécessite aucun outil avancé, vous pouvez même la faire à votre table de cuisine. Cela donne également une meilleure compréhension du fonctionnement réel des Ardruinos et des autres cartes de développement.

Vous pouvez concevoir votre carte de développement en fonction de votre objectif spécifique. Cette carte de développement montrée dans l'image a été utilisée pour contrôler le régime d'un moteur à courant continu. Le moteur à courant continu était contrôlé à partir d'un ordinateur utilisant le port série. Les LED ont été utilisées pour aider lorsque le débogage était nécessaire.

Dans ce Instructable je vais montrer comment construire une carte de développement polyvalente, donc la liste des pièces ne sera pas la même que celle montrée dans l'image.

Étape 1: Pièces

Liste des pièces:

• 1 Atmel ATmega88 (ou tout processeur qui correspond le mieux à vos besoins)
• 1 prise CI Dip 28
• 1 résistance de 10k ohms
• 1 résistance de 100 ohms
• 1 diode
• 3 condensateur 0,1 F
• 1 condensateur de 10 F
• 1 diode LED
• 1 résistance de 330 ohms
• Quelques pulls
• Quelques broches mâles (ou femelles)
• Un morceau de stripboard (utilisez-en un avec des bandes et non une matrice, voir photo)

Pour pouvoir plus tard programmer votre microcontrôleur, vous aurez besoin d'un programmeur ISP (programmation In-System). J'ai utilisé AVRISP mkII (https://www.atmel.com/tools/avrispmkii.aspx). Il y a beaucoup de programmeurs ISP différents parmi lesquels choisir, ou vous pouvez créer le vôtre. Il existe également des moyens de configurer un arduino pour qu'il agisse en tant que programmeur FAI.

Étape 2: Teori

Pour construire et programmer une carte de développement à partir de zéro, vous devrez lire quelques fiches techniques. Il peut parfois être difficile de trouver ce que vous recherchez, mais je fournirai les éléments les plus importants.

Fiche technique ATmega88

Considération de conception matérielle

Nous devons d'abord regarder le brochage de l'ATmega88 qui se trouve dans la fiche technique.

Certains ports importants qui nécessitent une considération supplémentaire sont les suivants:

• Broche 1. Il s'agit de la broche de réinitialisation qui réinitialisera le processeur lorsqu'elle est faible. Cette broche aura besoin d'un pull-up, donc la broche est toujours haute à moins que vous ne vouliez réinitialiser. (Ceci sera montré plus tard)
• Les broches 7 et 20 sont l'endroit où le Vcc doit être connecté, 5V.
• Broches 9 et 10: A ces broches un cristal externe peut être connecté, mais nous utiliserons l'oscillateur interne. On peut donc traiter ces broches comme des broches numériques habituelles.
• Broches 17, 18 et 19: elles seront utilisées pour la programmation (cela sera montré plus tard).

Étape 3: Disposition Stripborad

Pour créer le schéma de circuit que nous utiliserons StripCAD, suivez le lien pour télécharger le programme.

Ce programme peut être un peu difficile à utiliser car il n'est pas convivial, mais il est efficace quand on sait s'en servir. Jouez un peu avec et vous le maîtriserez bientôt. Quelques bons conseils sont les suivants.

• Appuyez sur c pour rechercher des composants
• Appuyez sur v pour obtenir différentes variantes
• Appuyez sur le clic gauche de la souris entre deux points horizontaux pour obtenir une perturbation
• Appuyez sur le clic gauche de la souris entre deux points verticaux pour obtenir un pont de soudure

Lors de la recherche de composants:

• "DILxx" vous donnera un Dual In-Line suivi du nombre de broches
• "SILxx" vous donnera un Single In-Line suivi du nombre de broches

Sinon, recherchez simplement le composant que vous recherchez.

Étape 4: Pin de réinitialisation de traction

À partir du document de considération de conception matérielle sur la face 6, nous trouvons le circuit dans l'image. Lisez le texte du document pour mieux comprendre. C'est l'étape où nous gérons le pull-up pour la broche 1.

