Plateforme de formation Arduino

Outils et machines nécessaires

Fer à souder (générique)

À propos de ce projet

À propos de :MEGA Development of Automated System est une communauté gratuite responsable de la création de projets électroniques et de systèmes automatisés dans le domaine de l'ingénierie robotique, qui est un terreau fertile pour la créativité et... En savoir plus sur MegaDAS »

Hé quoi de neuf les gars, voici à nouveau un nouveau tutoriel et un nouveau projet spécial, et cette fois, j'ai choisi un projet vraiment nécessaire pour tous les fabricants d'électronique , le projet d'aujourd'hui porte sur la création de votre propre plateforme de formation Arduino , ce didacticiel étape par étape sera le meilleur guide pour vous permettre d'essayer ce projet et, bien sûr, des connaissances de base en électronique sont requises, mais n'hésitez pas à l'essayer car il est incroyable.

Depuis un certain temps maintenant, j'administre un groupe Facebook Arduino et j'ai vu à plusieurs reprises des gens se demander quel est le meilleur kit Arduino pour s'entraîner et où obtenir la meilleure offre pour démarrer l'électronique et une question fréquente concerne le chance des distributeurs de kits Arduino dans certains pays, il y a donc évidemment un problème qui nécessite notre intervention et en tant que fabricant j'ai décidé de commencer ce tutoriel sur la façon de créer votre propre plate-forme de formation Arduino spécialement parce que ce projet m'aidera à éviter les du temps perdu que je passe à câbler les composants à la maquette à chaque fois que j'essaie de tester mes codes, mais à la place, grâce à cette plate-forme prête à l'emploi, la vie sera plus facile.

Ce projet est tellement pratique à faire spécialement après avoir obtenu le PCB personnalisé que nous avons commandé à JLCPCB pour améliorer l'apparence de notre plate-forme et il y a également suffisamment de documents et de codes dans ce guide pour vous permettre de créer facilement votre propre banc de formation.

Nous avons réalisé ce projet en seulement 5 jours, seulement deux jours pour terminer la conception du matériel pour la fabrication du PCB et trois jours pour terminer l'assemblage de la plate-forme et la tester également.

Ce que vous apprendrez de ce tutoriel :

• Sélectionner les bons composants en fonction de votre plateforme
• Faire le circuit pour connecter tous les composants choisis
• Assembler toutes les pièces du projet
• Commencez votre premier code avec cette plate-forme

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Étape 1 :Détails sur le banc d'entraînement

L'idée est si simple; Je choisis des composants électroniques de base tels que des écrans, des LED, des capteurs, des contrôleurs et différents types d'actionneurs et les connecte ensemble via un PCB et le garde tout le temps assemblé et prêt à l'emploi, une sorte de méthode plug and play.

Fonctionnalités de notre plateforme

Arduino MEGA2560

Le composant principal de cette plate-forme sera un Arduino mega2560 qui sera le cœur de notre banc d'entraînement puisqu'il est le lien de tous les composants utilisés, maintenant les signaux en mouvement depuis les capteurs et les commandes jusqu'aux indicateurs et actionneurs. Cette carte de développement est si pratique à utiliser et sa carte électronique puissante grâce à son microcontrôleur AVR, vous pouvez obtenir plus de détails sur ce microcontrôleur via ce lien.

Affichages

J'ai utilisé certains écrans comme un écran LCD 20x4 basé sur le protocole de communication I²C afin d'afficher certains messages et d'ajuster les caractères affichés sur cet écran et nous insérons également un écran 7 segments à 4 chiffres car il est vraiment nécessaire pour les débutants à apprendre comment fonctionne cet affichage.

Contrôles

A propos des entrées de notre plate-forme, nous avons une barre de 8 commutateurs afin que nous puissions contrôler certains indicateurs à l'aide de ces commutateurs sans oublier les deux joysticks à double axe qui ont un contrôle à double axe et un bouton poussoir, à l'aide de ces joysticks, nous pouvons contrôler par exemple la vitesse et la direction d'un moteur car il a un signal de sortie analogique qui change en fonction de la position des axes du joystick.

Indicateurs

En parlant des indicateurs, j'ai inclus 8 LED rouges et deux LED RVB et nous avons également un buzzer là-bas qui rend le jeu avec cette plate-forme plus amusant.

