Hardware Prog Shield

Fra Holstebro HTX Wiki
Skift til: navigering, søgning
Det monterede Programmerings-Shield uden moduler på en Arduino (lige netop synlig under shieldet)

Printet er et dobbeltsidet print fremstillet professionelt, men tilpasset med leadede komponenter, så man selv kan montere det.

Version

Denne beskrivelse dækker v 2.0.
Der er beskrevet en gammel version på Programmering Shield.

Diagram og board i Eagle

Printet er lagt ud i Eagle version 7.6.0 på dobbeltsidet print, og man kan hente Schematic og Board filer i denne ZIP-fil.

Diagrammet (Schematic) er ikke særligt overskueligt, da der er så meget monteret på Programmerings-Shieldet, og det har gået stærkt med produkt-udviklingen.

Komponenter

Komponenterne er listet her i den rækkefølge det anbefales at montere dem, med angivelse af komponent-numrene.

Rettelse til stepmotoren - Første del

På printet har der indsneget sig en fejl, der har den uheldige effekt at stepmotoren kun kan køre den ene vej rundt. Det betyder at der er 2 signaler der skal byttes. Det gøres lettest mens man opbygger shieldet, da der skal kappes to baner, hvilket er lettest at gøre inden man monterer komponenter på shieldet, der skal også monteres to stykker ledning, men det er lettest at gøre efter komponenterne er loddet på.

De to baner der skal afbrydes er illustreret herunder:

Bane der skal afbrydes på loddesiden

Bane der skal afbrydes på loddesiden

Bane der skal afbrydes på komponentsiden

Bane der skal afbrydes på komponentsiden

Modstande

Der skal monteres 25 modstande i 6 forskellige størrelser som følger:

Komponentnumre Antal Størrelse Farvekode
R18 - R23 6 330 Orange, Orange, Brun, Guld
R4, R26 - R27 3 680 Blå, Grå, Brun, Guld
R5 - R16 12 1k2 Brun, Rød, Rød, Guld
R3 1 10k Brun, Sort, Orange, Guld
R17 1 100k Brun, Sort, Gul, Guld
R24 - R25 2 470k Gul, Violet, Gul, Guld

Til at bukke komponentbenene med så de passer, har afdelingen nogle bukke-lærer, hvor man anvender det sted hvor der stå 10, så det passer med 10mm hulafstand.

Bukke-laere-modstande.jpg
Bukke-læren med en enkelt modstand på der er bukket. Man kan placere 3 modstande samtidigt og bukke i en arbejdsgang

Modstandene er placeret som vist på følgende del-udsnit fra printet:

R18-R23, 6 stk 330 ohm:
Layout-modst-330.png
6 stk 330 ohm


R4, R26 - R27, 3 stk 680 ohm:
Layout-modst-680.png
3 stk 680 ohm


R5-R16, 12 stk 1,2 k ohm:
Layout-modst-1k2.png
12 stk 1,2 k ohm


R3, 1 stk 10 k ohm:
Layout-modst-10k.png
1 stk 10 k ohm


R17, 1 stk 100 k ohm:
Layout-modst-100k.png
1 stk 100 k ohm


R24-R25, 2 stk 470 k ohm:
Layout-modst-470k.png
2 stk 470 k ohm

Vinkel-stik

Der skal monteres et vinkel-stik til I2C-Displayet.

Stikket er 4-polet og klippes af en 20 polet socket-strip.

Vinkelstikket monteres som viste her:
Layout-I2C-Disp-Socket.png
4-polet vinkel-stik til I2C Display

IC Sokkel

Til den ULN2803 der skal bruges til stepmotoren monteres en 18 polet IC sokkel.

IC soklen har samme højde som sokkel-strips, og kan passende loddes sammen med dem.

Soklen skal orienteres efter indhakket i den ene ende, så ICen kan monteres efter dette.

Den 18 pols sokkel er placeret som vist her:
Layout-ULN2803.png
1 stk 18 polet sokkel til ULN2803

Når sokkelstrips i næste afsnit er monteret, så kan IC'en ULN2803 monteres i soklen - husk at orientere IC'en efter hakket i soklen, så benene på IC'en bliver korrekt forbundet.

Sokkel-strip

Der er 2 komponenter der skal monteres i sokkel-strips, for at det passer til tykkelsen af deres ben. Det er X3 til en LM35 og X18 til en DHT11 / DHT22.

De to sokkel-strips brækkes af en 20 bens stribe, hvor X3 har 3 ben og X18 har 4 ben.

De to sokkel-strips er placeret som vist her:
Layout-sokkel-strip.png
2 sokkel-strips, en med 3 ben og en med 4 ben

Keramiske Kondensatorer

C3-C4 og C6 er 100nF keramisk støjkondensator.
Layout-kondensatorer.png
C3-C4 og C6 er 100nF keramiske kondensatorer - mærket 104

Layoutet på printet er lavet efter at der skulle sidde elektrolytkondensatorer, men for at sikre en bedre støjbeskyttelse, så er der valgt at erstatte disse 3 kondensatorer med keramiske kondensatorer - kondensatorerne er mindre og passer i benafstanden, så det er nemt at montere.

