Construyendo mi propio arduino UNO

en protoboard

ELECTRÓNICA OXDEA GUATEMALA, Carlos Guillermo


¿QUÉ NECESITAMOS?
- 1 Microcontrolador ATMEGA328P
- 1 Protoboard.
- X Cantidad de alambre para las conexiones.
- 1 Regulador de voltaje L7805CV.
- 2 Diodos Led del color que desee.
- 2 Resistencias de 220 ohm 1/4W.
- 1 Resistencia de 10K ohm 1/4W.
- 2 Filtros electrolíticos de 100UF / 16V.
- 1 Cristal de cuarzo de 16 Mhz.
- 2 Condensadores Cerámicos de 22pf.

- 1 Switch tipo botón de 4 Pines N/A.

MICROCONTROLADOR ATMEGA328P

Posee características como: 32 KB de memoria flash; con la capacidad de leer-mientras-escribe, 1 KB de memoria EEPROM, 2 KB de SRAM, 23 líneas de E/S de propósito general, 32 registros de proceso general, tres temporizadores flexibles/contadores con modo de comparación, interrupciones internas y externas, programador de modo USART, una interface serial orientada a byte de 2 cables, SPI e I2C, 6 canales 10-bit Conversor A/D, "watchdog timer" programable con oscilador interno, y cinco modos de ahorro de energía seleccionables por software. El dispositivo opera entre 1.8 y 5.5 voltios. Su arquitectura le permite ejecutar instrucciones en un solo ciclo de reloj, alcanzando una potencia de 1 MIPS.






PINES DEL MICROCONTROLADOR













REGULADOR DE VOLTAJE L7805CV
Es un dispositivo electrónico que tiene la capacidad de regular voltaje positivo de 5V a 1A de corriente, en la mayoría de los desarrollos con arduino o con programadores Pic estamos obligados a garantizar una fuente de tensión constante, eso disminuye la posibilidad de dañar nuestro circuito debido a oscilaciones en los niveles de tensión, la forma más práctica y simple de lograr esto es mediante el Regulador de Voltaje 7805, básicamente es un dispositivo que cuenta con 3 pines:

1. Tensión de entrada.
2. Masa.
3. Tensión de Salida.







CRISTAL DE CUARZO 16 MHZ

El Cristal oscilador de 16mhz te permitirá otorgarle al proyecto una noción del tiempo, ya que su funcionamiento se aprovecha de la resonancia mecánica de un cristal vibratorio de material piezoeléctrico con el fin de producir una frecuencia, la cual, posteriormente se puede comprender en tiempo.





EMPECEMOS 

1. Agregue los cables de alimentación y de tierra para el lugar donde se encuentre su regulador de voltaje.

(Este microcontrolador utiliza una fuente de alimentación regulada de 5V).








2. Añada los cables de alimentación y tierra en la parte inferior de la placa que conecta cada riel.








3. Agregue el regulador de potencia 7805 y las líneas para alimentar la placa. El regulador es un paquete TO-220 donde la entrada de la fuente de alimentación externa va entrada a la izquierda, tierra está en el medio y la salida 5V está a la derecha (cuando está frente al frente del regulador). Añada los cables de alimentación y de tierra que se conectan a los rieles derecho e izquierdo de la placa de pruebas.

Además, agregue un condensador de 100uF entre el IN del regulador y el suelo, así como un condensador de 100uF en el riel derecho entre la potencia y el suelo. La tira de plata en el condensador significa la pierna de tierra.de alambre para las conexiones.












4. Añada un LED y un resistor de 220 ohmios en el lado izquierdo de su tablero frente al regulador de voltaje. Un LED conectado a la alimentación como este es un gran truco de solución de problemas. Siempre sabrá cuándo su placa está siendo alimentado, así como saber rápidamente si su placa se está cortocircuitando.











