Сборка Arduino Severino

Для сборки Arduino Severino потребуются следующие детали:

• Печатная плата - 1 шт.
• Микроконтроллер ATmega8/168/328P - 1 шт.
• Панелька SCS-28 - 1 шт.
• Стабилизатор напряжения L7805CV - 1 шт.
• Кварц 16 МГц - 1 шт.
• Емкость керамическая 22пФ - 2 шт.
• Емкость керамическая 100нФ - 4 шт.
• Емкость электролитическая 100мкФ х 16В - 2 шт.
• Емкость электролитическая неполярная 10мкФ х 16В - 1 шт.
• Диод 1N4148 - 2 шт.
• Диод 1N4007 - 1 шт.
• Транзистор BC547C - 1 шт.
• Транзистор BC557С - 1 шт.
• Резистор 1 КОм - 5 шт.
• Резистор 10 КОм - 5 шт.
• Резистор 4,7 Ом - 1 шт.
• Дроссель 100 мкГн - 1 шт.
• Вилка PLD06 2x3 - 1 шт.
• Светодиод - 4 шт.
• Тактовая кнопка - 1 шт.
• Разъем DRB-9FА угловой на плату - 1 шт.
• Гнездо питания 2.1мм на плату - 1 шт.
• Гнездо PBS-08 1x8 - 2 шт.
• Гнездо PBS-06 1x6 - 2 шт.

Из инструментов потребуются:

• паяльник
• припой (подойдет стандартный ПОС-61)
• флюс (самая обычная канифоль)
• кусачки
• пинцет

Сильно облегчает работу также держатель с лупой и крокодилами.

Печатная плата выполнена на основе технологии ЛУТ и может быть изготовлена самостоятельно. Обычно, она уже просверлена, залужена в сплаве Розе и покрыта специальным канифольным лаком, предотвращающим окисление и способствующим пайке (плавится при t=85C, при необходимости легко удаляется спиртом).

1. Устанавливаем пять резисторов 1К - R1, R2, R3, R4 и R6 (не выбрасывайте ножки, они нам еще пригодятся! ;) Отличить их можно по порядку цветов - коричневый, черный, красный, золотистый.

2. Устанавливаем пять резисторов 10К - R5, R7, R8, R10, R11. Сочетание цветов - коричневый, черный, оранжевый, золотистый.

Золотистая полоска на краю обозначает точность, в данном случае 5%. Если не доверяете цветам, всегда можно измерить омметром (мультиметром в режиме изменения сопротивления), но учтите, что теоретические 10К могут "плавать" в диапазоне 9,5...10,5 КОм. Arduino этого вполне достаточно, а для схем, требующих бОльшую точность, есть и более точные резисторы. Но и стоят они, естественно, дороже.

3. Ставим последний резистор 4К7 - R9

Я ориентирую все резисторы золотистой полоской в одну сторону - вверх или вправо -  исключительно из эстетических соображений. Как-то крайне неопытный Arduino-любитель поинтересовался у меня, как правильно включать резистор - он думал, что его ножки неравнозначны. Теперь вы понимаете, почему я все время в своих статьях говорю о том, что с Arduino может разобраться человек, ничего не смыслящий в схемотехнике?

4. Устанавливаем диоды D2, D3 - 1N4148. Они выполнены в стеклянном корпусе-капельке, по размеру еще меньшем, чем резистор. Устанавливать их надо так, чтобы совпала полоска не шелкографии и черненькая полоска на диоде (на фото полоска - справа):

5. Внизу слева монтируем защитный диод D1 - 1N4007 (допустима замена на 1N4004).
Не забываем про полоску (она снова справа):



6. Теперь уже набралось достаточно обкусанных ножек, самое время соорудить из них три перемычки:

Плата Arduino Severino - односторонняя (или ОПП, как говорят профи ;), в таких случаях разводка далеко не всегда получается без перемычек. Поверьте, три штуки - более чем гуманная плата за избавление от возни с изготовлением двухсторонней платы и переходными отверстиями.

7. Установим угловые джамперы JP0 и JP4:

Эти джамперы переключают режимы работы с COM-портом и бывают нужны нечасто. Старайтесь припаивать так, чтобы между одетым джампером и платой был зазор:

8. Устанавливаем кварц Q1 - 16000 Гц

Если кварц будет в другом корпусе, например "высокий" HC-48U, его надо "положить" на плату - благо место имеется. В противном случае, он может помешать стыковке Arduino с  Shiel-платами, т.к. находится аккурат внутри зоны стыковки.

9. Ищем емкости C1 и C2 - 22 пФ, на них обычно написано 220:



И аккуратно паяем их рядом с кварцем:



10. Теперь надо найти дроссель L1 - 100 мкГн. Обычно, он выглядит как резистор:

Правильный порядок цветов: коричневый, черный, коричневый (далее идет полоса точности - золотистая или серебристая). Дроссель выполняет в цепи питания микроконтроллера помехоподавляющие функции, и включен он между питанием Vcc и питанием АЦП - AVcc. И без него будет работать, но с ним - надежнее ;)

11. Находим емкости 100 нФ (на них написано "104"):



... и устанавливаем все четыре штуки: С3, С4, С6, С7:



12. Теперь можно поставить панельку SCS-28:

13. Установим светодиоды - их в комплекте 4 штуки. Основное правило - длинной ножкой в плюс. Все светодиоды на этой плате сориентированы одинаково - плюс вверху:

(обычно на светодиодах делают "лыску", спрямляя часть окружности корпуса - это соответствует минусу).

