Kit Pelatihan Arduino Komprehensif dengan Mega 2560, Sensor, Motor, dan PCB Kustom

Alat dan mesin yang diperlukan

Paku pengelasan (umum)

Tentang proyek ini

Tentang: MEGA Development of Automated System adalah komunitas gratis yang bertanggung jawab untuk menciptakan proyek elektronik dan sistem otomatis yang berdiri di bidang rekayasa robotika yang merupakan tempat berkembangnya kreativitas an... Selengkapnya tentang MegaDAS »

Hei apa kabar para sobat di sini lagi tutorial baru dan proyek spesial baru, dan kali ini saya memilih sebuah proyek yang sangat dibutuhkan bagi semua pembuat elektronik, proyek hari ini adalah tentang cara membuat platform pelatihan Arduino Anda sendiri, tutorial langkah demi langkah ini akan menjadi panduan terbaik bagi para sobat untuk mencoba proyek ini dan tentu saja ada beberapa pengetahuan elektronik dasar yang diperlukan di luar sana tetapi jangan ragu untuk mencobanya karena itu luar biasa.

Beberapa waktu lalu saya telah mengelola grup Facebook Arduino dan saya lihat banyak sekali orang bertanya tentang kit Arduino terbaik untuk berlatih dan dari mana mendapatkan tawaran terbaik untuk memulai elektronika dan pertanyaan yang sering muncul adalah tentang kurangnya distributor kit Arduino di beberapa negara, jadi jelas ada masalah di luar sana yang membutuhkan campur tangan kita dan sebagai pembuat saya memutuskan untuk memulai tutorial ini tentang cara membuat platform pelatihan Arduino Anda sendiri khususnya karena proyek ini akan membantu saya menghindari waktu yang terbuang yang saya habiskan untuk merangkaikan komponen ke breadboard setiap kali saya mencoba menguji kode saya tetapi alih-alih melalui platform yang siap pakai ini, hidup akan lebih mudah.

Proyek ini sangat praktis untuk dibuat terutama setelah mendapatkan PCB kustom yang telah kami pesan dari JLCPCB untuk memperbaiki tampilan platform kami dan juga ada cukup dokumen dan kode dalam panduan ini untuk memungkinkan Anda membuat bangku pelatihan Anda sendiri dengan mudah.

Kami telah membuat proyek ini hanya dalam 5 hari, hanya dua hari untuk menyelesaikan desain perangkat keras untuk pembuatan PCB dan tiga hari untuk menyelesaikan rangkai platform dan mengujinya juga.

Apa yang akan Anda pelajari dari tutorial ini :

• Memilih komponen yang tepat tergantung pada platform Anda
• Membuat rangkaian untuk menghubungkan semua komponen yang dipilih
• Merakit semua bagian proyek
• Memulai kode pertama Anda dengan platform ini

Add TipAsk QuestionCommentDownload

Langkah 1: Detail tentang Bangku Pelatihan

Ideanya sangat sederhana; saya memilih beberapa komponen elektronik dasar seperti tampilan, LED, sensor, pengontrol dan berbagai jenis aktuator dan menghubungkannya bersama melalui PCB dan menjaga semuanya tetap terrakit dan siap digunakan, jenis metode plug and play.

Fitur platform kami

Arduino MEGA2560

Komponen utama platform ini akan menjadi Arduino mega2560 yang akan menjadi jantung bangku pelatihan kami karena itu adalah penghubung semua komponen yang digunakan, menjaga sinyal bergerak dari sensor dan kontrol ke indikator dan aktuator. Papan pengembangan ini sangat praktis untuk digunakan dan papan elektronik yang kuat karena mikrokontroler AVR-nya, Anda dapat mendapatkan lebih banyak detail tentang mikrokontroler ini melalui tautan ini.

Tampilan

Saya telah menggunakan beberapa tampilan seperti tampilan LCD 20x4 berdasarkan protokol komunikasi I²C untuk menampilkan beberapa pesan dan menyesuaikan karakter yang ditampilkan pada layar ini dan juga kami memasukkan tampilan 7 segmen 4 digit karena itu sangat diperlukan bagi pemula untuk mempelajari cara kerja tampilan ini.

Kontrol

Tentang input platform kami kita punya bar 8 saklar sehingga kita dapat mengontrol beberapa indikator menggunakan saklar ini tanpa lupa dua joystick sumbu ganda yang memiliki kontrol sumbu ganda dan tombol tekan, menggunakan joystick ini kita dapat mengontrol misalnya kecepatan dan arah motor karena itu memiliki sinyal output analog yang berubah tergantung pada posisi sumbu joystick.

Indikator

Membicara tentang indikator, saya telah menyertakan 8 LED Merah dan dua LED RGB dan juga kita punya buzzer di sana yang membuat bermain dengan platform ini lebih menyenangkan.

