Ασπίδα τροφοδοσίας Diy arduino με επιλογές εξόδου 3.3v, 5v και 12v

Κατά την ανάπτυξη ηλεκτρονικών έργων, το τροφοδοτικό είναι ένα από τα πιο σημαντικά μέρη ολόκληρου του έργου και υπάρχει πάντα ανάγκη πολλαπλής τροφοδοσίας τάσης εξόδου. Αυτό συμβαίνει επειδή διαφορετικοί αισθητήρες χρειάζονται διαφορετική τάση εισόδου και ρεύμα για να λειτουργούν αποτελεσματικά. Σε αυτό το σενάριο, ένα τροφοδοτικό που μπορεί να εξάγει πολλαπλές τάσεις καθίσταται πολύ σημαντικό. Υπάρχουν επιλογές που ένας μηχανικός μπορεί να χρησιμοποιήσει για εξωτερική τροφοδοσία όπως RPS (ρυθμιζόμενη τροφοδοσία ρεύματος) ή AC προσαρμογείς, αλλά τότε θα χρειαστούν πολλαπλά τροφοδοτικά και ολόκληρο το σύστημα θα γίνει ογκώδες.

Έτσι, σήμερα θα σχεδιάζουμε τροφοδοτικό πολλαπλών χρήσεων. Το Power Supply θα είναι ένα Arduino UNO Power Supply Shield που θα εξάγει πολλαπλές τάσεις όπως 3.3V, 5V και 12V. Το Shield θα είναι ένα τυπικό Arduino UNO ασπίδα με όλες τις καρφίτσες του Arduino UNO μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαζί με επιπλέον καρφίτσες για 3.3V, 5V, 12V και GND. Εδώ το PCB έχει σχεδιαστεί για το EasyEDA PCB Designer και κατασκευάζεται από την PCBGoGo.

Ελέγξτε επίσης τα προηγούμενα DIY Arduino Shields:

• DIY Arduino Motor Driver Shield
• DIY Arduino Relay Driver Shield
• DIY Arduino Wi-Fi Shield
• DIY LED VU Meter ως Arduino Shield

Απαιτούμενα στοιχεία

• LM317 - 1 μονάδα
• LM7805 - 1 μονάδα
• LED (οποιοδήποτε χρώμα) - 1 μονάδα
• 12V DC Barrel Jack - Μονάδα
• 220Ω Αντίσταση - 1 μονάδα
• Αντίσταση 560Ω - 2 μονάδες
• Πυκνωτής 1uF - 2 μονάδες
• Πυκνωτής 0.1uF - 1 μονάδα
• Burg Pins (20 mm) - 52 μονάδες

Διάγραμμα κυκλώματος

Το διάγραμμα κυκλώματος και το σχηματικό σχήμα για το Arduino Power Supply Shield είναι αρκετά απλό και δεν περιέχει πολλά στοιχεία τοποθέτησης. Θα χρησιμοποιούμε 12V DC Barrel Jack για είσοδο κύριας τάσης για ολόκληρο το Arduino UNO Shield. Το LM7805 θα μετατρέψει έξοδο 12V σε 5V, ομοίως το LM317 θα μετατρέψει έξοδο 12V σε 3.3V. Το LM317 είναι δημοφιλές Το IC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή κυκλώματος ρυθμιστή μεταβλητής τάσης.

Για να μετατρέψουμε το 12V σε 3.3V χρησιμοποιούμε 330Ω και 560Ω ως κύκλωμα διαχωριστή τάσης. Είναι σημαντικό να τοποθετήσετε έναν πυκνωτή εξόδου μεταξύ της εξόδου LM7805 και της Γείωσης. Ομοίως μεταξύ του LM317 και του εδάφους. Λάβετε υπόψη ότι όλα τα εδάφη πρέπει να είναι κοινά και το απαιτούμενο πλάτος τροχιάς πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με το ρεύμα που ρέει μέσω του κυκλώματος.

Κατασκευή του PCB για το Arduino Power Supply Shield

Αφού προετοιμάσετε το κύκλωμα, είναι η ώρα να προχωρήσετε στο σχεδιασμό του PCB μας χρησιμοποιώντας το λογισμικό σχεδιασμού PCB. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, χρησιμοποιούμε το EasyEDA PCB Designer, οπότε πρέπει απλώς να μετατρέψουμε το σχηματικό σε πλακέτα PCB. Όταν μετατρέπετε το σχηματικό σε πλακέτα, πρέπει επίσης να τοποθετήσετε τα εξαρτήματα στα μέρη σύμφωνα με το σχέδιο. Μετά τη μετατροπή του παραπάνω σχήματος για επιβίβαση στο PCB μου έμοιαζε παρακάτω.

Μπορείτε να κατεβάσετε το αρχείο Gerber από αυτόν τον σύνδεσμο και να το στείλετε στον κατασκευαστή του PCBGOGO online ή μπορείτε να αλλάξετε τη διάταξη της πλακέτας σύμφωνα με το προσαρμοσμένο σχέδιο και την εφαρμογή σας.

