Diy Arduino Stromversorgungsschild mit 3,3 V, 5 V und 12 V Ausgangsoptionen

Bei der Entwicklung elektronischer Projekte ist die Stromversorgung einer der wichtigsten Teile des gesamten Projekts, und es ist immer eine Stromversorgung mit mehreren Ausgangsspannungen erforderlich. Dies liegt daran, dass unterschiedliche Sensoren unterschiedliche Eingangsspannungen und -ströme benötigen, um effizient zu arbeiten. In diesem Szenario wird eine Stromversorgung, die mehrere Spannungen ausgeben kann, sehr wichtig. Es gibt Optionen, die ein Techniker für externe Stromversorgungen wie RPS (geregelte Stromversorgung) oder Netzteile verwenden kann. Dann werden jedoch mehrere Stromversorgungen benötigt und das gesamte System wird sperrig.

Deshalb werden wir heute ein Mehrzwecknetzteil entwerfen. Das Netzteil wird ein Arduino UNO Power Supply Shield sein, das mehrere Spannungsbereiche wie 3,3 V, 5 V und 12 V ausgibt. Das Shield ist ein typisches Arduino UNO-Shield, bei dem alle Pins von Arduino UNO zusammen mit zusätzlichen Pins für 3,3 V, 5 V, 12 V und GND verwendet werden können. Hier wurde die Leiterplatte auf dem EasyEDA PCB Designer entworfen und von PCBGoGo hergestellt.

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Erforderliche Komponenten

LM317 - 1 Einheit
LM7805 - 1 Einheit
LED (beliebige Farbe) - 1 Einheit
12V DC Barrel Jack - Einheit
220Ω Widerstand - 1 Einheit
560Ω Widerstand - 2 Einheiten
1uF Kondensator - 2 Einheiten
0,1 uF Kondensator - 1 Einheit
Burgstifte (20 mm) - 52 Einheiten

Schaltplan

Der Schaltplan und das Schema für Arduino Power Supply Shield sind ziemlich einfach und enthalten nicht viel Platzierung der Komponenten. Wir werden 12V DC Barrel Jack als Hauptspannungseingang für das gesamte Arduino UNO Shield verwenden. Der LM7805 wandelt 12 V in 5 V Ausgang um, ähnlich wie der LM317 12 V in 3,3 V Ausgang umwandelt. LM317 ist ein beliebter Spannungsregler-IC, mit dem eine variable Spannungsreglerschaltung aufgebaut werden kann.

Um die 12V in 3,3V umzuwandeln, verwenden wir 330Ω und 560Ω als Spannungsteilerschaltung. Es ist wichtig, einen Ausgangskondensator zwischen dem Ausgang des LM7805 und Masse zu platzieren. Ähnliches gilt für den LM317 und Ground. Beachten Sie, dass alle Erdungen gemeinsam sein sollten und die erforderliche Spurbreite in Abhängigkeit vom durch den Stromkreis fließenden Strom gewählt werden sollte.

Herstellung der Leiterplatte für Arduino Power Supply Shield

Nachdem Sie die Schaltung vorbereitet haben, ist es an der Zeit, unsere Leiterplatte mithilfe der Leiterplattenentwurfs-Software zu entwerfen. Wie bereits erwähnt, verwenden wir EasyEDA PCB Designer, sodass wir nur den Schaltplan in eine Leiterplatte konvertieren müssen. Wenn Sie den Schaltplan in eine Platine konvertieren, müssen Sie die Komponenten auch an den Stellen platzieren, die dem Design entsprechen. Nachdem ich den obigen Schaltplan auf die Platine konvertiert hatte, sah meine Platine wie folgt aus.

Sie können die Gerber-Datei von diesem Link herunterladen und online an den PCBGOGO-Hersteller senden oder das Board-Layout entsprechend Ihrem benutzerdefinierten Design und Ihrer Anwendung ändern.

