Blindage d'alimentation DIY Arduino avec options de sortie 3,3 V, 5 V et 12 V

Lors du développement de projets électroniques, l'alimentation est l'une des parties les plus importantes de l'ensemble du projet et il y a toujours besoin d'une alimentation à tension de sortie multiple. En effet, différents capteurs ont besoin d'une tension d'entrée et d'un courant différents pour fonctionner efficacement. Dans ce scénario, une alimentation qui peut produire plusieurs tensions devient très importante. Il existe des options qu'un ingénieur peut utiliser pour une alimentation externe comme le RPS (alimentation régulée) ou les adaptateurs secteur, mais plusieurs alimentations seront alors nécessaires et l'ensemble du système deviendra encombrant.

Nous allons donc concevoir aujourd'hui une alimentation électrique polyvalente. L'alimentation sera un bouclier d'alimentation Arduino UNO qui sortie plage de tension multiples telles que 3,3 V, 5 V et 12 V. Le bouclier sera un bouclier Arduino UNO typique avec toutes les broches d'Arduino UNO pouvant être utilisées avec des broches supplémentaires pour 3.3V, 5V, 12V et GND. Ici, le PCB est conçu sur EasyEDA PCB Designer et fabriqué par PCBGoGo.

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Composants requis

LM317 - 1 unité
LM7805 - 1 unité
LED (n'importe quelle couleur) - 1 unité
Jack cylindrique 12 V CC - Unité
Résistance 220Ω - 1 unité
Résistance 560Ω - 2 unités
Condensateur 1uF - 2 unités
Condensateur 0.1uF - 1 unité
Burg Pins (20 mm) - 52 Unités

Schéma

Le schéma de circuit et le schéma du bouclier d'alimentation Arduino sont assez simples et ne contiennent pas beaucoup de placement de composants. Nous utiliserons une prise jack 12 V CC pour l'entrée de tension principale pour l'ensemble du bouclier Arduino UNO. Le LM7805 convertira la sortie 12V en 5V, de même le LM317 convertira la sortie 12V en 3,3V. LM317 est un régulateur de tension IC populaire qui peut être utilisé pour construire un circuit de régulateur de tension variable.

Pour convertir le 12V en 3,3V, nous utilisons 330Ω et 560Ω comme circuit diviseur de tension. Il est important de placer un condensateur de sortie entre la sortie du LM7805 et la masse. De même entre le LM317 et Ground. Gardez à l'esprit que toutes les mises à la terre doivent être communes et que la largeur de voie requise doit être choisie en fonction du courant circulant dans le circuit.

Fabrication du PCB pour le bouclier d'alimentation Arduino

Une fois le circuit prêt, il est temps de concevoir notre PCB à l'aide du logiciel de conception de PCB. Comme indiqué précédemment, nous utilisons EasyEDA PCB Designer, il nous suffit donc de convertir le schéma en PCB Board. Lorsque vous convertissez le schéma en carte, vous devez également placer les composants aux endroits en fonction de la conception. Après avoir converti le schéma ci-dessus pour embarquer mon PCB ressemblait à ci-dessous.

Vous pouvez télécharger le fichier Gerber à partir de ce lien et l'envoyer en ligne au fabricant PCBGOGO ou vous pouvez modifier la disposition de la carte en fonction de votre conception et de votre application personnalisées.

Commande du PCB auprès de PCBGoGo

Maintenant, lorsque la conception complète est prête, il est temps de les fabriquer. Pour faire le PCB est assez facile, suivez simplement les étapes ci-dessous

Étape 1: Accédez à www.pcbgogo.com, inscrivez-vous si c'est votre première fois. Ensuite, dans l'onglet Prototype PCB, entrez les dimensions de votre PCB, le nombre de couches et le nombre de PCB dont vous avez besoin. En supposant que le PCB mesure 80 cm × 80 cm, vous pouvez définir les dimensions comme indiqué ci-dessous.

Étape 2: Continuez en cliquant sur le bouton Soumettre maintenant . Vous serez redirigé vers une page où définir quelques paramètres supplémentaires si nécessaire, comme le matériau utilisé, l'espacement des pistes, etc. Mais la plupart du temps, les valeurs par défaut fonctionneront bien. La seule chose que nous devons considérer ici est le prix et le temps. Comme vous pouvez le voir, le temps de construction n'est que de 2-3 jours et il ne coûte que 5 $ pour notre PSB. Vous pouvez ensuite sélectionner une méthode d'expédition préférée en fonction de vos besoins.

Étape 3: La dernière étape consiste à télécharger le fichier Gerber et à procéder au paiement. Pour vous assurer que le processus est fluide, PCBGOGO vérifie si votre fichier Gerber est valide avant de procéder au paiement. De cette façon, vous pouvez être sûr que votre PCB est facile à fabriquer et vous atteindra comme engagé.

Assemblage du PCB

Après la commande de la carte, elle m'est parvenue au bout de quelques jours par courrier dans une boîte bien emballée soigneusement étiquetée et, comme toujours, la qualité du PCB était excellente.

Procurez-vous le kit de soudage et commencez à placer tous les composants dans les bonnes pastilles du PCB Board. La soudure est facile à terminer car il n'y a pas beaucoup de composants utilisés dans ce projet.

Une fois la soudure terminée, votre carte doit ressembler à celle ci-dessous.

Dans ce Power Shield, les broches burg utilisées sont des connecteurs mâles à mâles de 20 mm. Vous pouvez utiliser des broches Burg mâle à femelle selon la disponibilité. Les broches burg de 20 mm conviennent au bouclier Arduino et conviennent bien à Arduino UNO.

Test du blindage Arduino d'alimentation

Il est vraiment facile de tester le blindage Arduino. Placez simplement le blindage sur l'Arduino UNO et donnez-lui une alimentation 12V à partir de la prise jack d'entrée. Le blindage peut prendre une tension d'entrée maximale jusqu'à 34 V sans endommager les composants.

Vous pouvez vérifier toute la tension de sortie, c'est-à-dire 3,3 V, 5 V et 12 V à l'aide d'un multimètre numérique. Si tout s'est bien passé, y compris la conception et la soudure des composants, vous pourrez noter la tension de sortie exacte aux broches de sortie.

Une vidéo détaillée sur la conception et la commande du PCB pour le blindage est donnée ci-dessous.

Ceci termine le tutoriel complet sur la création d'un bouclier d'alimentation Arduino Uno. Si vous rencontrez des difficultés, n'hésitez pas à commenter ci-dessous ou à accéder à notre forum pour plus d'aide.