अपना खुद का विकास बोर्ड बनाएं: 8 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

यह निर्देश आपको दिखाएगा कि खरोंच से अपना खुद का विकास बोर्ड कैसे बनाया जाए! यह विधि सरल है और इसके लिए किसी उन्नत उपकरण की आवश्यकता नहीं है, आप इसे अपनी रसोई की मेज पर भी कर सकते हैं। यह इस बात की बेहतर समझ भी देता है कि Ardruinos और अन्य विकास बोर्ड वास्तव में कैसे काम करते हैं।

आप अपने विकास बोर्ड को अपने विशिष्ट उद्देश्य के अनुरूप डिजाइन कर सकते हैं। चित्र में दिखाए गए इस विकास बोर्ड का उपयोग डीसी-मोटर के आरपीएम को नियंत्रित करने के लिए किया गया था। डीसी-मोटर को सीरियल पोर्ट का उपयोग करके कंप्यूटर से नियंत्रित किया गया था। डिबगिंग की आवश्यकता होने पर सहायता के लिए एलईडी का उपयोग किया गया था।

इस निर्देश में मैं दिखाऊंगा कि एक बहुमुखी विकास बोर्ड कैसे बनाया जाता है, इसलिए भाग सूची वैसी नहीं होगी जैसी कि चित्र में दिखाई गई है।

चरण 1: भाग

सूची का हिस्सा:

• 1 Atmel ATmega88 (या कोई भी प्रोसेसर जो आपकी आवश्यकताओं के लिए सबसे उपयुक्त हो)
• 1 डुबकी आईसी सॉकेट 28
• 1 10k ओम रोकनेवाला
• १ १०० ओम रोकनेवाला
• 1 डायोड
• 3 0.1 μF संधारित्र
• १ १० μF संधारित्र
• 1 एलईडी-डायोड
• १ ३३० ओम रोकनेवाला
• कुछ कूदने वाले
• कुछ नर-पिन (या मादा)
• एक टुकड़ा स्ट्रिपबोर्ड (स्ट्रिप्स के साथ एक का उपयोग करें और मैट्रिक्स नहीं, चित्र देखें)

बाद में अपने माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम करने में सक्षम होने के लिए आपको एक आईएसपी प्रोग्रामर (इन-सिस्टम प्रोग्रामिंग) की आवश्यकता होगी। मैंने AVRISP mkII (https://www.atmel.com/tools/avrispmkii.aspx) का उपयोग किया। चुनने के लिए कई अलग-अलग आईएसपी-प्रोग्रामर हैं, या आप अपना खुद का निर्माण कर सकते हैं। आईएसपी-प्रोग्रामर के रूप में कार्य करने के लिए एक आर्डिनो को कॉन्फ़िगर करने के कुछ तरीके भी हैं।

चरण 2: तेओरी

खरोंच से एक विकास बोर्ड बनाने और प्रोग्राम करने के लिए आपको कुछ डेटाशीट पढ़ने की आवश्यकता होगी। आप जिस चीज़ की तलाश कर रहे हैं उसे ढूंढना कभी-कभी कठिन हो सकता है लेकिन मैं सबसे महत्वपूर्ण सामान प्रदान करूंगा।

ATmega88 डेटाशीट

हार्डवेयर डिजाइन विचार

सबसे पहले हमें ATmega88 के पिनआउट को देखना होगा जो डेटाशीट में पाया जा सकता है।

कुछ महत्वपूर्ण बंदरगाह जिन पर अतिरिक्त विचार करने की आवश्यकता है, वे निम्नलिखित हैं:

• पिन 1. यह रीसेट पिन है जो कम होने पर प्रोसेसर को रीसेट कर देगा। इस पिन को पुल-अप की आवश्यकता होगी, इसलिए जब तक आप रीसेट नहीं करना चाहते हैं, पिन हमेशा ऊंचा रहता है। (इसे बाद में दिखाया जाएगा)
• पिन 7 और 20 वह जगह है जहाँ Vcc को जोड़ा जाना चाहिए, 5V।
• पिन 9 और 10: इन पिनों से एक बाहरी क्रिस्टल जोड़ा जा सकता है, लेकिन हम आंतरिक दोलक का उपयोग करेंगे। इसलिए हम इन पिनों को हमेशा की तरह डिजिटल पिन मान सकते हैं।
• पिन 17, 18 और 19: इनका उपयोग प्रोग्रामिंग के लिए किया जाएगा (इसे बाद में दिखाया जाएगा)।

