DIY Arduino-voedingsschild met uitgangsopties van 3.3v, 5v en 12v

Bij het ontwikkelen van elektronische projecten is de voeding een van de belangrijkste onderdelen van het hele project en is er altijd een voeding met meerdere uitgangsspanning nodig. Dit komt omdat verschillende sensoren verschillende ingangsspanning en stroom nodig hebben om efficiënt te werken. In dit scenario wordt een voeding die meerdere spanningen kan uitvoeren erg belangrijk. Er zijn opties die een technicus kan gebruiken voor externe stroomvoorziening zoals RPS (gereguleerde stroomvoorziening) of AC-adapters, maar dan zijn meerdere voedingen nodig en wordt het hele systeem omvangrijk.

Dus vandaag gaan we een multifunctionele voeding ontwerpen. De voeding zal een zijn Arduino UNO voeding Schild die uitvoer volgens verschillende spanningsbereik zoals 3.3V, 5V en 12V. Het schild zal een typisch Arduino UNO-schild zijn waarbij alle pinnen van Arduino UNO kunnen worden gebruikt, samen met extra pinnen voor 3.3V, 5V, 12V en GND. Hier is de PCB ontworpen op de EasyEDA PCB Designer en vervaardigd door PCBGoGo.

Bekijk ook onze eerdere DIY Arduino Shields:

DIY Arduino Motor Driver Shield
DIY Arduino Relay Driver Shield
DIY Arduino Wi-Fi Shield
DIY LED VU-meter als Arduino-schild

Componenten vereist

LM317 - 1 eenheid
LM7805 - 1 Eenheid
LED (elke kleur) - 1 eenheid
12V DC Barrel Jack - Eenheid
220Ω weerstand - 1 eenheid
560Ω weerstand - 2 eenheden
1uF condensator - 2 eenheden
0.1uF condensator - 1 eenheid
Insteekpennen (20 mm) - 52 eenheden

Schakelschema

Het schakelschema en schema voor Arduino Power Supply Shield is vrij eenvoudig en bevat niet veel plaatsing van componenten. We zullen 12V DC Barrel Jack gebruiken voor de hoofdspanningsingang voor het hele Arduino UNO Shield. De LM7805 converteert 12V naar 5V uitvoer, op dezelfde manier converteert de LM317 12V naar 3.3V uitvoer. LM317 is populair Spanningsregelaar IC kan worden gebruikt om een variabel spanningsregelaarcircuit te bouwen.

Om de 12V naar 3.3V om te zetten, gebruiken we 330Ω en 560Ω als spanningsdelercircuit. Het is belangrijk om een uitgangscondensator te plaatsen tussen de uitgang van LM7805 en aarde. Evenzo tussen de LM317 en Ground. Houd er rekening mee dat alle aardingen gemeenschappelijk moeten zijn en dat de vereiste spoorbreedte moet worden gekozen afhankelijk van de stroom die door het circuit vloeit.

Fabriceren van de printplaat voor Arduino Power Supply Shield

Nadat het circuit klaar is gemaakt, is het tijd om door te gaan met het ontwerpen van onze PCB met behulp van de PCB-ontwerpsoftware. Zoals eerder vermeld gebruiken we EasyEDA PCB Designer, dus we hoeven alleen het schema om te zetten naar een printplaat. Wanneer u het schema omzet in bord, moet u ook de componenten volgens het ontwerp op de plaatsen plaatsen. Na het omzetten van bovenstaand schema naar board zag mijn print er als volgt uit.

U kunt het Gerber-bestand downloaden via deze link en het online naar de PCBGOGO-fabrikant sturen, of u kunt de lay-out van het bord aanpassen aan uw eigen ontwerp en toepassing.

Bestellen van de print bij PCBGoGo

Nu het complete ontwerp klaar is, is het tijd om ze te laten fabriceren. Om de printplaat klaar te krijgen, is het vrij eenvoudig, volg gewoon de onderstaande stappen

Stap 1: Ga naar www.pcbgogo.com, meld u aan als dit de eerste keer is. Voer vervolgens op het tabblad PCB Prototype de afmetingen van uw PCB, het aantal lagen en het aantal PCB's dat u nodig heeft in. Ervan uitgaande dat de printplaat 80 cm x 80 cm is, kunt u de afmetingen instellen zoals hieronder weergegeven.

Stap 2: Ga verder door op de knop Nu citeren te klikken. U wordt naar een pagina geleid waar u indien nodig enkele aanvullende parameters kunt instellen, zoals het gebruikte materiaal voor de spoorafstand enz. Maar meestal werken de standaardwaarden prima. Het enige waar we hier rekening mee moeten houden, is de prijs en tijd. Zoals je kunt zien, is de bouwtijd slechts 2-3 dagen en kost het slechts $ 5 voor onze PSB. U kunt vervolgens een gewenste verzendmethode selecteren op basis van uw vereisten.

Stap 3: De laatste stap is om het Gerber-bestand te uploaden en door te gaan met de betaling. Om ervoor te zorgen dat het proces soepel verloopt, controleert PCBGOGO of uw Gerber-bestand geldig is alvorens verder te gaan met de betaling. Zo weet u zeker dat uw printplaat fabricagevriendelijk is en u als toegewijd zult bereiken.

De printplaat in elkaar zetten

Nadat het bord was besteld, bereikte het me na enkele dagen via een koerier in een keurig gelabelde, goed verpakte doos en zoals altijd was de kwaliteit van de PCB geweldig.

Pak de soldeerkit en begin met het plaatsen van alle componenten in de juiste pads van de printplaat. Het solderen is gemakkelijk af te werken omdat er in dit project niet veel componenten worden gebruikt.

Als het solderen is voltooid, ziet uw bord eruit zoals hieronder.

Bij dit Power Shield zijn de inbraakpinnen van male naar male 20 mm connectoren gebruikt. U kunt Male to Female Burg-pinnen gebruiken, afhankelijk van de beschikbaarheid. De 20mm inbraakpinnen zijn geschikt voor Arduino Shield en passen goed op Arduino UNO.

Testen van de voeding Arduino Shield

Het is heel gemakkelijk om het Arduino-schild te testen. Plaats het schild gewoon op de Arduino UNO en geef het een 12V-voeding van de ingangscilinderaansluiting. De afscherming kan een ingangsspanning van maximaal 34V aan zonder de componenten te beschadigen.

U kunt alle uitgangsspanning, dwz 3,3 V, 5 V en 12 V, controleren met een digitale multimeter. Als alles goed is gegaan, inclusief het ontwerpen en solderen van de componenten, kun je de exacte uitgangsspanning bij de uitgangspennen noteren.

Hieronder vindt u een gedetailleerde video over het ontwerpen en bestellen van de printplaat voor de afscherming.

Hiermee is de volledige tutorial over het maken van een Arduino Uno Power Supply Shield voltooid. Als u problemen ondervindt, kunt u hieronder een reactie plaatsen of ons forum raadplegen voor meer hulp.