5. Los cables rojo y negro a la izquierda del regulador de voltaje son donde se conectará su fuente de alimentación. El cable rojo es para el POWER y el negro para el GROUND. Asegúrese de conectar sólo una fuente de alimentación que esté entre 7-16V. Cualquier más bajo y usted no conseguirá 5V fuera de su regulador. Cualquier nivel superior y su regulador pueden estar dañados. Una batería de 9V, una fuente de alimentación de 9V DC o una fuente de alimentación de 12V DC es adecuada.











6. ¡Ahora que los fundamentos de energía están hechos usted está listo para cargar en el chip!







CONEXIONES ATMEGA328P

1. Comience conectando una resistencia de arranque de 10k ohmios a +5V del pin RESET para evitar que el chip se restablezca durante el funcionamiento normal. El pin RESET reinicia el chip cuando se tira a tierra. En pasos posteriores le mostraremos cómo agregar un conmutador de restablecimiento que se aprovecha de esto.

  • Pin 7 - Vcc - Tensión de alimentación digital

  • Pin 8 – GND

  • Pin 22 – GND

  • Pin 21 - AREF - Pin de referencia analógico para ADC

Pin 20 - AVcc - Suprime la tensión para el convertidor ADC. Necesita ser conectado a la alimentación si ADC no está siendo usado y al poder a través de un filtro de paso bajo si es (un filtro de paso bajo es un circuito que reduce el ruido de la fuente de alimentación. Este ejemplo no está usando uno).











2. Agregue un cristal externo de 16 MHz entre los pines 9 y 10, y añada dos condensadores de 22 pF que corren a tierra desde cada uno de esos pines.











3. Agregue el pequeño interruptor táctil para que pueda restablecer el Arduino cuando quiera y prepare el chip para cargar un nuevo programa. Una rápida pulsación momentánea de este interruptor restablecerá el chip cuando sea necesario. Agregue el interruptor justo encima de la parte superior del chip Atmega cruzando la brecha en la placa de pruebas. A continuación, agregue un cable desde la parte inferior izquierda del interruptor al pin RESET del chip Atmega y un cable desde la parte superior izquierda del interruptor a tierra.












4. El chip usado en esta placa ya está programado usando el programa blink_led que viene con el software Arduino. Si ya tiene una placa de circuito impreso Arduino en funcionamiento, es una buena idea seguir adelante y comprobar la versión de la placa de pan que está construyendo con un chip que sabe que funciona. Tire del chip de su Arduino de trabajo y pruébelo en este tablero. El programa blink_led parpadea el pin 13. El pin 13 en el Arduino no es el pin 13 del ATMGA8-16PU / ATMEGA168 -16PU del AVR / ATMEGA328-PU . En realidad es el pin 19 del chip Atmega.












5. Finalmente, agregue el LED. La pierna larga o el ánodo se conecta al cable rojo y la pierna corta o el cátodo se conecta a la resistencia de 220 ohm que va a tierra.














De esta forma se vera el circuito una vez ya terminado.






PROGRAMAR MICROCONTROLADOR CON PLACA ARDUINO UNO
Ojo, antes hay que quitar el Atmega328P que hay en la placa Arduino. Las conexiones quedarían así:











1. Conectamos nuestra placa arduino a la PC y abrimos el ARDUINO IDE, seleccionamos >>Archivo>>Ejemplos>>01.Basics>>Blink.























2. Se nos abrirá el ejemplo Blink y procedemos a cargar el código a la placa. Nos dirigimos a la Pestaña >>Herramienras>>Placa: Seleccionamos la placa que estemos usando para cargar el código en este caso sera "Arduino/Genuino Uno".























3. Nos dirigimos a la  misma pestaña >>Herramientas >>Puerto: (seleccionamos el puerto COM que corresponde a nuestro arduino)























5. Finalmente cargamos el código a la placa y nuestro circuito estará funcionando.























PROGRAMAR MICROCONTROLADOR CON PLACA ARDUINO MEGA










Se carga el código de la misma manera que con el Arduino UNO.