Bestellung der Leiterplatte bei PCBGoGo

Jetzt, wenn das komplette Design fertig ist, ist es Zeit, sie herzustellen. Befolgen Sie einfach die nachstehenden Schritte, um die Leiterplatte fertigzustellen

Schritt 1: Gehen Sie zu www.pcbgogo.com und melden Sie sich an, wenn Sie zum ersten Mal hier sind. Geben Sie dann auf der Registerkarte PCB Prototype die Abmessungen Ihrer Leiterplatte, die Anzahl der Schichten und die Anzahl der benötigten Leiterplatten ein. Angenommen, die Leiterplatte ist 80 cm × 80 cm groß, können Sie die Abmessungen wie unten gezeigt einstellen.

Schritt 2: Klicken Sie auf die Schaltfläche Jetzt zitieren. Sie werden zu einer Seite weitergeleitet, auf der Sie bei Bedarf einige zusätzliche Parameter wie den verwendeten Spurabstand usw. einstellen können. Meistens funktionieren die Standardwerte jedoch einwandfrei. Das einzige, was wir hier berücksichtigen müssen, ist der Preis und die Zeit. Wie Sie sehen können, beträgt die Build-Zeit nur 2-3 Tage und kostet für unser PSB nur 5 US-Dollar. Sie können dann eine bevorzugte Versandart auswählen, die Ihren Anforderungen entspricht.

Schritt 3: Der letzte Schritt besteht darin, die Gerber-Datei hochzuladen und mit der Zahlung fortzufahren. Um sicherzustellen, dass der Prozess reibungslos verläuft, überprüft PCBGOGO, ob Ihre Gerber-Datei gültig ist, bevor Sie mit der Zahlung fortfahren. Auf diese Weise können Sie sicher sein, dass Ihre Leiterplatte herstellungsfreundlich ist und Sie als engagiert erreicht.

Montage der Leiterplatte

Nachdem das Board bestellt wurde, erreichte es mich nach einigen Tagen, obwohl Kurier in einer ordentlich beschrifteten, gut verpackten Box und wie immer war die Qualität der Platine fantastisch.

Holen Sie sich den Lötsatz und platzieren Sie alle Komponenten in den richtigen Pads der Leiterplatte. Das Löten ist einfach zu beenden, da in diesem Projekt nicht viele Komponenten verwendet werden.

Wenn das Löten beendet ist, sollte Ihre Platine wie folgt aussehen.

Bei diesem Power Shield handelt es sich bei den verwendeten Burgstiften um 20-mm-Stecker von Stecker zu Stecker. Je nach Verfügbarkeit können Sie männliche bis weibliche Burgstifte verwenden. Die 20mm Burgstifte sind für Arduino Shield geeignet und passen gut für Arduino UNO.

Testen des Netzteils Arduino Shield

Es ist wirklich einfach, den Arduino-Schild zu testen. Setzen Sie einfach die Abschirmung auf das Arduino UNO und versorgen Sie es über die Eingangsbuchse mit 12 V. Die Abschirmung kann eine Eingangsspannung von maximal 34 V aufnehmen, ohne die Komponenten zu beschädigen.

Sie können die gesamte Ausgangsspannung, dh 3,3 V, 5 V und 12 V, mit einem Digitalmultimeter überprüfen. Wenn alles gut gegangen ist, einschließlich des Entwurfs und Lötens der Komponenten, können Sie die genaue Ausgangsspannung an den Ausgangspins notieren.

Ein detailliertes Video zum Entwerfen und Bestellen der Leiterplatte für die Abschirmung finden Sie unten.

Damit ist das vollständige Tutorial zum Erstellen eines Arduino Uno Power Supply Shield abgeschlossen. Wenn Sie auf Schwierigkeiten stoßen, können Sie unten einen Kommentar abgeben oder sich an unser Forum wenden, um weitere Hilfe zu erhalten.