Sensor

Kami tidak bisa membuat platform pelatihan pemula untuk coding tanpa melibatkan beberapa sensor bukan itulah sebabnya saya memilih beberapa sensor yang sering digunakan seperti sensor DHT-11 untuk suhu dan kelembaban, dan sensor deteksi gas MQ-2 yang juga memiliki sinyal output analog yang terkait dengan intensitas gas yang diukur.

Aktuator

Untuk aktuator, saya memutuskan untuk memasukkan semua jenis motor itulah sebabnya saya menempatkan motor stepper Nema17 dan saya yakin semua sobat membutuhkan jenis motor ini karena presisi dan torsinya yang tinggi, kami juga menggunakan servo motor dan dua motor DC.

Konektivitas

Untuk konektivitas platform kami saya telah menyertakan modul Bluetooth HC-06 jika Anda ingin menguji aplikasi android yang terinstal di smartphone Anda jadi dengan cara ini akan jauh lebih mudah bagi Anda.

IC dan driver

Tentu saja ada beberapa driver rangkaian terpadu yang diperlukan untuk mengontrol komponen ini seperti MCP23017 untuk mengemudi LED dan L293D H-bridge untuk mengontrol kecepatan dan arah motor DC, juga saya menggunakan driver motor stepper A4988.

Add TipAsk QuestionCommentDownload

Langkah 2: Skema Proyek

Semua proyek elektronik memerlukan diagram rangkaian untuk memberikan koneksi yang dapat dipahami antara semua himpunan, itulah sebabnya kami selalu menjadikan bagian ini sangat penting karena ini adalah dokumen utama dari seluruh proyek yang kami lakukan.

Seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas kami memberikan setiap komponen koneksi dan tautan yang tepat ke papan utama yang merupakan Arduino MEGA2560, ini sangat penting untuk mengetahui jenis koneksi yang harus dirintis dari sensor ke papan dan dari papan ke aktuator. diagram rangkaian juga dapat mengidentifikasi daftar input dan output dari platform pelatihan kami, dengan cara ini akan lebih mudah bagi pemula untuk memulai pemrograman tanpa membuang waktu lama untuk mencari apa yang harus menjadi input dan apa yang harus menjadi output.

Anda juga dapat mengunduh versi PDF dari diagram rangkaian ini dari file di bawah.

Lampiran

Arduino training platform_ circuit diagram.pdfUnduh

Langkah 3: Pembuatan PCB (diproduksi oleh JLCPCB)

Untuk merakit semua bagian yang disebutkan bersama kita membutuhkan PCB untuk menetapkan koneksi yang benar dari papan Arduino ke indikator dan sensor. Jadi saya telah membuat diagram rangkaian ini dan setelah membuat koneksi yang tepat untuk setiap komponen saya telah mengubah skema ini menjadi desain PCB untuk diproduksi.

Tentang JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), adalah perusahaan prototipe PCB terbesar di Cina dan produsen alta teknologi yang spesialis dalam prototipe PCB cepat dan produksi PCB jumlah kecil. Dengan lebih dari 10 tahun pengalaman dalam manufaktur PCB, JLCPCB memiliki lebih dari 200.000 pelanggan di dalam dan luar negeri, dengan lebih dari 8.000 pesanan online prototipe PCB dan produksi PCB jumlah kecil per hari. Kapasitas produksi tahunan adalah 200.000 m² untuk berbagai PCB 1 lapis, 2 lapis atau multi-lapis. JLC adalah produsen PCB profesional yang berukuran besar, dilengkapi baik, manajemen ketat dan kualitas superior.

Kembali ke proyek kami

Untuk memproduksi PCB yang sesuai, saya telah membandingkan harga dari banyak produsen PCB dan saya memilih JLCPCB sebagai penyedia PCB terbaik dan penyedia PCB termurah untuk memesan rangkaian ini. Semua yang perlu saya lakukan adalah beberapa klik sederhana untuk mengunggah file gerber dan menetapkan beberapa parameter seperti ketebalan, warna dan jumlah PCB, kemudian saya telah membayar hanya 2 Dolar untuk mendapatkan PCB saya setelah hanya lima hari.

Seperti yang ditunjukkan dalam gambar skema terkait, saya telah menggunakan Arduino MEGA2560 untuk mengontrol seluruh sistem juga saya telah mendesain logo dan penempatan komponen pada papan untuk membuat pengelasan lebih mudah bagi setiap pemula dalam pembuatan elektronik. Seperti yang Anda lihat dalam gambar di atas PCB sangat diproduksi dengan baik dan saya mendapatkan desain PCB yang sama yang telah kami buat dan semua label dan logo ada untuk memandu saya selama langkah pengelasan.