Capteurs

Nous ne pouvons pas créer une plate-forme de formation pour débutants pour le codage sans impliquer certains capteurs, c'est pourquoi j'ai choisi des capteurs fréquemment utilisés comme le capteur DHT-11 pour la température et l'humidité, et le capteur de détection de gaz MQ-2 qui a également et signal de sortie analogique lié à l'intensité de gaz mesurée.

Actionneurs

Pour les actionneurs, j'ai décidé d'insérer tous les types de moteurs, c'est pourquoi j'ai placé un moteur pas à pas Nema17 et je suis presque sûr que vous avez tous besoin de ce type de moteurs en raison de sa précision et de son couple élevé, nous sommes également à l'aide d'un servomoteur et de deux moteurs à courant continu.

Connectivité

Pour la connectivité de notre plate-forme, j'ai inclus un module Bluetooth HC-06 au cas où vous voudriez tester une application Android installée sur votre téléphone intelligent afin que ce soit beaucoup plus facile pour vous.

CI et pilotes

Bien sûr, certains pilotes de circuits intégrés sont nécessaires pour contrôler ces composants, comme le MCP23017 pour piloter les LED et le pont en H L293D pour contrôler la vitesse et la direction des moteurs à courant continu. J'utilise également le pilote de moteur pas à pas A4988.

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Étape 2 : Schéma du projet

Tout projet électronique a besoin d'un schéma de circuit pour donner une connexion compréhensible entre tous ses ensembles, c'est pourquoi nous rendons toujours cette partie très importante car c'est le document principal de l'ensemble du projet que nous réalisons.

Comme le montre l'image ci-dessus, nous donnons à chaque composant la connexion et les liens appropriés vers la carte principale qui est l'Arduino MEGA2560, c'est très important pour savoir quel type de connexion doit être établi des capteurs à la carte et de la carte au actionneur. le schéma de circuit pourrait également identifier la liste des entrées et sorties de notre plate-forme de formation, de cette façon, il sera plus facile pour les débutants de commencer à programmer sans perdre beaucoup de temps à rechercher ce qui devrait être une entrée et ce qui devrait être une sortie.

Vous pouvez également télécharger la version PDF de ce schéma de circuit à partir du fichier ci-dessous.

Pièces jointes

Plateforme de formation Arduino_ schéma de circuit.pdf Télécharger

Étape 3 :La fabrication du PCB (produit par JLCPCB)

Afin d'assembler toutes les pièces mentionnées ensemble, nous avons besoin d'un PCB pour établir la bonne connexion de la carte Arduino aux indicateurs et capteurs. J'ai donc créé ce schéma de circuit et après avoir effectué la connexion appropriée pour chaque composant, j'ai transformé ce schéma en une conception de circuit imprimé pour le produire.

À propos de JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), est la plus grande entreprise de prototypes de PCB en Chine et un fabricant de haute technologie spécialisé dans la production de prototypes rapides de PCB et de petits lots de PCB. Avec plus de 10 ans d'expérience dans la fabrication de PCB, JLCPCB compte plus de 200 000 clients dans le pays et à l'étranger, avec plus de 8 000 commandes en ligne de prototypage de PCB et de production de PCB en petite quantité par jour. La capacité de production annuelle est de 200 000 m². pour divers circuits imprimés à 1 couche, 2 couches ou multicouches. JLC est un fabricant professionnel de circuits imprimés doté d'équipements de puits à grande échelle, d'une gestion stricte et d'une qualité supérieure.

Retour à notre projet

Afin de produire le PCB approprié, j'ai comparé les prix de nombreux producteurs de PCB et j'ai choisi JLCPCB les meilleurs fournisseurs de PCB et les fournisseurs de PCB les moins chers pour commander ce circuit. Tout ce que je dois faire, c'est quelques clics simples pour télécharger le fichier gerber et définir certains paramètres comme la couleur et la quantité d'épaisseur du PCB, puis j'ai payé seulement 2 dollars pour obtenir mon PCB après cinq jours seulement.

Comme il montre l'image du schéma connexe, j'ai utilisé un Arduino MEGA2560 pour contrôler l'ensemble du système. J'ai également conçu les logos et le placement des composants sur la carte pour faciliter la soudure pour tout débutant dans la fabrication électronique. Comme vous pouvez le voir sur les images ci-dessus, le PCB est très bien fabriqué et j'ai le même design de PCB que nous avons fait et toutes les étiquettes et logos sont là pour me guider pendant les étapes de soudure.