Выбор цветов может быть произвольным. Я обычно выбираю светодиод L (LED13) поярче, потому что именно он более всего нагружен в информативном плане. Rx и Tx мигают в момент загрузки скетча из ArduinoIDE, а PWR индицирует подачу питания. Вариант:

14. Устанавливаем электролиты 100 мкФ С5 и C8, тоже длинной ножкой в плюс. Но смотреть она будет уже вниз:

15. А вот электролит 10 мкФ C9 - неполярный. И хотя у него тоже одна ножка длиннее, не верьте! ;)  На то он и неполярный: как хотите, так и устанавливайте.

16. Установим транзисторы: T1 - BC547, T2 - BC557.

Для начала отформуйте пинцетом их ножки, чтобы они выстроились в одну линию:



Далее, можно установить, ориентируя корпус по шелкографии:

Только не перепутайте BC547 и BC557 - у них разная проводимость. А вот буква на конце значения не играет - BC557B будет работать так же хорошо, как и BC557C.

17. Устанавливаем тактовую кнопку сброса



(тактовая - это от английского tactile - осязаемая).

18. Рядом ставим гребенку ICSP 2x6 - PLD06:



Паять её надо осторожно: если перегреете ножки, они могут "поехать" в пластиковом корпусе и вместо аккуратной гребенки может получиться "ежик с иголками врастопырку" ;)

Гребенка ICSP ( in circuit serial programming ) потребуется для двух ситуаций: 1. Зашивание bootloader-а в "свежий" микроконтроллер 2) Работа через AVRStudio. Чтобы ее использовать, Вам потребуется программатор.

19. Теперь устанавливаем IC2 - стабилизатор напряжения +5В - L7805CV:



Если подогнуть ножки заранее, на плате будет выглядеть чуть более аккуратно (хотя, дело вкуса):



В процессе пайки среднюю ножку придется погреть подольше, с ней соединен радиатор.

Если собираетесь питать Arduino от источника питания более +9В например, от +12В, стоит позаботиться о дополнительном радиаторе - для этого придется впаять стабилизатор вертикально и соединить его при помощи винта с этим самым радиатором. Иначе есть риск обжечься - на 12В греться он будет прилично.

20. Теперь надо запаять колодки выводов PBS - две по 8 выводов и две по 6. Удобно пользоваться для этого готовой shield-платой: она переворачивается ножками вверх, на них одеваются колодки PBS:

... а затем плата Arduino / Freeduino, на которую надо установить эти колодки:

Убедившись, что нет перекосов, смело паяйте. В результате должно получиться приблизительно так:

21. Устанавливаем разъем COM-порта DRB-9:



22. Устанавливаем гнездо питания 2,1/5,5 мм:

Рекомендую перед установкой очистить контакты от окислов, например слегка пройтись по ним надфилем. При пайке лучше использовать жидкий флюс (например, тот же ЛТИ-120). Ну и олова придется капнуть чуть побольше, если надо закрыть трехмиллиметровые отверстия в плате.

23. При необходимости, аккуратно подогните ножки микроконтроллера ATmega:



... и установите его в панель SCS-28, совмещая ключ на корпусе, на панельке и шелкографии (в данном случае, он смотрит направо):



Готово! Тем, кто уже имел дело с Arduino, рекомендую изучить руководство по этой плате, там подробно объясняется смысл всех схемотехнических решений и джамперов (на английском).

Поскольку микроконтроллер из комплекта уже прошит, можно сразу и протестировать: для этого надо подключить источник питания и соединить COM-порт с компьютером.

Запустите ArduinoIDE, убедитесь, что она сконфигурирована для нужного типа платы "Tools | Board | ... " и для нужного COM-порта "Tools | Serial Port | ... ". Тип платы в случае с Severino зависит от микроконтроллера:

• ATmega8-16PU = "Arduino NG o older w/ ATmega8";
• ATmega168-20PU = "Arduino Diecimila, Duemilanove, or Nano w/ ATmega168";
• ATmega328P-PU = "Arduino Duemilanove or Nano w/ ATmega328".

Загрузите исходник тестового sketch-а из комплекта: "File | Examples | Digital | Blink".

Откомпилируйте программу (Ctrl+R, круглая кнопка со стрелкой, "Sketch | Verify/Compile"), затем "залейте" sketch (Ctrl+U, квадратная кнопка со стрелкой вправо, "File | Upload to I/O board"). По окончании должно появиться сообщение об успешной загрузке в плату Arduino.

Светодиод L должен начать стабильно мигать (для Atmega8 подождите 10-15 секунд, так уж устроен его bootloader).