Jag älskar mina Arduinos. När som helst har jag en hel del projekt på gång – prototyper är bara så enkelt med dem. Men ibland vill jag behålla projektet funktionellt utan att köpa en till Arduino. Att spendera $30 varje gång för en ganska enkel mikrokontroller än jag bara behöver en del av funktionerna för är bara dumt. Det är vid den tidpunkten som att bygga en Arduino-klon blir ett gångbart alternativ.
Sanningen: Du kan inte bygga en fullständig Arduino-klon för billigare
Själva Arduino består av enkel elektronik, men det är paketet och layouten du verkligen betalar för. I den här artikeln kommer jag att beskriva hur man replikerar en del av funktionaliteten för mycket billigare – i fallet att “permifiera” dina Arduino-projekt – men det är omöjligt att bygga en fullständig DIY Arduino-klon utan att ha massköpkraft och produktionsanläggningar.
Det fina med att bygga din egen är att du kan utesluta bitar som du inte behöver för att hålla kostnaderna nere, och undvika Arduino-paketet med alla oanvända rubriker och slöseri med utrymme – om du verkligen behöver Arduino-formen och -huvuden för användning med andra sköldar , då kommer det inte att spara några pengar att bygga ditt eget.
I mitt fall ville jag permanent visa LED-kuben jag gjorde någonstans, med en extern strömförsörjning och inte den extra kostnaden för att använda ett fullt Arduino-kort; det fanns trots allt utrymme kvar på protoboarden, så jag lägger hellre allt där. Här är min färdiga DIY Arduino i breadboard-stadiet, tillsammans med LED-kuben och en riktig Arduino som används för programmering. Nästa steg är att lägga alla bitar på protoboarden, men det är utanför den här artikelns omfattning idag.
Hur som helst, på med projektet. Jag har delat upp det efter sektion med individuella komponentlistor, men det är lättare att bara köpa ett paket (Oomlout.co.uk, £7,50).
Strömförsörjningsregulator & indikatorlampa
100 uF kondensatorer (2) – var försiktig med silverlinjen som är vänd mot minussidan 7805 5V spänningsregulator (1) RÖD lysdiod och 560 Ohm motstånd
Syftet med detta avsnitt är att ta en 7-12V strömförsörjning (vanligtvis en 9V DC-kontakt) och reglera ner den till 5V behövs av mikrokontrollerchippet. De röda och blå kablarna som lossnar till vänster ska vara anslutna till vilken ingångsström du än använder, men använd absolut inte mer än 12v, annars kommer du att steka saker. Anslut även de övre och nedre skenorna tillsammans vid denna punkt.
Om du hoppar på en befintlig Arduino för att programmera chippet (beskrivs senare) kan du också ansluta strömskenorna direkt till +5V och GND.
Mikrokontroller & Timing Circuit
ATMega328P-PU – förladdad med Arduino bootloader. 22pf kondensatorer (2) (i diagrammet är de blå, men komponenten jag köpte var faktiskt orange – ingen skillnad. Det finns inget positivt eller negativt med dessa). 16 MHz kristall.
För korthetens skull har jag inte visat effektregulatorn i diagrammet nedan, men den biten ska du givetvis redan ha färdig.
Den här delen är kärnan i en Arduino – mikrokontrollern. 16mHz kristallen ger en konstant timingsignal som driver varje cykel i kretsen.
Också för att göra saker enklare för dig själv, antingen köp några av dessa Adafruit pinout-etiketter ($2,95 för 10):
Eller gör din egen. Här är en PDF som jag har gjort om du har klistermärkta ark.
Återställ switch
Slutligen behöver vi bara en återställningsbrytare – lyckligtvis är denna bit ganska lätt; men observera att i vissa tutorials hittar du en dra ner motståndet Lagt till. Jag tror att detta behövs för ATMega168 och inte 368.
Här är det färdiga diagrammet.
Dx och Ax är då dina vanliga digitala och analoga I/O-stift. Om du väljer att inte göra livet lättare för dig själv med en utskrift, var noga med att inte blanda ihop något som säger D13 eller stift 13 på Arduino, med stift 13 på ATMega328. De är olika – D13 är faktiskt stift 19 på chipet. RX är också funktionellt D0, och TX är D1.
Programmera Chipet
Innan du kan testa det här kommer du att behöva något sätt att programmera ATMega-chippet på – det är här komplikationen kommer in. På ett Arduino-kort är en av de dyraste delarna USB-gränssnittet.
Här är dina alternativ:
1. Ta chippet ur en annan Arduino.
Detta är den enklaste vägen för snabba tester; använd bara en befintlig Arduino-bräda med din arbetsskiss redan på den och dra ut chippet från Arduino. Om ditt projekt är avslutat och fungerar, byt bara runt dem. Du kan kasta ytterligare ett oprogrammerat chip i Arduino för att använda igen – det finns inget speciellt där.
Den enda nackdelen här är att det är väldigt lätt att skada stiften, så var VÄLDIGT försiktig när du tar bort dem.
2. Använd en genomgångskabel från en befintlig Arduino.
Innan du försöker detta måste du också ta bort det befintliga chippet från din Arduino; det kommer att störa processen. I huvudsak kommer vi bara att använda USB-gränssnittet på Arduino. Ansluta kraft och GND till de vanliga Arduino-stiften; Återställa; och den viktigaste delen – RX till RX (D0) och TX till TX (D1) – dessa är sändnings- och mottagningsstiften, då bör du kunna använda USB-porten på din ursprungliga Arduino.
3. Köp en FTDI USB till seriell gränssnittskabel.
Detta är i princip en ersättning för gränssnittet som ingår i alla Arduinos, men ganska dyrt på runt $15 – och är den främsta anledningen till att du inte billigt kan bygga en exakt kopia av en Arduino. Om du planerar att göra det här mycket är det förmodligen den enklaste vägen att skaffa en av dessa som du bara kan ha i änden av en USB-kabel.
För instruktioner om hur du lägger till detta, följ diagrammet från Oomlout [Broken URL Removed], noterar bara det skuggade området för USB-programmeringsgränssnittet. Använd 6-stiftshuvudet för att ansluta det faktiska gränssnittet.
Observera att alla dessa metoder förutsätter att du har en Arduino bootloader redan bränt på chipet; om du till exempel köper som ett komponentpaket, kommer de att tillhandahållas redo att helt enkelt bytas ut. Om du köper markerna på egen hand eller inte specifikt för ett Arduino-ändamål, måste du använda något annat för att bränna bootloadern först. Det finns en bra handledning här om hur man kan piggybacka en befintlig Arduino och en applikation som heter OptiLoader för det ändamålet. Skillnaden är cirka $2.
Så, innan du köper en annan Arduino för nästa projekt, fråga dig själv: behöver du USB-anslutningenoch behöver du ansluta Arduino-sköldar? Om svaret på båda dessa är ja, gå vidare och köp en till Arduino – det kommer inte att bli billigare genom att bygga din egen. Annars är det bara att bygga en själv! Och glöm inte att kolla in resten av våra Arduino-tutorials och artiklar.
Om författaren
James Bruce (720 publicerade artiklar)
James har en BSc i artificiell intelligens och är CompTIA A+ och Network+ certifierad. När han inte är upptagen som Hardware Review Editor, gillar han LEGO, VR och brädspel. Innan han började på MakeUseOf var han ljustekniker, engelskalärare och datacenteringenjör.
Mer från James Bruce
Prenumerera på vårt nyhetsbrev
Gå med i vårt nyhetsbrev för tekniska tips, recensioner, free e-böcker och exklusiva erbjudanden!
Klicka här för att prenumerera
