Wstęp
Jeśli zaprojektowane urządzenie chcielibyśmy następnie odpiąć od płytki z Arduino i podłączyć pozostałe elementy bez wykorzystywania bazowej płytki Arduino należałoby dokonać odpowiedniego podłączenia dodatkowych elementów elektronicznych, które zapewnią poprawną pracę całego układu.
Głównie chodzi tutaj o wykonanie podstawowego połączenia mikrokontrolera i zapewnienie poprawnej filtracji zasilania. Dokładne elementy przedstawię w dalszej części.
Schemat
Na samym początku należy zapoznać się z schematem samego mikrokontrolera. Ja zaprezentuję sposób podłączenia na przykładzie mikrokontrolera ATmega328, który został zastosowany w płytce Arduino Uno Rev3.
Na rysunku 1.1. przedstawiłem schemat wyprowadzeń mikrokontrolera ATmega 8:
Rys. 1.1. ATmega - opis wyprowadzeń [1]
Minimalne podłączenie
Do rezonatora kwarcowego należy podłączyć dwa takie same kondensatory. Powinny one mieć wartość rzędu kilku, kilkunastu pikofaradów. Pozwalają one na stabilizację drgań kwarcu, przez co kwarc utrzymuje odpowiednie wartości w trakcie drgań. W przypadku braku takich kondensatorów możliwe jest niewzbudzenie się kwarcu bądź jego niepoprawne działanie.
Do pinu AREF został podłączony kondensator filtrujący. Dzięki niemu zostanie zmniejszone poziom zniekształceń sygnału, przez co zostanie poprawiona stabilność napięcia referencyjnego.
Dla jeszcze lepszej dokładności pomiaru ADC należy podłączyć cewkę pomiędzy pin VCC znajdujący się przy AREF a zasilanie układu. Pozwoli to na jeszcze lepszą filtrację sygnałów.
Do resetu został podłączony przycisk pozwalający na zresetowanie całego układu bez konieczności zwierania przewodu do masy. Rezystor 10k został podciągnięty do zasilania w celu wymuszania stanu wysokiego na linii. Kondensator 100nF pozwala na eliminacje występujących zakłóceń. Rezystor 330 Ohm ogranicza prąd jaki wystąpi na kondensatorze.
Do resetu został podłączony przycisk pozwalający na zresetowanie całego układu bez konieczności zwierania przewodu do masy. Rezystor 10k został podciągnięty do zasilania w celu wymuszania stanu wysokiego na linii. Kondensator 100nF pozwala na eliminacje występujących zakłóceń. Rezystor 330 Ohm ogranicza prąd jaki wystąpi na kondensatorze.
Rys. 1.2. Schemat podłączenia układu
Zasilanie
Zasilanie najprościej wykonać w oparciu o bardzo tani stabilizator 5V L7805. Schemat podłączenia zaczerpnąłem ze strony mikrokontrolery [3]. Natomiast minimalny schemat połączeniowy przedstawiono w nocie katalogowej. Przedstawiłem go na rysunku 1.4. Do takie podłączenie należy jeszcze dodać dodatkowe kondensatory filtrujące napięcie ( jeden 22uF drugi 100nF ).
Rys. 1.3. Minimalne podłączenie stabilizatora napięcia
Na rysunku 1.5 załączyłem pełny schemat podłączenia stabilizatora L7805V. Dioda D1 pełni funkcję zabezpieczającą. Pozwala ona na szybsze odcięcie zasilania. Dodatkowo chroni ona stabilizator przed uszkodzeniem. Dioda D2 zabezpiecza stabilizator przed uszkodzeniem w przypadku odwrotnego podłączenia zasilania. Wszystkie kondensatory na wyjściu mają za zadanie zapewnienia odpowiedniej pracy układu i najdokładniejszemu stabilizowaniu podanego napięcia.
Rys. 1.4. Pełne podłączenie stabilizatora napięcia oraz kondensatorów filtrujących
Dodatkowym elementem jaki warto zastosować jest mały radiator, którego zadaniem będzie odprowadzanie ciepła z stabilizatora. Może on być przydatny z powodu dość dużego nagrzewania się układu podczas pracy. Wygląd stabilizatora i podłączenie przedstawiłem na rysunku 1.6.
Rys. 1.5. Stabilizator wraz z radiatorem
W przypadku braku stabilizatora napięcia można bez problemów posłużyć się zasilaniem bezpośrednio z wyprowadzeń Arduino (z pinów 5V i GND lub 3,3V i GND).
Programowanie
Atmaga może zostać zaprogramowana poprzez płytkę Arduino w dwóch wariantach.
Pierwszy polega na zaprogramowaniu na płytce mikrokontrolera, a następnie przepięcie go na płytkę uniwersalną lub na przygotowaną płytkę PCB.
Drugi sposób polega na wyciągnięciu mikrokontrolera z płytki Arduino a następnie podłączeniu linii TX i RX do pinów układu (TX do TX, RX do RX). Oczywiście z wyciągniętym mikrokontrolerem na Arduino.
Na rysunku 1.6. przedstawiłem widok podłączonego układu na płytce stykowej z wgranym programem blink. Dioda została podłaczona do pinu 13 Arduino (PB5 Atmega).
Rys. 1.6. Podłączony układ
Bibliografia:
[1] http://www.mikrokontrolery24.pl/mikroprocesory/porty-i-o.html
[2] http://mikrokontrolery.blogspot.com/2011/04/minimalne-podlaczanie-pinow.html[3] http://mikrokontrolery.blogspot.com/2011/04/zasilanie-mikrokontrolera.html