Παραγγελία PCB από το PCBGoGo

Τώρα, όταν το πλήρες σχέδιο είναι έτοιμο, είναι καιρός να τα κατασκευάσετε. Για να ολοκληρώσετε το PCB είναι αρκετά εύκολο, απλώς ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα

Βήμα 1: Μπείτε στο www.pcbgogo.com, εγγραφείτε εάν αυτή είναι η πρώτη σας φορά. Στη συνέχεια, στην καρτέλα Πρωτότυπο PCB εισαγάγετε τις διαστάσεις του PCB σας, τον αριθμό των επιπέδων και τον αριθμό των PCB που χρειάζεστε. Υποθέτοντας ότι το PCB είναι 80cm × 80cm μπορείτε να ορίσετε τις διαστάσεις όπως φαίνεται παρακάτω.

Βήμα 2: Συνεχίστε κάνοντας κλικ στο κουμπί Quote Now . Θα μεταφερθείτε σε μια σελίδα όπου θα ορίσετε μερικές πρόσθετες παραμέτρους, εάν απαιτείται, όπως το υλικό που χρησιμοποιείται σε απόσταση κομματιού κ.λπ. Αλλά κυρίως οι προεπιλεγμένες τιμές θα λειτουργήσουν καλά. Το μόνο πράγμα που πρέπει να λάβουμε υπόψη εδώ είναι η τιμή και ο χρόνος. Όπως μπορείτε να δείτε, ο Χρόνος Κατασκευής είναι μόνο 2-3 ημέρες και κοστίζει μόνο 5 $ για το PSB μας. Στη συνέχεια, μπορείτε να επιλέξετε μια προτιμώμενη μέθοδο αποστολής με βάση τις απαιτήσεις σας.

Βήμα 3: Το τελευταίο βήμα είναι να ανεβάσετε το αρχείο Gerber και να προχωρήσετε στην πληρωμή. Για να βεβαιωθείτε ότι η διαδικασία είναι ομαλή, το PCBGOGO επαληθεύει εάν το αρχείο Gerber είναι έγκυρο πριν προχωρήσετε στην πληρωμή. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να είστε σίγουροι ότι το PCB σας είναι φιλικό στην κατασκευή και θα σας φτάσει ως δεσμευμένο.

Συναρμολόγηση του PCB

Μετά την παραγγελία του διοικητικού συμβουλίου, μου έφτασε μετά από λίγες μέρες, αν και η ταχυμεταφορά σε ένα καλά συσκευασμένο κουτί με ετικέτα και όπως πάντα η ποιότητα του PCB ήταν καταπληκτική.

Πάρτε το συγκολλητικό κιτ και αρχίστε να τοποθετείτε όλα τα εξαρτήματα στα σωστά τακάκια της πλακέτας PCB. Η συγκόλληση είναι εύκολο να τελειώσει καθώς δεν χρησιμοποιούνται πολλά εξαρτήματα σε αυτό το έργο.

Όταν ολοκληρωθεί η συγκόλληση, η σανίδα σας θα πρέπει να μοιάζει παρακάτω.

Σε αυτό το Power Shield οι ακροδέκτες που χρησιμοποιούνται είναι από αρσενικούς έως αρσενικούς συνδετήρες 20 mm. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε καρφίτσες Male to Female Burg ανάλογα με τη διαθεσιμότητα. Οι καρφίτσες 20 mm είναι κατάλληλες για το Arduino Shield και ταιριάζουν καλά στο Arduino UNO.

Δοκιμή του τροφοδοτικού Arduino Shield

Είναι πολύ εύκολο να δοκιμάσετε την ασπίδα Arduino. Απλώς τοποθετήστε την ασπίδα στο Arduino UNO και δώστε της τροφοδοσία 12V από την υποδοχή βαρέλι εισόδου. Το κάλυμμα μπορεί να λάβει τάση εισόδου έως 34V χωρίς να καταστρέψει τα εξαρτήματα.

Μπορείτε να ελέγξετε όλη την τάση εξόδου, δηλαδή 3.3V, 5V και 12V χρησιμοποιώντας ψηφιακό πολύμετρο. Εάν όλα πήγαν καλά, συμπεριλαμβανομένου του σχεδιασμού και της συγκόλλησης των εξαρτημάτων, τότε θα μπορείτε να σημειώσετε την ακριβή τάση εξόδου στις ακίδες εξόδου.

Ακολουθεί ένα λεπτομερές βίντεο για το πώς να σχεδιάσετε και να παραγγείλετε το PCB για την ασπίδα.

Αυτό ολοκληρώνει το πλήρες σεμινάριο για τη δημιουργία ενός Arduino Uno Power Supply Shield. Εάν αντιμετωπίζετε δυσκολίες, μη διστάσετε να σχολιάσετε παρακάτω ή να επικοινωνήσετε με το φόρουμ μας για περισσότερη βοήθεια.