Wie man vom Arduino zum physischen Prototyp wechselt

Ich habe ein bisschen über den Wechsel von Arduino zu PCB gelesen und es scheint ein bisschen entmutigend. Im Moment möchte ich nur etwas nehmen, das ich gebaut habe, und ein paar Änderungen vornehmen, damit ich tatsächlich ein Gehäuse dafür erstellen und sicherstellen kann, dass alles in Verbindung bleibt.

Ich habe ein Foto von meinem Projekt angehängt. Ich versuche, eine Box zu erstellen, in der 4 Drucktasten in einer Box mit LEDs daneben sitzen. Ich werde wahrscheinlich Schaumstoffausschnitte für die Räume erstellen, in denen die Drucktasten und LEDs sitzen. Die Verkabelung für die Druckknöpfe und die LEDs muss unter der Schaumstoffplatte versteckt sein, zusammen mit dem Arduino selbst und dem Servomotor - hier stecke ich fest.

Was muss ich tun, um die Drähte für die Drucktasten und LEDs wesentlich zu "verlängern" und sicherzustellen, dass alle Komponenten sicher im Steckbrett bleiben (insbesondere die Druckknöpfe springen gerne heraus)? Gibt es eine Möglichkeit, dies zu tun, ohne eine Leiterplatte herzustellen? Ich verstehe das Konzept des Lötens von Bauteilen in Protoboards, aber was das Schneiden / Drucken der Schaltkreise oder was auch immer betrifft, ist es für mich wirklich verwirrend.

Ich würde mich über jede Anleitung freuen. Wenn Sie auch bei meiner Verkabelung etwas falsch sehen, würde ich mich auch über eine Lernerfahrung freuen. Vielen Dank!

Am besten verwenden Sie natürlich eine Leiterplatte. Es muss sich jedoch nicht um eine benutzerdefinierte Leiterplatte handeln. Es gibt viele vorgefertigte Leiterplatten, die für ungefähr 98% der Designs verwendet werden können. Hier nur einige:

• Adafruit Perma-Proto-Boards sind wie Steckbretter verbunden, sodass eine direkte Übertragung möglich ist.

• BusBoard-Protoboards gibt es in einer lächerlichen Vielfalt von Konfigurationen, einschließlich Gehäusesätzen , und sie haben sogar SMD-Boards, wenn Sie dazu bereit sind.

Verwenden Sie für Schalter nur eine Schalttafelform. Sie kommen in allem von einfach über robust bis lächerlich .

LEDs können auch an der Schalttafel montiert werden , oder Sie können einen Lichtleiter verwenden , um eine LED auf der Leiterplatte von außen sichtbar zu machen.

Für die Stromversorgung können Sie einen USB-Anschluss oder eine separate Steckdose mit Spannungsregler verwenden. Wenn Sie auch eine serielle Verbindung benötigen, sollten Sie ein vorgefertigtes serielles Modul in Betracht ziehen und entweder die integrierte USB-Buchse oder eine separate USB-Buchse für die Schalttafelmontage verwenden.

Das Servo kann gegebenenfalls im Gehäuse montiert oder stattdessen an eine Leiterplatten- oder Schalttafelmontage angeschlossen werden.

Natürlich sollte die MCU selbst auch in einer Buchse direkt auf der Platine platziert werden. Vergessen Sie nicht die Entkopplung, den Oszillator und den ISP-Anschluss.

Was die Schaltung selbst betrifft, können Sie die Pullup-Widerstände an den Schaltern entfernen, wenn Sie stattdessen interne Pullups verwenden. Und 100 Ohm ist ein viel zu niedriger Wert für Switch-Pullups.

Das Lernen, eine Leiterplatte zu entwerfen, kann eine Herausforderung sein. Zuerst gibt es Software-Auswahlmöglichkeiten, Dateiformate und dann tatsächlich ein gutes Board. Das ist vor der Produktion und Montage, jeder mit seinen eigenen Kämpfen auf dem Weg. Es ist nicht anders als beim ersten Öffnen von Xcode und beim Erlernen von Storyboards, Frameworks und Simulatoren und all dem oder dem Erlernen neuer Fähigkeiten, was zunächst eine entmutigende Erfahrung ist, aber durch Rückschläge und Erfolg schließlich einfach wird.

Daher stimme ich allen zu, die Perfboards und Varianten vorschlagen. Aber ich möchte auch als Motivation zeigen, wo Sie in ein paar Monaten sein könnten. Ich neige dazu, Arduinos als das Entwicklungswerkzeug zu sehen, nicht als das Endprodukt, aber ich verstehe, dass andere damit zufrieden sind, nur einen eigenständigen Nano oder Pro Mini zu verwenden und ihn für immer ihrem Projekt zu widmen.

Dies sind drei Varianten desselben Geräts. Es kombiniert ein Arduino / ATMega, ein GPS, eine serielle Schnittstelle und ein RGB-LCD. Ich habe es zuerst auf einem Steckbrett erstellt, dann auf ein Perfboard verschoben, dachte "das ist hässlich" und machte eine einfache Leiterplatte. Zufrieden mit dieser Erfahrung verfeinerte ich den Schaltplan und das Layout weiter, bis ich das Projekt schließlich als "erledigt" bezeichnete.

Sie könnten auch in Betracht ziehen, winzige Leiterplatten nur für bestimmte Komponenten herzustellen, wie diese beiden Leiterplatten, die ich für Tasten und Lichter herstelle.

Die allererste Leiterplatte, die ich bei OSHPark bestellt habe, war eine erstaunliche Erfahrung. Sie öffnete den Umschlag und hielt ihn wie ein religiöses Relikt. Aber seitdem ist es Routine geworden. Wenn Sie später die PCB-Route wählen, werden Sie vielleicht meine Zusammenfassung der Geschäfte mit geringem Volumen zu schätzen wissen, bei denen ich bestellt habe.

Die Verwendung eines Stripboards ist sehr praktisch, um eine Schaltung zu erstellen, die:

• hält länger als ein Breadboard-Prototyp
• kostet weniger als ein Steckbrett für eine lange Zeit zu verschwenden

Stripboards gibt es in jedem guten Elektronikeinzelhändler (ich kaufe Minen bei Conrad).

Sie benötigen einen Lötkolben (und die Fähigkeiten, die dafür benötigt werden, aber das ist nicht so schwierig, wie manche Leute denken).

Sie könnten sogar noch einen Schritt weiter gehen und ein Arduino auf demselben Stripboard erstellen (viele Komponenten der UNO werden für eine Schaltung, die Sie bauen und "für immer" behalten möchten, nicht benötigt).

Eine andere Option, die nur ein bisschen teurer ist, besteht darin, einen Prototyp für Arduino bereitzustellen, die Schaltung darauf zu verlöten und direkt an Ihren Arduino anzuschließen. Die Prinzipien sind die gleichen wie für ein Stripboard, außer dass der Prototyp normalerweise keinen Strip hat, sondern nur Löcher, auf die Sie Komponenten und Drähte löten können.

Sie können Arduino Proto Shield verwenden. Es ist ein Prototyping-Board, das so geformt ist, wie es in das Arduino eingesteckt werden kann. Es gibt über 9000 von ihnen von verschiedenen Herstellern. Löten Sie dann einfach das benötigte Material auf den Protoschild.