Vous pouvez également télécharger le fichier Gerber pour ce circuit à partir du fichier ci-dessous au cas où vous souhaiteriez passer une commande pour la même conception de circuit.

Pièces jointes

Banc de test Gerber_Arduino_20180617112038.zip Télécharger

Étape 4 :Conception de la boîte de plate-forme (CAO)

Avant de commencer à souder les composants électroniques, je vais vous montrer cette boîte que j'ai conçue à l'aide de solidworks un logiciel qui me permet de générer des fichiers DXF pour les télécharger dans une machine de découpe laser CNC afin de produire la boîte conçue; nous avons utilisé un matériau en bois MDF de 5 mm pour créer cette boîte qui ajoutera une meilleure apparence à notre projet, notamment avec ses étiquettes et ses titres et il nous sera plus facile d'emporter cette plate-forme de formation avec nous partout où nous irons.

Vous pouvez télécharger les fichiers DXF pour ce projet à partir des fichiers ci-dessous

Pièces jointes

Plateforme de formation Arduino_ BOX DXF files.rar Télécharger

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Étape 5 :Compléter les ingrédients

Passons maintenant en revue les composants nécessaires dont nous avons besoin pour ce projet, donc comme je l'ai dit, j'utilise un Arduino MEGA2560 pour exécuter l'ensemble du système.

Afin de créer ce genre de projets, nous aurons besoin de :

• Le PCB que nous avons commandé à JLCPCB :
• Un Arduino Mega2560 https://amzn.to/2re3XFh
• Un moteur pas à pas NEMA17 https://amzn.to/2U13fbw
• Deux moteurs à courant continu https://amzn.to/2PeXHqE
• Un servomoteur https://amzn.to/2PeXHqE
• Un écran LCD https://amzn.to/2PeXHqE
• Un écran 7 segments https://amzn.to/2PeXHqE
• Huit LED rouges https://amzn.to/2PeXHqE
• Deux LED RVB https://amzn.to/2PeXHqE
• Un buzzer https://amzn.to/2PeXHqE
• Huit barre de commutation https://amzn.to/2PeXHqE
• Deux joysticks capteur DHT-11 https://amzn.to/2PeXHqE
• Capteur de gaz https://amzn.to/2PeXHqE
• Module Bluetooth https://amzn.to/2PeXHqE
• Circuit intégré MCP23017
• Pilote pas à pas A4988
• pilote de moteur L293D
• Certains connecteurs d'en-tête SIL
• Quelques connecteurs à vis
• Un fusible
• Certaines résistances et condensateurs
• La box plateforme de formation
• Quelques vis pour l'assemblage

Étape 6 :Soudage et assemblage

On passe maintenant à l'assemblage électronique et on soude tous les composants au PCB. vous trouverez sur la couche de soie supérieure une étiquette de chaque composant indiquant son emplacement sur la carte et ainsi vous serez sûr à 100% de ne pas commettre d'erreur de soudure.

Maintenant, nous passons directement à l'assemblage de la boîte, c'est si simple puisque nous avons créé le placement des vis dans la conception, tout ce que nous devons faire est de visser le PCB sur la face inférieure de la boîte lors de la première étape de l'assemblage.

Puis on visse les moteurs chacun à son emplacement sur la face supérieure de la box. Enfin, nous connectons les moteurs aux embases à vis sur le PCB. Et enfin on finit de visser les autres côtés de la boite.

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Étape 7 : tester (ça a fonctionné) :D

Maintenant, nous avons tout prêt pour commencer à jouer avec cette plate-forme et j'ai décidé de tester certains codes comme incrémenter la valeur d'affichage à 7 segments et faire tourner le moteur pas à pas, l'écran LCD fonctionne également correctement afin que vous puissiez également voir le message affiché sur l'écran LCD. .

Comme vous voyez les gars faire ce projet incroyable est si pratique et en suivant les étapes de cette instructable, il est facile pour chacun d'entre vous de l'essayer.

Je vais vous montrer dans les prochaines instructables la partie programmation de chaque composant et comment contrôler tous ces composants à l'aide de la carte Arduino.

Comme d'habitude, vous pouvez noter vos suggestions si vous avez d'autres idées pour améliorer ce projet et partager avec nous vos propres plateformes de formation.

Une dernière chose, assurez-vous que vous faites de l'électronique tous les jours

C'était BEE MB de MEGA DAS voir la prochaine fois