Przedstawiony poniżej projekt to bardziej miniaturowe dzieło sztuki i wynik zręcznego lutowania niż zupełnie nowatorskie urządzenie, ale uważam, że taka niesamowita konstrukcja zasługuje na uwagę. Najciekawsze w tym jest to, że polutowany w ten nietypowy sposób w pełni działa.
Autor Freeduino, jak nazwana jest pozbawiona PCB płytka Arduino, zajmuje się na co dzień wykonywaniem biżuterii, co powinno dobrze uzasadniać pomysł wykonania takiego układu. Freeduino to płytka Arduino UNO wykonana bez żadnej płytki drukowanej. Wszystkie elementy polutowane są na tzw. pająka, ale w sposób taki, by przypominały płytkę drukowaną.
Krok 1: Zrozumieć schemat Arduino
Zanim zaczniemy lutować samą "płytkę", konieczne jest zrozumienie, co musi się na niej znaleźć. Autor, aby uprościć sobie sprawę podzielił projekt na cztery niezależne bloki elementów i ich połączeń, aby móc montować je w systemie poszczególnymi sekcjami.
Krok 2: mikrokontroler i jego linie danych
Najpierw zaczął od mikrokontrolera oraz skojarzonych z nim cyfrowych i analogowych linii łączących się z portami rozszerzeń. Arduino UNO ma charakterystyczny układ wyprowadzenia pinów, które doskonale pasują do układu ATMEGA328 w obudowie DIP-28. Dzięki temu nie trzeba krzyżować linii, co znacznie ułatwiło montaż. Reszta estetycznego montażu zawdzięczać należy zręczności i ew. wykorzystaniu papierowego szablonu.
Jedyny zewnętrzny komponent ATmega328, który potrzebny jest do jej działania, to oscylator 16 MHz, który wymaga podłączenia dwóch kondensatorów 22 pF. Był pierwszy element, którego montaż był pewnym wyzwaniem. Po montażu tych elementów mamy już podstawowy moduł, który potrzebny jest do działania mikrokontrolera ATmega328P.
Krok 3: Zasilanie układu
Autor zrobił sobie specjalny przyrząd, który utrzymuje na miejscu listwy pinów, pozostawiając jednocześnie wystarczająco dużo miejsca do lutowania (zdjęcie po prawej stronie).
ATmega328 jest zasilana napięciem 5 V. Arduino UNO ma dwa źródła zasilania - gniazdo 7-12 V i 5 V przez złącze USB. Zapewnia również zasilanie 3,3 V dla komponentów zewnętrznych. Oznacza to 2 stabilizatory mocy. Najpierw z napięcia 7-12 V stabilizowane jest 5 V, a następnie z 5 V stabilizowane jest 3,3 V. Autor użył dwóch układów AMS1117 do stabilizacji 5 V i 3,3 V oraz kondensatorów filtrujących, zgodnie z zaleceniami z karty katalogowej tych elementów.
Zasilanie przylutowane zostało na zewnątrz "płytki", a następnie umieszczone powyżej linii danych. To stworzyło "dwuwarstwowy" obwód. W zaprezentowanej konstrukcji pominięto elementy zabezpieczające i wybierające źródło zasilania dla uproszczenia systemu. Nie są potrzebne, jeśli podłączając zasilanie jest się ostrożnym i nigdy nie podpina się dwóch źródeł zasilania naraz.
Krok 4: Konwerter USB-UART
Ten element jest ważny, bo pozwala wgrać szkice przez Arduino IDE do mikrokontrolera. Bez tego obsługa tej płytki byłaby znacznie trudniejsza. Arduino UNO R3 wykorzystuje układ ATMEGA8U2-MU jako konwerter do programowania, ale element ten jest zbyt mały do lutowania w przedstawiony sposób. Zamiast tego autor wykorzystał układ CH340C w obudowie SOP-16. Wymaga on tylko 4 elementów zewnętrznych - dwóch kondensatorów i dwóch rezystorów.
Krok 5: Diody LED
Autor wyszedł z założenia, że nie lubi tych diod LED do montażu przewlekanego, dlatego też zdecydował się użyć małych SMD (1206) do sygnalizacji komunikacji, zasilania etc. Jak sam opisuje, bardzo tego żałował, ponieważ lutowanie ich do oporników, a całości do nóżek podstawki dla mikrokontrolera było dość trudne. konieczne było ustawienie niskiej temperatury lutownicy i bardzo szybkie postępowanie - w przeciwnym razie rozlutowała się druga strona elementu SMD.
