Spendera inte pengar på en Arduino - Bygg din egen för mycket mindre

Jag älskar min Arduinos. När som helst, jag har en hel del projekt på språng - prototyper är bara så lätt med dem. Men ibland vill jag hålla projektet funktionellt utan att köpa en annan Arduino. Spendera $ 30 varje gång för en ganska enkel mikrokontroller än vad jag bara behöver lite av funktionaliteten för är bara dumt. Det är på den tiden att bygga en Arduino klon blir ett lönsamt alternativ.

Sanningen: Du kan inte bygga en full Arduino klon till billigare

Arduino själv består av enkel elektronik, men det är paketet och den layout du verkligen betalar för. I den här artikeln ska jag beskriva hur man kopierar en del av funktionaliteten till mycket billigare - i fallet med “permifying” dina Arduino-projekt - men det är omöjligt att bygga en full DIY Arduino klon utan att ha massköp och produktionsanläggningar.

Skönheten att bygga din egen är att du kan utesluta bitar som du inte behöver behålla kostnaderna och undvika Arduino-paketet med alla oanvända rubriker och slösat utrymme - om du verkligen behöver Arduino-form och -huvuden för användning med andra sköldar , då bygga din egen kommer inte verkligen att spara dig några pengar.

I mitt fall ville jag permanent visa LED-kuben jag gjorde Hur man gör en pulserande Arduino LED-kub som ser ut som den kom från framtiden Hur man gör en pulserande Arduino LED-kub som ser ut som den kom från framtiden Om du har dabbled med några nybörjare Arduino-projekt, men letar efter något lite permanent och på en helt annan nivå av häftigt, då är den ödmjuka 4 x 4 x 4 LED-kuben ... Läs mer någonstans, med en extern strömförsörjning och inte den extra kostnaden av att använda en full Arduino bräda; Det fanns utrymme kvar på protobotten trots allt, så jag skulle hellre lägga allt där. Här är min färdiga DIY Arduino i brädbräda, tillsammans med LED-kuben och en verklig Arduino som används för programmering. Nästa steg är att sätta alla bitar på protoborden, men det ligger inte under denna artikels räckvidd idag.

Hur som helst, med projektet. Jag har brutit ner den genom avsnitt med enskilda komponentlistor, men det är lättare att bara köpa ett paket(Oomlout.co.uk, £ 7.50).

Strömförsörjningsregulator och indikatorlampa

• 100 uF kondensatorer (2) - försiktig med silverlinjen som vetter mot den negativa sidan
• 7805 5V spänningsregulator (1)
• Röd ledd och 560 ohm motstånd

Syftet med detta avsnitt är att ta en 7-12v nätaggregat (typiskt en 9V DC-kontakt) och reglera den till 5Vbehövs av microcontroller chip. De röda och blåa ledarna som kommer från vänster ska anslutas till vilken ingångseffekt du använder, men använd absolut inte mer än 12v eller du kommer att steka saker. Anslut också topp- och bottenskenorna vid denna punkt.

Om du piggybackar bort en befintlig Arduino för att programmera chipet (beskrivs senare) kan du också ansluta strömskenorna direkt till + 5V och GND.

Microcontroller & Timing Circuit

• ATMega328P-PU - förinstallerad med Arduino bootloader.
• 22pf kondensatorer (2) (i diagrammet är de blåa, men komponenten jag köpte var faktiskt orange - ingen skillnad. Det finns inget positivt eller negativt för dessa).
• 16 MHZ kristall.

För kortfattad tid har jag inte visat effektregulatorn i diagrammet nedan, men du borde förstås redan ha den biten klar.

Denna del är kärnan i en Arduino - mikrokontrollen. 16mHz-kristallen ger en konstant tidssignal som trycker på varje kretslopp.

Också för att göra saker lättare på dig själv, antingen köpa några av dessa Adafruit pinout-etiketter ($ 2,95 för 10):

Eller gör din egen. Här är en PDF-fil som jag har gjort om du har klibbiga etikettark.

Reset Switch

Slutligen behöver vi bara en återställningsbrytare - lyckligtvis är den här lite ganska lätt; men notera att i några tutorials hittar du en dra ner motståndet Lagt till. Jag tror att detta behövs för ATMega168 och inte 368.

Här är det färdiga diagrammet.

Dx och Axe är då dina vanliga digitala och analoga I / O-stift. Om du väljer att inte göra livet enklare på dig själv med en utskrift, var så försiktig att du inte förvirrar något som säger D13 eller pin 13 på Arduino, med pin 13 i ATMega328. De är olika - D13 är faktiskt pin 19 på chipet. RX är också funktionellt D0, och TX är D1.

Programmera Chip

Innan du kan testa detta, behöver du något sätt att programmera ATMega-chipet - det är här komplikationen kommer in. På ett Arduino-kort är en av de dyraste delarna USB-gränssnittet.

Här är dina alternativ:

1. Ta Chip Out Of Another Arduino.

Detta är den enklaste vägen för snabb testning. använd bara en befintlig Arduino bräda med din arbetsskissa redan på den och dra ut chippet från Arduino. Om ditt projekt är slutfört och fungerar, byt bara ut dem. Du kan kasta ett annat oprogrammerat chip i Arduino att använda igen - det finns inget speciellt där.

Den enda nackdelen här är att det är mycket lätt att skada stiften, var därför mycket försiktig när du tar bort dem.

2. Använd en genomgångskabel från en befintlig Arduino.

Innan du försöker detta måste du också ta bort det befintliga chipet från din Arduino; det kommer att störa processen. I huvudsak kommer vi bara att använda USB-gränssnittet hos Arduino. Ansluta kraft och GND till standard Arduino stiften; Återställa; och den viktigaste delen - RX till RX (D0) och TX till TX (D1) - det här är sändnings- och mottagningsspennarna, då ska du kunna använda USB-porten på din ursprungliga Arduino.

3. Köp en FTDI USB till seriell gränssnittskabel.

Detta är i princip en ersättning för gränssnittet som ingår i alla Arduino men ganska dyrt på cirka $ 15 - och är den främsta anledningen till att du inte billigt kan bygga en exakt kopia av en Arduino. Om du planerar att göra det här mycket, kan du få en av dem som du bara kan hålla i slutet av en USB-kabel är det lättaste sättet att gå.

För instruktioner om hur du lägger till detta följer du diagrammet som tillhandahålls av Oomlout, och noterar bara det skuggade området för USB-programmeringsgränssnittet. Använd 6-pinshuvudet för att ansluta själva gränssnittet.

Observera att alla dessa metoder förutsätter att du har en Arduino starthanteraren bränns redan på chipet; om du köper som en komponentbunt, kommer de till exempel att vara redo att helt enkelt byta ut. Om du köper flisorna på egen hand eller inte specifikt för ett Arduino-syfte, måste du använda något annat för att bränna bootloader först. Det finns en bra handledning här på piggybacking av en befintlig Arduino och en applikation som heter OptiLoader för det ändamålet. Skillnaden är ungefär $ 2.

Så, innan du köper en annan Arduino för nästa projekt, fråga dig själv: behöver du USB-anslutningen, och behöver du ansluta Arduino sköldar? Om svaret på båda är ja, fortsätt och köp en annan Arduino - det kommer inte att fungera något billigare genom att bygga ditt eget. Annars, bygg bara en själv! Och glöm inte att kolla in alla resten av våra Arduino-handledning och artiklar.

Utforska mer om: Arduino.