चरण 3: स्ट्रिपबोराड लेआउट

सर्किट आरेख बनाने के लिए हम स्ट्रिपकैड का उपयोग करेंगे, प्रोग्राम डाउनलोड करने के लिए लिंक का अनुसरण करें।

इस कार्यक्रम का उपयोग करना थोड़ा कठिन हो सकता है क्योंकि यह उपयोगकर्ता के अनुकूल नहीं है, लेकिन यह तब प्रभावी होता है जब आप इसका उपयोग करना जानते हैं। इसके साथ थोड़ा खेलें और आप जल्द ही इसमें महारत हासिल कर लेंगे। कुछ अच्छे टिप्स निम्नलिखित हैं।

• घटकों को खोजने के लिए c दबाएं
• विभिन्न प्रकार प्राप्त करने के लिए v दबाएं
• एक व्यवधान प्राप्त करने के लिए दो बिंदुओं के बीच बायां माउस क्लिक करें दबाएं
• सोल्डर ब्रिज प्राप्त करने के लिए दो डॉट्स वर्टिकल के बीच लेफ्ट माउस क्लिक को दबाएं

घटकों की खोज करते समय:

• "DILxx" आपको एक दोहरी इन-लाइन देगा जिसके बाद पिनों की संख्या होगी
• "SILxx" आपको एक सिंगल इन-लाइन देगा जिसके बाद पिनों की संख्या होगी

अन्यथा बस उस घटक को खोजें जिसे आप ढूंढ रहे हैं।

चरण 4: पुल-अप रीसेट पिन

हार्डवेयर डिज़ाइन विचार दस्तावेज़ से साइड 6 पर हम चित्र में सर्किट पाते हैं। बेहतर समझ पाने के लिए दस्तावेज़ में पाठ पढ़ें। यह वह चरण है जब हम पिन 1 के लिए पुल-अप को संभालते हैं।

माइक्रोकंट्रोलर के लिए मैन्युअल रीसेट सम्मिलित करना अच्छा हो सकता है। इसका उपयोग SIL2 को जमीन से 100 ओम रोकनेवाला के साथ जोड़कर किया जा सकता है। शॉर्ट सर्किट SIL2 एक जम्पर और माइक्रोकंट्रोलर के साथ रीसेट हो जाएगा। 100 ओम रोकनेवाला संधारित्र को शॉर्ट-सर्किटिंग से रोकेगा। अन्यथा दस्तावेज़ से केवल सर्किट आरेख का पालन करें।

दूसरी तस्वीर में स्ट्रिपकैड में पुल-अप कनेक्शन दिखाया गया है

चरण 5: बिजली की आपूर्ति

हस्तक्षेप से बचने के लिए बोर्ड पर वोल्टेज इनपुट के पास एक संधारित्र 10 μF रखा गया है। बोर्ड में होने वाले व्यवधान से बचने के लिए 0.1 μF कैपेसिटर को पिन 7 और 8 के बीच और पिन 20 और 22 के बीच रखा गया है। ये कैपेसिटर कम-पास फिल्टर के रूप में कार्य करेंगे। छोटे संधारित्र को सर्वोत्तम प्रभाव के लिए यथासंभव पिन के करीब रखा जाना चाहिए।

किसी प्रकार के वोल्टेज नियामक को जोड़ना भी संभव है उदा। 78L05, इसे बैटरी पर चलाने के लिए।