Krok 6: Czy zamruga?
Źródło: https://www.instructables.com/id/See-Through-Arduino-UNO
Autor Freeduino, jak nazwana jest pozbawiona PCB płytka Arduino, zajmuje się na co dzień wykonywaniem biżuterii, co powinno dobrze uzasadniać pomysł wykonania takiego układu. Freeduino to płytka Arduino UNO wykonana bez żadnej płytki drukowanej. Wszystkie elementy polutowane są na tzw. pająka, ale w sposób taki, by przypominały płytkę drukowaną.
Krok 1: Zrozumieć schemat Arduino
Zanim zaczniemy lutować samą "płytkę", konieczne jest zrozumienie, co musi się na niej znaleźć. Autor, aby uprościć sobie sprawę podzielił projekt na cztery niezależne bloki elementów i ich połączeń, aby móc montować je w systemie poszczególnymi sekcjami.
Krok 2: mikrokontroler i jego linie danych
Najpierw zaczął od mikrokontrolera oraz skojarzonych z nim cyfrowych i analogowych linii łączących się z portami rozszerzeń. Arduino UNO ma charakterystyczny układ wyprowadzenia pinów, które doskonale pasują do układu ATMEGA328 w obudowie DIP-28. Dzięki temu nie trzeba krzyżować linii, co znacznie ułatwiło montaż. Reszta estetycznego montażu zawdzięczać należy zręczności i ew. wykorzystaniu papierowego szablonu.
Jedyny zewnętrzny komponent ATmega328, który potrzebny jest do jej działania, to oscylator 16 MHz, który wymaga podłączenia dwóch kondensatorów 22 pF. Był pierwszy element, którego montaż był pewnym wyzwaniem. Po montażu tych elementów mamy już podstawowy moduł, który potrzebny jest do działania mikrokontrolera ATmega328P.
Krok 3: Zasilanie układu
Autor zrobił sobie specjalny przyrząd, który utrzymuje na miejscu listwy pinów, pozostawiając jednocześnie wystarczająco dużo miejsca do lutowania (zdjęcie po prawej stronie).
ATmega328 jest zasilana napięciem 5 V. Arduino UNO ma dwa źródła zasilania - gniazdo 7-12 V i 5 V przez złącze USB. Zapewnia również zasilanie 3,3 V dla komponentów zewnętrznych. Oznacza to 2 stabilizatory mocy. Najpierw z napięcia 7-12 V stabilizowane jest 5 V, a następnie z 5 V stabilizowane jest 3,3 V. Autor użył dwóch układów AMS1117 do stabilizacji 5 V i 3,3 V oraz kondensatorów filtrujących, zgodnie z zaleceniami z karty katalogowej tych elementów.
Zasilanie przylutowane zostało na zewnątrz "płytki", a następnie umieszczone powyżej linii danych. To stworzyło "dwuwarstwowy" obwód. W zaprezentowanej konstrukcji pominięto elementy zabezpieczające i wybierające źródło zasilania dla uproszczenia systemu. Nie są potrzebne, jeśli podłączając zasilanie jest się ostrożnym i nigdy nie podpina się dwóch źródeł zasilania naraz.
Krok 4: Konwerter USB-UART
Ten element jest ważny, bo pozwala wgrać szkice przez Arduino IDE do mikrokontrolera. Bez tego obsługa tej płytki byłaby znacznie trudniejsza. Arduino UNO R3 wykorzystuje układ ATMEGA8U2-MU jako konwerter do programowania, ale element ten jest zbyt mały do lutowania w przedstawiony sposób. Zamiast tego autor wykorzystał układ CH340C w obudowie SOP-16. Wymaga on tylko 4 elementów zewnętrznych - dwóch kondensatorów i dwóch rezystorów.
Krok 5: Diody LED
Autor wyszedł z założenia, że nie lubi tych diod LED do montażu przewlekanego, dlatego też zdecydował się użyć małych SMD (1206) do sygnalizacji komunikacji, zasilania etc. Jak sam opisuje, bardzo tego żałował, ponieważ lutowanie ich do oporników, a całości do nóżek podstawki dla mikrokontrolera było dość trudne. konieczne było ustawienie niskiej temperatury lutownicy i bardzo szybkie postępowanie - w przeciwnym razie rozlutowała się druga strona elementu SMD.
Krok 6: Czy zamruga?
Źródło: https://www.instructables.com/id/See-Through-Arduino-UNO
Cool? Ranking DIY