Eu amo meus Arduinos. A qualquer momento, tenho vários projetos em movimento - a prototipagem é tão fácil com eles. Mas às vezes, quero manter o projeto funcional sem comprar outro Arduino. Gastar 30 dólares a cada vez por um microcontrolador bastante simples do que eu só preciso de algumas funcionalidades é simplesmente uma bobagem. É nesse ponto que construir um clone do Arduino se torna uma opção viável.
A verdade: você não pode construir um clone completo de Arduino para ser mais barato
O Arduino em si consiste em eletrônica simples, mas é o pacote e o layout que você está realmente pagando. Neste artigo, vou descrever como replicar algumas das funcionalidades por um preço muito mais baixo - no caso de “perpetuar” seus projetos do Arduino -, mas é impossível construir um clone completo do Arduino DIY sem ter poder de compra em massa e instalações de produção.
A beleza de construir seu próprio é que você pode excluir os bits que você não precisa para manter os custos baixos, e evitar o pacote Arduino com todos os cabeçalhos não usados e espaço desperdiçado - se você realmente precisa do formato Arduino e dos cabeçalhos para usar com outros escudos, então construir o seu próprio não vai economizar dinheiro.
No meu caso, eu queria mostrar permanentemente o cubo de LED que eu fiz Como fazer um arduino pulsante LED Cubo que parece que veio do futuro Como fazer um pulsante Arduino LED Cubo que parece que veio do futuro Se você tiver Se envolveu com alguns projetos de iniciante do Arduino, mas está procurando algo um pouco permanente e em um outro nível de incrível, então o humilde 4 x 4 x 4 LED cubo é ... Leia mais em algum lugar, com uma fonte de alimentação externa e não o custo adicional de usar uma placa completa do Arduino; havia espaço sobrando no protótipo, afinal, prefiro colocar tudo lá. Aqui está o meu Arduino de bricolage acabado no palco breadboard, ao lado do cubo de LED e um Arduino real usado para programação. O próximo passo é colocar todos os bits no protoboard, mas isso está fora do escopo deste artigo hoje.
De qualquer forma, com o projeto. Eu dividi por seção com listas de componentes individuais, mas é mais fácil comprar apenas um pacote (Oomlout.co.uk, £ 7, 50).
LED de regulador & indicador de fonte de alimentação
- 100 capacitores de uF (2) - cuidado da linha de prata que enfrenta o lado negativo
- Regulador de tensão de 7805 5V (1)
- Resistor VERMELHO e 560 Ohm
O objetivo desta seção é levar uma fonte de alimentação de 7-12v (tipicamente um plugue de 9V DC) e regulá-la para 5V, necessária para o chip do microcontrolador. Os fios vermelho e azul que saem da esquerda devem estar conectados a qualquer potência de entrada que você esteja usando, mas absolutamente não use mais de 12v ou você vai fritar as coisas. Além disso, conecte os trilhos superior e inferior neste ponto.
Se você está pegando carona em um Arduino existente para programar o chip (descrito mais adiante), você também pode conectar os trilhos de energia diretamente ao + 5V e ao GND.
Microcontrolador e Circuito de Temporização
- ATMega328P-PU - pré-carregado com o bootloader do Arduino.
- Capacitores de 22pf (2) (no diagrama eles são azuis, mas o componente que eu comprei na verdade era laranja - sem diferença. Não há positivo ou negativo para eles).
- 16 cristal de MHZ.
Por uma questão de brevidade, eu não mostrei o regulador de potência no diagrama abaixo, mas é claro que você já deve ter esse bit terminado.
Esta parte é o núcleo de um Arduino - o microcontrolador. O cristal de 16mHz fornece um sinal de temporização constante que empurra cada ciclo do circuito.
Além disso, para facilitar as coisas, compre algumas dessas etiquetas de pinagem Adafruit (US $ 2, 95 para 10):
Ou faça o seu próprio. Aqui está um PDF que fiz se você tiver folhas de etiquetas adesivas.
Botão de reinício
Finalmente, precisamos apenas de um botão de reset - por sorte este bit é bem fácil; mas note que em alguns tutoriais você encontrará um resistor de pull down adicionado. Eu acredito que isso é necessário para ATMega168 e não 368.
Aqui está o diagrama finalizado.
Os Dx's e Axs são, então, seus pinos de E / S digitais e analógicos comuns. Se você optar por não tornar sua vida mais fácil com uma impressão, tenha muito cuidado para não confundir nada que diga D13 ou o pino 13 no Arduino, com o pino 13 do ATMega328. Eles são diferentes - D13 é na verdade o pino 19 no chip . RX também é funcionalmente D0 e TX é D1.
Programando o Chip
Antes que você possa testar isso, você vai precisar de alguma forma de programar o chip ATMega - é aí que entra a complicação. Em uma placa Arduino, uma das partes mais caras é a interface USB.
Aqui estão suas opções:
1. Retire o chip de outro arduino.
Este é o caminho mais fácil para testes rápidos; basta usar uma placa Arduino já existente com o seu esboço de trabalho e extrair o chip do Arduino. Se o seu projeto estiver finalizado e funcionando, basta trocá-los. Você pode jogar outro chip não programado no Arduino para usar novamente - não há nada especial lá.
A única desvantagem aqui é que é muito fácil danificar os pinos, por isso tenha muito cuidado ao removê-los.
2. Use um cabo de passagem de um Arduino existente.
Antes de tentar isso, você também deve remover o chip existente do seu Arduino; Isso interferirá no processo. Basicamente, vamos usar apenas a interface USB do Arduino. Conecte a energia e o GND aos pinos padrão do Arduino; Reset ; e a parte mais importante - RX to RX (D0), e TX to TX (D1) - estes são os pinos seriais de envio e recebimento, então você deve poder usar a porta USB no seu Arduino original.
3. Compre um FTDI USB para cabo de interface serial.
Isso é basicamente uma substituição da interface incluída em todos os Arduinos, mas bastante cara em torno de US $ 15 - e é a principal razão pela qual você não pode construir uma réplica exata de um Arduino. Se você planeja fazer muito isso, obter um desses que você pode manter no final de um cabo USB é provavelmente o caminho mais fácil.
Para obter instruções sobre como adicionar isso, siga o diagrama fornecido pelo Oomlout, observando apenas a área sombreada da interface de programação USB. Use o cabeçalho de 6 pinos para conectar a interface real.
Note que todos esses métodos assumem que você já tenha um bootloader do Arduino gravado no chip; se você comprar um pacote de componentes, por exemplo, eles serão fornecidos prontos para serem simplesmente trocados. Se você comprar os chips por conta própria ou não especificamente para um propósito do Arduino, você precisará usar outra coisa para gravar o gerenciador de inicialização primeiro. Há um bom tutorial aqui em pegar carona em um Arduino existente e um aplicativo chamado OptiLoader para essa finalidade. A diferença é de cerca de US $ 2.
Então, antes de comprar outro Arduino para o próximo projeto, pergunte-se: você precisa da conexão USB e precisa conectar os escudos do Arduino ? Se a resposta a ambos for sim, então vá em frente e compre outro Arduino - não vai funcionar mais barato construindo o seu próprio. Caso contrário, basta construir um você mesmo! E não se esqueça de conferir todos os outros tutoriais e artigos do Arduino.