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Breadboard Arduino de la manera correcta

julio 11, 2021
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Hay literalmente cientos de Arduinos de placa de pruebas, entonces, ¿qué tiene de diferente este? Bueno, hay varias cosas que la mayoría de ellas e incluso el propio Arduino no están haciendo bien. En primer lugar, el suministro analógico está vinculado al suministro digital. Hay una razón por la que Atmel los sacó con alfileres separados. La sección digital genera ruido que puede interferir con las conversiones analógicas. Atmel recomienda un inductor de 10 µH y un condensador separado para AVCC para filtrar este ruido. No utilicé este inductor o la perla de ferrita recomendada para VCC, pero si vas a hacer muchas cosas analógicas, probablemente sea una buena idea. Las inductancias parásitas de la placa de pruebas y los puentes ayudan a algunos.

Otra mejora se refiere a la línea RESET. Para permitir el modo HVPP, los AVR no tienen protección ESD en el pin RESET. Entonces, si no está programando alto voltaje, se recomienda usar un diodo para ayudar a protegerse contra ESD. Todo esto está cubierto en AVR042: Consideraciones de diseño de hardware AVR. Al parecer, pocas personas conocen este documento.

Otra práctica común es colocar un capacitor directamente a través del interruptor en la línea RESET. Esto puede generar picos de alto voltaje según AVR042. Esto no se hace tanto con los AVR (probablemente porque los mata por completo), pero a menudo se ve con muchos otros micros e incluso en las placas de desarrollo del fabricante. Confiar en la protección ESD de esta manera es simplemente un mal diseño en mi opinión.

Paso 1: Reúna los materiales

Lista de materiales para este proyecto:

  • (1) Placa de pruebas sin soldadura de 630 (830) orificios
  • (1) Kit surtido de cables de puente de placa de pruebas o cable de núcleo sólido de 24 AWG plateado o recubierto de estaño
  • (1) USBtinyISP, Arduino ISP, etc.
  • (1) Conexión ISP de 6 pines o cables DuPont macho a macho
  • (1) Microcontrolador Atmel ATmega328P-PU AVR (DIP de 28 pines)
  • (1) Indicador LED verde de 3-5 mm
  • (1) Diodo rápido 1N914 / 1N4148
  • (1) Interruptor de botón táctil de eje de 9 mm
  • (1) oscilador de cristal de cuarzo de 16 MHz, 15-20pF
  • (1) Perla de ferrita (opcional)
  • (1) inductor de 10 µH (opcional)
  • (1) Cerámica multicapa de 10 µF
  • (4) Cerámica monolítica 100nF
  • (2) disco de cerámica 22pF
  • (1) resistencia de 4,7k 1 / 4W
  • (1) Resistencia de 680Ω 1 / 4W
  • (1) Resistencia de 330Ω 1 / 4W

Para el cambio, pague un poco más y obtenga algo decente. Los cuadrados comúnmente disponibles son basura poco confiable.

Paso 2: Comience los ensamblajes

Comenzar los ensamblajesComenzar los ensamblajes

Monte primero todos los componentes bajos y los puentes. Corte los cables del componente hasta 8 mm por debajo del punto más bajo del cuerpo del componente después de doblarlo. NO CORTE los cables de los 3 componentes utilizados en el siguiente paso. Solo córtelos uniformes pero déjelos en la longitud máxima. Tenga mucho cuidado con los condensadores de disco. El revestimiento de inmersión en la parte inferior es frágil y se rompe donde cubre los cables si están flexionados.

El pin 1 del ATmega debe ir en la fila 11 para que sea más fácil encontrar los pines. El pin 5 es la fila 15, el pin 10 es la fila 20, etc.

Un condensador de 100nF va de A11 a GND, es difícil verlo en las fotos. La resistencia de 330 Ω está en los orificios D10 y D11. El diagrama de Fritzing hace que sea más fácil ver qué va a dónde.

Los otros límites de 100nF van en D17, D18, otro en G17, G19 y otro en H17, H18.

El puente que va a AVCC se puede reemplazar opcionalmente con un inductor de 10 µH. Si sus mediciones analógicas lo requieren, ayudará con el ruido.

La perla de ferrita opcional va a VCC. Úselo si hay componentes que generen ruido, por ejemplo, chips lógicos de la serie 7400. Retire el puente VCC y reemplácelo con el cordón de ferrita.

No olvide los puentes que conectan + y – en todos los ámbitos.

Paso 3: ISP y High Stuff

ISP y High StuffISP y High StuffISP y High Stuff

Los componentes más altos son los siguientes. Estos son el diodo, la resistencia de 4.7k y el cristal de cuarzo. Asegúrese de observar la polaridad del diodo. La banda del cátodo va en el lado +. Sí, se supone que tiene un sesgo inverso.

Cuando todo esté dentro como se muestra y esté seguro de que no hay ningún cortocircuito, es hora de los cables de calamar del ISP. Los pines 17, 18 y 19 del ATmega son MOSI MISO y SCK respectivamente. RESET puede ir a J10 con este tipo de interruptor. VCC y GND son + y – por supuesto.

