Arduino大家都熟,你听过Freeduino么

2019-12-202.3万
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本文介绍了如何通过自由形式技术构建Freeduino,这是一种没有电路板的Arduino UNO。文章详细介绍了Freeduino的各个部分功能,包括ATmega328 MCU、电源电路、USB转UART电路和信号灯。通过焊接和连接组件,您可以创建一个独特的自由形式电子艺术作品。
Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图1

是的,我确实做到了。很难,花了我几天时间,但我做到了。

最后,这是一次很棒的体验,最令人惊讶的是Freeduino确实有效。我想与您分享我的经验。

什么是Freeduino?

它就是没有任何电路板的Arduino UNO板。

它使用一种称为自由形式的技术通过导线或铜丝而不是电路板来互连组件。它看起来简约又漂亮!

为什么我要做这个?我经常很难解释什么是自由形式的电子及其外观。而Freeduino正好是自由形式电子艺术的一个很好的例子,可以轻松地与著名的设备Arduino UNO相提并论,因此我做了它。

你可以查看上一篇LED挂饰,了解黄铜焊接的基础知识,所需的工具和材料。

了解Arduino UNO电路


Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图2

在实际开始焊接之前,我们需要了解Arduino UNO的各部分功能。大体可以将其分为4个块:

ATmega328 MCU

  • ATmega328P PDIP

  • 16MHz振荡器

  • 防抖电容器

    电源电路

  • 7-12V至5V电压调节器

  • 5V至3.3V电压调节器

  • USB /输入插孔自动选择电路

  • 反向电流保护

    USB转UART电路

  • USB接头

  • 带有振荡器和去抖电容器的串行转换器芯片(ATMEGA8U2-MU)

    信号灯

  • 电源指示灯

  • 默认LED(D13)

  • TX / RX LED

    ATmega328 MCU

    首先,我们从MCU以及数字和模拟IO引脚接头开始。Arduino UNO具有巧妙的排针布局,与ATMEGA328 28-DIP封装的布局非常匹配。因此,无需交叉导线。


Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图3Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图4

ATmega328起作用的唯一外部组件是需要两个22pF电容器的外部16MHz振荡器。ATmega328P的硬件最少。现在可以通过AVR ISCP接口与USBasp编程器进行第一次测试。



Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图5

电源电路

我给自己做了一个特殊的夹具,用于将针座固定在适当的位置,从而留出足够的焊接空间。

Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图6

ATmega328由5V供电。Arduino UNO有两个电源输入源——插孔(7-12V)或USB连接器(5V)。同时它还为外部组件提供3.3V电源。这意味着需要2个稳压器。首先将7-12V转换为5V,然后将5V转换为3.3V。根据数据手册中的建议,我使用了两个AMS1117 5V和3.3V稳压器以及一些电容器。

Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图7

为了简化操作,我将电源电路焊接到了板子的外部,然后将其放在数据线上。这实际上创建了两层自由形式的电路。我省略了自动选择和反向电流保护部分,因为这会使所有过程变得非常复杂。除非您对板子不满意,否则可以不需要它们。

USB转UART电路

Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图8

如果要在不依赖编译器的情况下通过Arduino IDE上传程序,这一点很重要。好吧,没有它就不会那么酷。原始的Arduino UNO R3使用ATMEGA8U2-MU,虽然很棒,但太小了,不适合自由形式的电路。我决定选择CH340C芯片。它具有合适的SOP-16封装,仅需四个外部组件——去抖电容器,复位电容器和两个Tx / Rx线路电阻器。无需外部电容器的事实大大简化了整个电路。
Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图9

led指示灯

我不喜欢那些大型THT LED,所以我决定使用小型SMD 1206 LED来发出功率,L,Tx和Rx通信信号。我很后悔。我先将一个SMD电阻焊接到他们,然后尝试将其焊接到电线。这很棘手。我必须使用低温的烙铁,并尽快解决问题,否则SMD组件的另一侧会被拆焊。
Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图10

Freeduino能点亮吗?

首先,我连接了外部电源来检查电源调节器。所有电压电平都很好,因此我继续进行连接,并通过USBasp编程器将自举程序上传到芯片中。惊喜的是,该芯片在第一次尝试时就进行了通信。那是一个好兆头。外部晶振正常工作,所有引脚均正确连接。最后一步是连接USB电缆,然后尝试上传blink的程序。我们来看看:


现在,我将其装入透明树脂中,以使其不那么脆弱。

Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图11

Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图12

Arduino大家都熟,你听过Freeduino么图13

我是Jiri Praus。
欢迎访问我的网站www.jiripraus.cz






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评论(20)
诩
这是传说中的焊武帝吧?
小慈
小慈
@焊武帝,厉害
碧海
碧海
这个真牛,艺术品啊
rzegkly
rzegkly

赞。。。。。。。。。
glwz007
glwz007
太厉害了
Shuuei
Shuuei
好硬核!
jhcai55
jhcai55
作品工艺精,湛令人敬佩。好好学习,点赞。
DFSJiQUyjeI
DFSJiQUyjeI
艺术品
壮梽棱云
壮梽棱云
神作啊!!!
fltteen_2921
fltteen_2921
厉害啊!
dbc0301
dbc0301
第一张图片是放入滴胶了吗?
RRoy
RRoy
作者
回复dbc0301
透明树脂
fats114
fats114
传说中的焊武帝
DI玩
DI玩回复fats114
焊武帝,这个有才
#嘉诚欧巴#
#嘉诚欧巴#
太秀了太秀了太秀了太秀了太秀了
kevinzhang19701
kevinzhang19701
技术与艺术的结晶,作者是哪国人啊?

RRoy
RRoy
作者
回复a1449169199
@jipraus 这个
a1449169199
a1449169199回复RRoy
你好,方便推荐一下推特么?
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ad2000
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真漂亮,简直是艺术品
20060606
20060606
good
20060606
20060606
评论内容
chenhanzhong
chenhanzhong
焊武帝神作!
gray6666
gray6666
赞。。。。。。。。。
DFS1c-3CPTr
DFS1c-3CPTr
作者真是天马行空,令我受益非浅,赞!
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