चरण 6: आईएसपी प्रोग्रामर

प्रोसेसर को प्रोग्राम करने के लिए आपको एक ISP प्रोग्रामर की आवश्यकता होगी। विभिन्न कनेक्टर उपलब्ध हैं, 6 पिन या 10 पिन। मैंने छह पिनों के साथ एक का उपयोग किया, हार्डवेयर दस्तावेज़ को देखें कि कनेक्शन कैसे डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

ISP-प्रोग्रामर,इन-सिस्टम प्रोग्रामिंग के लिए खड़ा है। इस प्रकार के प्रोग्रामर के साथ सुविधा यह है कि आप अपने डिवाइस को तब प्रोग्राम कर सकते हैं जब यह एक पूर्ण सिस्टम में स्थापित हो, बजाय इसके कि आपकी चिप को सिस्टम में स्थापित करने से पहले स्थापित किया जाए। सिस्टम में इंस्टाल होने के बाद इसे रीप्रोग्राम करना भी आसान है।

ISP कनेक्शन कैसे बनाया जाना चाहिए, इसके लिए अगला चरण देखें।

चरण 7: लेआउट

जब डिज़ाइन पूरा हो जाए, तो प्रिंट को पीडीएफ के रूप में सहेजने के लिए दबाएं (या संलग्न फ़ाइल का उपयोग करें)। पीडीएफ-फाइल खोलें और उसका प्रिंट लें। ध्यान रखें कि प्रिंटर सेटिंग को वास्तविक आकार पर सेट किया जाना चाहिए, अन्यथा डिज़ाइन स्ट्रिपबोर्ड से मेल नहीं खाएगा।

एक एलईडी शामिल करना हमेशा एक अच्छा विचार है जो दिखाता है कि विकास बोर्ड की शक्ति चालू है या नहीं। वह सरल युक्ति बहुत सारे अनावश्यक डिबगिंग को बचा सकती है।

अपना खुद का विकास बोर्ड बनाने के लिए कदम:

1. सर्किट आरेख का प्रिंट आउट लें, और इसे काटने के लिए कैंची का उपयोग करें।
2. स्ट्रिपबोर्ड का एक बड़ा पर्याप्त टुकड़ा काट लें, ताकि कागज का टुकड़ा शीर्ष पर फिट हो जाए।
3. पेपर को स्ट्रिपबोर्ड पर रखें ताकि छेद मेल खाते हों, पेपर को स्ट्रिपबोर्ड से जोड़ने के लिए एक साधारण ग्लू स्टिक का उपयोग करें। तांबे की पट्टियों के बिना कागज को किनारे पर गोंद दें।
4. रेड क्रॉस पर विघ्न डालकर शुरुआत करें
5. निम्नतम घटकों से उच्चतम तक निर्माण और सोल्डर का पालन करें, जिससे असेंबली आसान हो जाएगी।
6. इसे बिजली की आपूर्ति (5V) से कनेक्ट करें और प्रोग्राम शुरू करें।

अब विकास बोर्ड का हार्डवेयर हो गया है!

चरण 8: प्रोग्रामिंग

मैंने सी में प्रोग्रामिंग के लिए एटमेल स्टूडियो का इस्तेमाल किया। प्रोग्राम डाउनलोड करें और अपने खुद के विकास बोर्ड के साथ भयानक प्रोजेक्ट बनाना शुरू करें। arduino को बूट-लोड करना संभव होगा, लेकिन यदि आप इस बात की बेहतर समझ चाहते हैं कि arduino भाषा में नीचे क्या छिपा है, तो C में कुछ उदाहरण आज़माएं। उदाहरण के लिए कुछ टाइमर, इंटरप्ट और एनालॉग रीडिंग का परीक्षण करें।

ATmega88 डेटाशीट में आप विभिन्न विशिष्ट कार्यों के लिए बहुत सारे उदाहरण कोड पा सकते हैं जो आपका माइक्रोकंट्रोलर कर सकता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं कि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए विभिन्न प्रोटोटाइप बनाने का यह एक आसान तरीका है। यह आसान, सस्ता है और इसके लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता नहीं होती है।

माइक्रोकंट्रोलर प्रतियोगिता 2017 में उपविजेता