ROBOINO - Osazujeme základní desku robota
Autor: Tonda Seiner <seinert(at)seznam.cz>, Téma: Konstrukce, Vydáno dne: 09. 12. 2012
Naše základní deska pro robota vychází z koncepce ARDUINA je však upravena a to z několika důvodů.
 |
 |
| Připravené DPS pro osazení | 3D model osazené desky ROBOINA |
Za prvé je použita jednostranná DPS pro snadnější výrobu i za cenu použití několika propojek (klem). Nakonec ale kolega Fanda vytvořil DPS na profesionální úrovni i s potiskem ze strany součástek pro snazší osazování. Loňský model měl sice potisk také, ale podstatně krkolomnějším způsobem.
Je oddělen převodník USB-RS232 TTL. IO převodníku je dražší a tak se dá využít pro více základních desek. Dále je potřeba určitá zručnost při osazování, proto jsem ho osazoval sám. Jako další důvod se osvědčila možnost připojit místo převodníku USB Bluetooth modul a tím lze sledovat dění robota vzdáleně pro snazší odladění programu.
Nakonec je přidána sběrnice napájení , kterou jsem postrádal pro využití napájení snímačů. Navíc má deska oproti Arduinu upraveny i rozměry, které nám více vyhovovaly pro uchycení na konstrukci robota.
Tak a nyní již k samotnému osazení.Základem úspěchu je pečlivá práce i zde platí 2x měř a jednou řež. Děti dostanou připravenou kompletní sadu součástek v krabičce, pokud si budete někdo osazovat základní desku Roboina samostatně je potřeba si potřebné součástky nakoupit a poshánět viz na konci seznam součástek.
 |
| Schema deky ROBOINA |
|
|
| DPS ROBOINA pohled ze strany součástek |
Začneme DPS osazovat systémem nejnižší zástavby součástek. To znamená že nejprve osadíme propojky na náhledu DPS jsou červeně a na samotné desce jsou to černé čárky. Je třeba se několikrát přesvědčit že osazuji propojku do správných otvorů.
Je vhodné si vodič pro propojky vytáhnout a pak pinzetou nebo kleštičkami ohnout na správnou vzdálenost otvorů. Po osazení propojky je vhodné podržet ji a desku otočit a položit na vhodnou podložku, na které se dá pájet a propojku zapájet. Nám velice dobře slouží karton z krabice zhruba o velikosti stránky A4. Propojky by měli ležet těsně na DPS ze strany součástek. Postupně tímto způsobem umístíme všechny propojky. Je vhodné postupovat z jedné strany desky na druhou, abychom na některou propojku nezapomněli. Některé jsou nakonec schované pod pouzdry jiných součástek a již bychom je nemohli udělat.
Nyní budeme pokračovat odpory(nebo také rezistory) které jsou označeny R.
Odpory R1,R2,R3 a R4 mají hodnotu 1k =1000 Ω je vhodné je přeměřit pomocí Ohmetru.
Opět odpory zasuneme do správných otvorů, desku otočíme, nyní položíme na odpory a odpory připájíme. Přebytečné vývody po zapájení těsně nad cínem odstřihneme aby nám nepřekáželi v dalším osazování.
Dále obdobným způsobem osadíme odpor R11 ten má hodnotu 10k=10000 Ω.
Nyní si osadíme konektor pro připojení převodníku SERIAL a je to šest úhlových špiček(pinů). Je vhodné do nich zasunout proti kus, to znamená dutinky a dotlačit na potisk DPS, pak spoj otočit a špičky zapájet.
Nyní můžeme již připájet i SMD odpor R6 10k ze strany spojů (ploška u špičku SERIAL a TXD)
Dále osadíme tlumivku L1 ta má hodnotu několika Ohmů.
Jako další osadíme tlačítko RESET , pečlivě jej zasuneme do DPS a opět zapájíme.
Nyní vezmeme sokl pod mikroprocesor pozor na správnou orientaci pouzdra ta je označena žlábkem a stejně tak i na potisku DPS.
a opatrně zasuneme všechny nožičky, nesmíme použít většího tlaku nebo se nám povede buď vystrčit nožičky ze soklu nebo je ohnout. Pokud jsme vše zasunuli správně, raději to několikrát zkontrolujte, oprava pak bývá pracná, lze jednotlivé nožičky připájet.