Il peut être bon d'insérer une réinitialisation manuelle pour le microcontrôleur. Cela peut être utilisé en connectant un SIL2 en ligne avec une résistance de 100 ohms à la terre. Court-circuitez le SIL2 avec un cavalier et le microcontrôleur se réinitialise. La résistance de 100 ohms empêchera le condensateur de court-circuiter. Sinon, suivez simplement le schéma de circuit du document.

Dans la deuxième image, la connexion pull-up est illustrée dans StripCAD

Étape 5: Alimentation

Pour éviter les interférences, un condensateur de 10 F est placé à proximité de l'entrée de tension sur la carte. Pour éviter les interférences causées dans la carte, un condensateur de 0,1 F est placé entre les broches 7 et 8, et entre les broches 20 et 22. Ces condensateurs agiront comme un filtre passe-bas. Le petit condensateur doit être placé aussi près des broches que possible pour un meilleur effet.

Il est également possible d'ajouter une sorte de régulateur de tension, par ex. 78L05, pour le faire fonctionner sur batterie.

Étape 6: Programmeur FAI

Pour programmer le processeur, vous aurez besoin d'un programmeur ISP. Il existe différents connecteurs disponibles, 6 broches ou 10 broches. J'en ai utilisé un avec six broches, regardez le document matériel pour voir comment la connexion doit être conçue.

ISP-programmer signifie programmation dans le système. La commodité avec ce type de programmeur est que vous pouvez programmer votre appareil lorsqu'il est installé dans un système complet, plutôt que d'avoir votre puce installée avant de l'installer sur le système. Il est également facile à reprogrammer une fois qu'il est installé sur le système.

Voir l'étape suivante pour savoir comment la connexion ISP doit être établie.

Étape 7: Mise en page

Lorsque la conception est terminée, appuyez sur Imprimer pour l'enregistrer au format PDF (ou utilisez le fichier joint). Ouvrez le fichier PDF et imprimez-le. Sachez que le paramètre de l'imprimante doit être défini sur la taille réelle, sinon le design ne correspondra pas au stripboard.

C'est toujours une bonne idée d'inclure une LED qui indique si la carte de développement est sous tension. Cette astuce simple peut économiser beaucoup de débogage inutile.

Étapes pour fabriquer votre propre carte de développement:

1. Imprimez le schéma du circuit et utilisez des ciseaux pour le découper.
2. Découpez un morceau assez grand du stripboard, de sorte que le morceau de papier s'adapte sur le dessus.
3. Placez le papier sur le stripboard de manière à ce que les trous correspondent, utilisez un bâton de colle ordinaire pour fixer le papier au stripboard. Collez le papier sur le côté sans bandes de cuivre.
4. Commencez par faire la perturbation aux croix rouges
5. Faites un suivi pour construire et souder des composants les plus bas aux plus hauts, ce qui facilitera l'assemblage.
6. Branchez-le à l'alimentation (5V) et commencez à programmer.

Maintenant, le matériel de la carte de développement est terminé !

Étape 8: Programmation

J'ai utilisé Atmel Studio pour la programmation en C. Téléchargez le programme et commencez à créer un projet génial avec votre propre carte de développement. Il sera possible de démarrer arduino, mais si vous voulez mieux comprendre ce qui se cache profondément en dessous dans le langage arduino, essayez quelques exemples en C. Par exemple, testez des minuteries, des interruptions et une lecture analogique.

Dans la fiche technique ATmega88, vous pouvez trouver de nombreux exemples de codes pour différentes tâches spécifiques que votre microcontrôleur peut effectuer.

Comme vous pouvez le voir, il s'agit d'un moyen simple de construire différents prototypes d'appareils électroniques. C'est facile, bon marché et ne nécessite pas d'outils spéciaux.

Finaliste du concours de microcontrôleurs 2017