Paso 4: el cargador de arranque opcional

El cargador de arranque opcional

Es necesario instalar un gestor de arranque en ATmega para “cargar” bocetos desde Arduino IDE. De lo contrario, solo se cargará a través de ISP. Serial es mucho más rápido, pero el cargador de arranque ocupa un poco del espacio de la memoria flash que de otro modo iría a su boceto y ralentiza el proceso de arranque. Se recomienda Optiboot si va por esta ruta y es muy pequeño. Personalmente, renuncio al gestor de arranque y solo uso ISP.

Otra consideración es el clima para alimentar al ISP. Por ejemplo, el USBtinyISP tiene un puente en el interior para alimentar el objetivo. Los cargadores de teléfonos viejos también son una excelente fuente de energía. Hay placas de conexión USB disponibles o simplemente corte el conector y pele y estañe los cables si es valiente. Tenía un cargador de Android que se enganchó en mi pierna y se rompió, así que no fue un problema. Con los cables de calamar, deje fuera el pin VTG / VCC en el ISP cuando se alimenta externamente o déjelo conectado y quítese el puente.

Paso 5: Conclusión

Conclusión

Ya terminaste. Cargue el boceto parpadeante para una prueba y el LED debería comenzar a parpadear. Tengo un boceto de parpadeo impulsado por interrupciones en alguna parte. Vea si puede encontrarlo.

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    6 comentarios

    0
    Westfw
    Westfw

    hace 3 años

    Un par de comentarios:

    1) re la perla de ferrita en Vcca: AVR042 en realidad recomienda la perla de ferrita entre el plano de potencia del sistema y el Vcc digital, y la hoja de datos m328 recomienda un inductor real entre Vcc y Vcca (así como un plano de tierra analógico separado). a la aplicación promedio similar a Arduino probablemente esté sujeta a debate.

    2) El circuito que tiene en RESET parece demasiado complejo y un poco incorrecto. la tapa, que avr042 dice que solo es necesaria para entornos especialmente ruidosos y probablemente interfiere con el debugWire de AVR y el reinicio automático de Arduino. La resistencia de pullup debe ser de al menos 10k, para no interferir con debugWire (¡así que diga AVR042!) (Sin embargo, el diodo es importante y no está presente en otros tutoriales afaik. Su falta puede causar problemas misteriosos con el reinicio automático).

    3) Sería bueno si esto incluyera un esquema real, así como los diagramas de fritzing, quizás sin los pines irrelevantes.

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    El acechador del rayo
    El acechador del rayo

    Responder hace 3 años

    ¿Tiene un número de página para la hoja de datos donde recomienda el inductor? La palabra “inductor” no aparece en ninguna parte de la hoja de datos. AVR042 en realidad sugiere una perla de ferrita en VCC y otra en AVCC.

    El punto 2 es muy válido. Me imagino que la mayoría de la gente no está usando debugWIRE con Arduino IDE y eligió el circuito de 4.7k que recomendaron.

    Probablemente tenga razón acerca de que el condensador interfiere con el reinicio automático. Cualquiera que utilice bootloaders y serial debe conectarlo a la línea DTR en lugar de a tierra.

    Podría considerar hacer un esquema eventualmente si tengo la necesidad.

    0
    Westfw
    Westfw

    Responder hace 3 años

    En la hoja de datos más reciente (Atmel-42735-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega328-328P_Datasheet.pdf), los términos utilizados son en realidad “Filtro de paso bajo” (sección 5.2.7) y “Red LC” (sección 28.6. 2) El esquema 28-9 muestra un inductor de 10uH.
    (Es solo una liendre, por supuesto. Es poco probable que cualquier circuito construido en una placa de pruebas necesite (o se beneficie de) este grado de atención prestada al Vcca)

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    El acechador del rayo
    El acechador del rayo

    Responder hace 3 años

    Ok, lo veo ahora. Esto se actualizará.

    0
    edca2001
    edca2001

    hace 3 años

    Gracias por el instructable bien hecho.

    Estaba emocionado de ver tu título. Pensé “¡quizás finalmente hay instrucciones que no muestran AREF conectado a VCC (o AVCC)!”, Pero no fue así. ¿Tiene una referencia que sugiera que se requiere esta conexión? Estoy convencido de que es una mala idea pero podría equivocarme. Tengo entendido que el pin AREF es para conectar algo que no sea VCC como referencia analógica, y la conexión de VCC allí podría cortocircuitarse con la referencia interna de 1.1V si cargo un boceto que cambia a la fuente de referencia interna.

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    El acechador del rayo
    El acechador del rayo

    Responder hace 3 años

    Si, usted esta absolutamente en lo correcto. Ese fue un error de mi parte. El condensador debe estar ahí, pero el puente a + debe quitarse. Tendré que corregir esto cuando tenga la oportunidad.

    No hace daño a nada conectarlo así a menos que se cambie a la referencia interna de 1.1V de acuerdo con 24.5.2 en la hoja de datos.

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