Nyní můžeme osadit krystal. Opět opatrně zasunout, zapájet a odstřihnout přebytečné vývody.
Dále osadíme obvod stabilizátoru je to obvod LM2940V5. Nejprve opatrně ohneme nožičky tak aby popis byl nahoře a nožičky směřovaly kolmo do DPS a opět dotlačíme na desku a nožičky zapájíme.
Dále začneme osazovat kondenzátory. C1 a C2 mají hodnotu 22p (piko správně pikofardů). Změřit se jednoduše naším měřidlem nedají tak je musíme osadit bez měření. Ale pozor jsou poměrně křehké tak musíme postupovat s citem. Zasuneme je do příslušných otvorů asi můžeme osadit C1 i C2 najednou a pak je teprve zapájet a opět odstřihnout.
Jako další osadíme kondenzátory C3,C4,C6 a C7 které mají hodnotu 100n . Pozor opět se jedná o keramické kondenzátory které jsou poměrně křehké.
Nyní osadíme LED diody pozor na polaritu, pokud nemají seřízlé pouzdro, pak jako pomůcka se dá použít, že kde je větší elektroda na systému LED je mínus (–) nebo li taky seříznutí. Rudou dáme jako LED 13 a žlutou jako Power LED.( poznámka pro členy kroužku) Vy ostatní můžete použít barvy jaké chcete.
Dále osadíme diody D1 a D2 jedná se o diody 1N5821 a opět pozor na polaritu ta je určena bílým proužkem na pouzdru diody a na potisku DPS je proužek černý .
Osadíme kondenzátory C5 a C8 o hodnotě 100uF (mikrofaradů) opět pozor na správnou polaritu. Na pouzdře mají šedý proužek s vyznačeným (-) je tam tedy mínus pól. Opět zapájíme a odstřihneme přebytečné vývody.
Zbývá nám zapájet ještě konektorové dutinky tak že je opatrně postupně zasuneme . Je vhodné zasunout proti kus to znamená jehly konektory opatrně zapájet. Je třeba dbát na to aby se nespojili vývody které spojeny být nemají. Takto osadíme konektory jeden za druhým a nakonec nám zůstane osadit konektorové propojky 5V_INTER a BAT+ a osadit a zapájet napájecí konektor. Nesmíme zapomenout vyndat propojovací můstky hlavně ze špiček BAT + !. To by jsme měli zkratované napájení .
 |
 |
|
osazená deska ROBOINA ze strany součástek |
osazená deska ROBOINA ze strany spojů |
Pokud se vše zdařilo a je deska osazena alespoň takhle ( tu osazoval loni Tomáš z kroužku) tak můžeme zasunout napájecí zdroj do konektoru a překontrolujeme jestli nám svítí nejprve POWER LED v našem případě žlutá a pak zkontrolujeme voltmetrem napájení procesoru a napětí v napájecích lištách.
Jestli je vše v pořádku můžeme zasunout mikroprocesor s nahraným bootloderem pro ARDUINO a zasuneme převodník . Můžeme přistoupit k prvnímu programu, ale to je trochu jiná záležitost to snad zase někdy jindy .
Seznam použitých součástek
C3,C4,C6,C7 100n keramický kondenzátor
C5,C8 100u Elektrolitycký kondenzátor
D1,D2 1N5821 Dioda 3A
DC1 DC21MMX Napájecí konektor
IC1 ATMEGA328 Mikroprocesor
J1,J3,J4,
J5,J6,J7 Dutinková lišta 1x8
J2,POWER Dutinková lišta 1x6
J8,J9 Zkratovací propjka 1x2
L1 100uH Tlumivka
LED13 LED3mm červená LED 3mm
LED14 LED3mm žlutá LED 3mm
LM2940CT-5 LM4940V5 Stabilizátor
Q1 16MHz Krystal HC49U-V
R1,R2,R3,R4 1k Odpor 0,25w
R6 10k Odpor SMD R0805
R11 10k Odpor 0,25w
S1 B3F-10XX switch-omron
SERIAL jehlová lišta úhlová
| Zdrojové soubory | |
| ROBOINO schéma ve formátu EAGLE 4.16 |
|
| ROBOINO DPS ve formátu EAGLE 4.16 |
|
| Převodník USB-RS232 schéma veformátu EAGLE 4.16 |
|
| Převodník USB-RS232 DPS ve formátu EAGLE 4.16 |