Trykknapper til tastaturet

Det Analoge Keyboard er opbygget med 12 trykknapper, der monteres som vist her:
Layout-tastatur.png
S0-S9, S11-S12, 12 stk trykknapper

Trykknapper til Input

S13 og S14 er to trykknapper, der anvendes til digitale input
Layout-trykknapper.png
S13-S14, 2 stk trykknapper

Lysdioder

LED1-LED7 er 5mm Lysdioder, hvor de 6 sidder på udgange og LED7 sidder som Power-indikator.

Layout-LED-mont.png Layout-LED.png
Placering af LED1-LED7 - Skal vende som vist Forslag til farver på Lysdioderne

OBS OBS Lysdioderne skal vendes rigtigt, orienteret efter den affasede kant.

8mm høje hun-stik

Hun-stikkene fås i striber med 20 poler, så de forskellige stik-størrelser opnås ved at klippe stikkene op til mindre størrelser.

Når man klipper et stik over, så mister man et ben for hvert klip, så et 20 polet stike kan blive til f.x. et 16 polet og et 3 polet.

2 stk 3 polede stik X6 og X8
Layout-3-stik.png
2 stk 3 polede stik X6 og X8


3 stk 4 polede stik X7, X9 og X11
Layout-4-stik.png   OBS Stikket til RF-receiver helt til højre skal monteres tæt på BMP085 stikket - anvend enden af et 20 polet den vej.
3 stk 4 polede stik X7, X9 og X11


7 stk 5 polede stik X10, X12, X13, X15, X16, X19 og X20
Layout-5-stik.png   OBS Stikket til BMP085 helt til højre skal monteres tæt på RF-receiver stikket - anvend enden af et 20 polet den vej.
7 stk 5 polede stik X10, X12, X13, X15, X16, X19 og X20


1 stk 6 polet stik X17
Layout-6-stik.png
1 stk 6 polet stik X17


1 stk 8 polet stik X14
Layout-8-stik.png
1 stk 8 polet stik X14


1 stk 16 polet stik DIS1
Layout-16-stik.png
1 stk 16 polet stik DIS1


1 stk 8 polet stik X4 monteres IKKE der er for meget genbrug af forbindelser
Layout-8-bag-stik.png
X4 monteres IKKE

Enkelt række han pinrække

Pin-rækkerne fås i 40 bens versioner, hvor man kan brække det antal af man ønsker.

Der er 2 forskellige størrelser stik på dette print.

2 stk 3 polet stik X1 og X2 samt 1 stk 5 polet stik X5
Layout-han-stik.png
2 stk 3 polet stik X1 og X2 samt 1 stk 5 polet stik X5

Rettelse til stepmotoren - Anden del

Når man har fået loddet komponenterne på printet, så skal de to forbindelse etableres korrekt. Det gøres lettest med to stykker isoleret stiv monteringsledning.

Rettelsen laves som følger:

Ledninger der skal tilføjes på loddesiden
Ledninger der skal tilføjes på loddesiden

Stabelbare stik til Arduino

Stabelbare stik

Der skal anvendes 2 stk 8 polet stabelbare stik og 2 stk 6 polet
Layout-stabelbar-stik.png
Placering af de stabelbare stik til Arduinoen

For at undgå kortslutninger mellem USB-stikket på Arduinoen og lodningerne på printet, så skal der helst anvendes stik med 15 mm ben.

Når stikkene er loddet på, så ser loddesiden af printet ud som vist herunder.

Det er disse ben der skal forbinde shieldet med arduinoen, så det er vigtigt at de sidder helt lige og ikke bliver bøjet. Det er en GOD IDE at man altid har sat en Arduino på shiledet når man transporterer den f.x. i en taske, for ikke at skade benene.

Stik-ben-til-arduino.jpg
Stikbenene der skal forbinde shieldet med arduinoen

Potentiometre

R1 og R2 er 10k Stående Potentiometre
Layout-potentiometre.png
R1 og R2, Potentiometre

Lysfølsom modstand

PH1 LDR Lysfølsom modstand
Layout-LDR.png
PH1 LDR Lysfølsom modstand

LDR'en monteres et stykke oppe, så det er nemt at komme til at dække for den med fingeren.

Elektrolyt Kondensatorer

C1 og C2 er 22uF elektrolytkondensatorer og C5 er 220uF elektrolytkondensator. Elektrolytkondensatorer skal monteres rigtigt. Det er - der er angivet på kondensatoren, men + på printet.
Layout-elek-kondensatorer.png
C1 og C2 er 22uF og C5 er 220uF - monteres rigtigt

Billede af det monterede print

Det monterede Programmerings-Shield uden moduler