Scudo di alimentazione arduino fai da te con opzioni di uscita 3.3v, 5v e 12v

Quando si sviluppano progetti elettronici, l'alimentazione è una delle parti più importanti dell'intero progetto e c'è sempre bisogno di più tensioni di uscita. Questo perché sensori diversi richiedono una tensione e una corrente di ingresso diverse per funzionare in modo efficiente. In questo scenario, un alimentatore in grado di fornire più tensioni diventa molto importante. Ci sono opzioni che un ingegnere può utilizzare per l'alimentazione esterna come RPS (alimentatore regolato) o adattatori CA, ma saranno necessari più alimentatori e l'intero sistema diventerà ingombrante.

Quindi oggi progetteremo un alimentatore multiuso. L'alimentatore sarà uno scudo di alimentazione Arduino UNO che produrrà più intervalli di tensione come 3,3 V, 5 V e 12V. Lo Shield sarà un tipico shield Arduino UNO con tutti i pin di Arduino UNO che possono essere utilizzati insieme a pin extra per 3.3V, 5V, 12V e GND. Qui il PCB è progettato su EasyEDA PCB Designer e prodotto da PCBGoGo.

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Componenti richiesti

• LM317 - 1 unità
• LM7805 - 1 unità
• LED (qualsiasi colore) - 1 unità
• Jack Barrel 12V DC - Unità
• Resistenza 220Ω - 1 unità
• Resistore da 560Ω - 2 unità
• Condensatore 1uF - 2 unità
• Condensatore 0.1uF - 1 unità
• Perni Burg (20 mm) - 52 unità

Schema elettrico

Lo schema del circuito e lo schema per Arduino Power Supply Shield è piuttosto semplice e non contiene molto posizionamento dei componenti. Useremo 12V DC Barrel Jack per l'ingresso di tensione principale per l'intero Arduino UNO Shield. L' LM7805 convertirà l'uscita da 12V a 5V, allo stesso modo l'LM317 convertirà l'uscita da 12V a 3,3V. LM317 è il popolare regolatore di tensione IC che può essere utilizzato per costruire circuiti di regolazione di tensione variabile.

Per convertire i 12V in 3.3V stiamo usando 330Ω e 560Ω come circuito divisore di tensione. È importante posizionare un condensatore di uscita tra l'uscita dell'LM7805 e la terra. Allo stesso modo tra l'LM317 e il Ground. Tieni presente che tutti i terreni dovrebbero essere comuni e la larghezza della pista richiesta dovrebbe essere scelta in base alla corrente che scorre attraverso il circuito.

Fabbricazione del PCB per Arduino Power Supply Shield

Dopo aver preparato il circuito, è il momento di procedere con la progettazione del nostro PCB utilizzando il software di progettazione PCB. Come affermato in precedenza, stiamo utilizzando EasyEDA PCB Designer, quindi dobbiamo solo convertire lo schema in una scheda PCB. Quando si converte lo schema in una scheda, è inoltre necessario posizionare i componenti nelle posizioni in base al progetto. Dopo aver convertito lo schema sopra a bordo del mio PCB sembrava come sotto.

È possibile scaricare il file Gerber da questo collegamento e inviarlo online al produttore PCBGOGO oppure modificare il layout della scheda in base al design e all'applicazione personalizzati.

Ordinare il PCB da PCBGoGo

Ora, quando il design completo è pronto, è il momento di realizzarlo. Per completare il PCB è abbastanza semplice, segui semplicemente i passaggi seguenti

Passaggio 1: accedi a www.pcbgogo.com, registrati se è la prima volta. Quindi, nella scheda Prototipo PCB, inserisci le dimensioni del tuo PCB, il numero di strati e il numero di PCB richiesto. Supponendo che il PCB sia 80 cm × 80 cm è possibile impostare le dimensioni come mostrato di seguito.

Passaggio 2: procedi facendo clic sul pulsante Cita ora . Verrai indirizzato a una pagina in cui impostare alcuni parametri aggiuntivi, se necessario, come il materiale utilizzato per la spaziatura delle tracce, ecc. Ma per lo più i valori predefiniti funzioneranno bene. L'unica cosa che dobbiamo considerare qui è il prezzo e il tempo. Come puoi vedere, il tempo di costruzione è di soli 2-3 giorni e costa solo $ 5 per il nostro PSB. È quindi possibile selezionare un metodo di spedizione preferito in base alle proprie esigenze.

Passaggio 3: il passaggio finale è caricare il file Gerber e procedere con il pagamento. Per assicurarsi che il processo sia fluido, PCBGOGO verifica se il tuo file Gerber è valido prima di procedere con il pagamento. In questo modo puoi essere certo che il tuo PCB è facile da fabbricare e ti raggiungerà come impegnato.

Assemblaggio del PCB

Dopo che la scheda è stata ordinata, mi ha raggiunto dopo alcuni giorni anche se il corriere in una scatola ben imballata ben etichettata e come sempre la qualità del PCB era eccezionale.

Prendi il kit di saldatura e inizia a posizionare tutti i componenti nei pad giusti della scheda PCB. La saldatura è facile da finire in quanto non ci sono molti componenti utilizzati in questo progetto.

Quando la saldatura è terminata, la tua scheda dovrebbe apparire come sotto.

In questo Power Shield i pin burg utilizzati sono connettori maschio a maschio da 20 mm. Puoi utilizzare spilli Burg da maschio a femmina a seconda della disponibilità. I perni burg da 20 mm sono adatti per Arduino Shield e si adattano bene a Arduino UNO.

Testare l'alimentatore Arduino Shield

È davvero facile testare lo shield Arduino. Basta posizionare lo scudo su Arduino UNO e fornirgli un'alimentazione a 12V dal jack del barilotto di ingresso. La schermatura può ricevere una tensione di ingresso massima fino a 34 V senza danneggiare i componenti.

È possibile controllare tutta la tensione di uscita cioè 3,3 V, 5 V e 12 V utilizzando un multimetro digitale. Se tutto è andato bene, compresa la progettazione e la saldatura dei componenti, sarai in grado di annotare l'esatta tensione di uscita sui pin di uscita.

Di seguito viene fornito un video dettagliato su come progettare e ordinare il PCB per la schermatura.

Questo termina il tutorial completo sulla creazione di uno scudo per alimentatore Arduino Uno. In caso di difficoltà, non esitare a commentare di seguito o a contattare il nostro forum per ulteriore assistenza.