Anda juga dapat mengunduh file Gerber untuk rangkaian ini dari file di bawah ini jika Anda ingin memesan desain rangkaian yang sama.

Lampiran

Gerber_Arduino test Bench_20180617112038.zipUnduh

Langkah 4: Desain Kotak Platform (CAD)

Sebelum memulai pengelasan komponen elektronik, saya akan menunjukkan kotak ini yang saya desain menggunakan perangkat lunak solidworks yang memungkinkan saya untuk menghasilkan file DXF untuk diunggah ke mesin pemotong laser CNC untuk memproduksi kotak yang dirancang; kami menggunakan bahan kayu MDF 5mm untuk membuat kotak ini yang akan menambahkan tampilan yang lebih baik pada proyek kami, terutama dengan label dan judulnya dan akan lebih mudah bagi kami untuk membawa platform pelatihan ini ke mana saja kita pergi.

Anda dapat mengunduh file DXF untuk proyek ini dari file di bawah ini

Lampiran

Arduino training platform_ BOX DXF files.rarUnduh

Add TipAsk QuestionCommentDownload

Langkah 5: Bahan Lengkap

Sekarang mari kita tinjau komponen yang diperlukan untuk proyek ini, jadi seperti yang telah saya katakan, saya menggunakan Arduino MEGA2560 untuk menjalankan seluruh sistem.

Untuk membuat jenis proyek ini kita akan membutuhkan :

• PCB yang telah kami pesan dari JLCPCB :
• Satu Arduino Mega2560 https://amzn.to/2re3XFh
• Satu motor stepper NEMA17 https://amzn.to/2U13fbw
• Dua motor DC https://amzn.to/2PeXHqE
• Satu servo motor https://amzn.to/2PeXHqE
• Satu tampilan LCD https://amzn.to/2PeXHqE
• Satu tampilan 7 segmen https://amzn.to/2PeXHqE
• Delapan LED merah https://amzn.to/2PeXHqE
• Dua LED RGB https://amzn.to/2PeXHqE
• Satu buzzer https://amzn.to/2PeXHqE
• Bar saklar delapan https://amzn.to/2PeXHqE
• Dua joystick sensor DHT-11 https://amzn.to/2PeXHqE
• Sensor gas https://amzn.to/2PeXHqE
• Modul Bluetooth https://amzn.to/2PeXHqE
• Rangkaian terpadu MCP23017
• Driver stepper A4988
• Driver motor L293D
• Beberapa konektor header SIL
• Beberapa konektor header baut
• Sekring
• Beberapa resistor dan kapasitor
• Kotak platform pelatihan
• Beberapa baut untuk perakitan

Langkah 6: Pengelasan dan Perakitan

Kami sekarang beralih ke perakitan elektronik dan kami melas semua komponen ke PCB. Anda akan menemukan pada lapisan sutra atas label dari setiap komponen yang menunjukkan penempatannya pada papan dan dengan cara ini Anda akan yakin 100% bahwa Anda tidak akan melakukan kesalahan pengelasan.

Sekarang kita beralih langsung ke perakitan kotak, itu sangat sederhana karena kita membuat penempatan baut dalam desain, semua yang perlu kita lakukan adalah membaut PCB ke sisi bawah kotak dalam langkah pertama perakitan.

Kemudian kita membaut motor masing-masing ke penempatannya di sisi atas kotak. Terakhir namun tidak kalah pentingnya kita menghubungkan motor ke header baut mereka pada PCB. Dan akhirnya kami selesai membaut sisi-sisi lain kotak.

Add TipAsk QuestionCommentDownload

Langkah 7: Uji Coba (It Works) :D

Sekarang kami memiliki semua yang siap untuk mulai bermain dengan platform ini dan saya memutuskan untuk menguji beberapa kode seperti menambah nilai tampilan 7 segmen dan memutar motor stepper, LCD juga berfungsi dengan baik jadi Anda dapat melihat pesan yang ditampilkan pada layar LCD juga.

Seperti yang Anda lihat para sobat membuat proyek luar biasa ini sangat praktis dan mengikuti langkah-langkah dari instructable ini membuatnya mudah bagi setiap sobat untuk mencobanya.

Saya akan menunjukkan kepada Anda dalam instructable mendatang bagian pemrograman untuk setiap komponen dan cara mengontrol semua komponen ini menggunakan papan Arduino.

Seperti biasa Anda dapat menuliskan saran Anda jika Anda memiliki ide lain untuk meningkatkan proyek ini dan berbagi platform pelatihan Anda sendiri dengan kami.

Satu hal terakhir, pastikan Anda melakukan elektronika setiap hari

Itu adalah BEE MB dari MEGA DAS sampai jumpa lagi