Zostań w domu, zamów taniej!
Nie wychodź z domu i zamów online swoje ulubione pisma 20% taniej. Skorzystaj z kodu rabatowego: czytajwdomu

Płytka bazowa dla Arduino MKR

Płytka bazowa dla Arduino MKR
Pobierz PDF Download icon

Zaprezentowana płytka ułatwia szybkie połączenie Arduino MKR z czujnikami lub elementami wykonawczymi oraz zapewnia odpowiednie parametry zasilania.

Podstawowe parametry:
  • szereg złączy typu JST PH4 2,00 mm do łatwego dołączana peryferiów,
  • jedna linia analogowa i jedna cyfrowa przystosowane do sygnałów o napięciu 5 V,
  • wydajność prądowa bloku zasilania wynosi 400 mA,
  • zasilanie napięciem stałym z zakresu 6…30 V.

Na złącza JA i JB wyprowadzone są sygnały z płytki MKR Zero, złącze JP dubluje sygnały zasilania VIN, V50, V33. Do złączy czujników typu JST PH4 2,00 mm doprowadzone są wszystkie sygnały z MKR, które dodatkowo uzupełnione są o zasilanie 3,3 V.

Należy pamiętać, że płytki MKR mają wyprowadzenia IO zgodne ze standardem 3,3 V, podłączenie do nich czujników z wyjściem 5 V uszkodzi procesor. W związku z tym na płytce przewidziano opcjonalny obwód umożliwiający współpracę MKR z systemami 5 V wyróżniony na schemacie ramką. Układ U2 typu ADG3301 jest dwukierunkowym konwerterem poziomów napięć dla wyprowadzenia 6. Elementy R1, R2 i C1 to dzielnik napięcia z 5 V na 3,3 V połączony z wyprowadzeniem A6. Sygnały 6 i A6 doprowadzone są na płytce do wyróżnionych złączy D6, A6. Do złączy tych doprowadzone jest także napięcie V50 z płytki MKR. Gdy układ zasilany będzie tylko z akumulatora podłączonego do MKR Zero, napięcie V50 nie jest dostarczane i złącza A6, D6 nie powinny być wykorzystywane.

Budowa i działanie

Schemat modułu został pokazany na rysunku 1. Płytka bazowa zasilana jest poprzez złącze śrubowe VM napięciem stałym z zakresu 6...30 V. Blok zasilania składa się z przetwornicy obniżającej U1 typu LTC3630, która zawiera w swej strukturze wszystkie elementy mocy. Napięcie wyjściowe przetwornicy, oznaczone VIN, ustalane jest stanem wyprowadzeń VPRG1 i VPROG2 i w modelu wynosi 5 V. Rezystor R5 ogranicza maksymalny prąd dławika L1 oraz prąd obciążenia do wartości ok. 400 mA. Zapewnia to maksymalną moc uruchamianych układów na poziomie 2 W.

Rysunek 1. Schemat płytki bazowej

W przypadku wykorzystania wbudowanej w płytkę MKR Zero ładowarki akumulatora należy pamiętać o sumarycznym bilansie prądu do zasilania podłączonych czujników. W MKR Zero prąd ładowania jest dosyć duży, wynosi 350 mA. Można go zmniejszyć, zmieniając wartość rezystora R3 (na płytce MKR Zero) na 10 kΩ, co ograniczy wartość do 100 mA i przy okazji umożliwi bezpieczne stosowanie akumulatorów o mniejszych pojemnościach.

UWAGA: Gdy aplikacja zasilana będzie tylko z akumulatora podłączonego do płytki MKR Zero, nie należy lutować układu U2, który pozbawiony zasilania V50 będzie niepotrzebnie obciążał akumulator.

Montaż i uruchomienie

Układ zmontowany jest na niewielkiej dwustronnej płytce drukowanej, schemat płytki PCB wraz z rozmieszczeniem elementów zostało pokazane na rysunku 2.

Rysunek 2. Schemat płytki PCB wraz z rozmieszczeniem elementów

Montaż wykonujemy zgodnie z ogólnymi zasadmi, należy tylko dokładnie sprawdzić poprawność przylutowania pada termicznego układu U1. Warto wyróżnić grupy sygnałów zasilania, wejść analogowych, cyfrowych oraz transmisji różnokolorowymi listwami kołkowymi, ułatwia to szybkie i bezbłędne połączenia ze współpracującymi układami. Zamiennie ze złączami PH 2.00 mm mogą być stosowane złącza typu 110990030 zgodne z płytkami Grove.

Zmontowany moduł pokazuje fotografia tytułowa. Po podłączeniu źródła zasilania do złącza VM należy tylko sprawdzić obecność napięcia VIN, które powinno wynosić 5 V ±5%.

Adam Tatuś
adam.tatus@ep.com.pl

Wykaz elementów:
Rezystory: (SMD0805, 1%)
  • R1: 47 kΩ
  • R2: 91 kΩ
  • R5: 180 kΩ (uwagi w tekście)
Kondensatory:
  • C1, C3, C4, C7…C10: 0,1 µF SMD0805 ceramiczny X7R
  • C5: 2,2 µF/100 V SMD1210 ceramiczny X7R
  • C6: 10 µF SMD0805 ceramiczny X7R
  • CE1: 100 µF/50 V elektrolityczny SMD
  • CE2, CE3: 100 µF/10 V tantalowy SMC
Półprzewodniki:
  • DZ1: transil SM6T39A SMB_D
  • U1: LTC3630EMSE (MSOP16E_050_TP)
  • U2: ADG3301-BKSZ (SC70-6)
Inne:
  • L1: DE0704-33 33 µH/0,9 A DE0703 dławik mocy SMD
  • RESET: mikroprzełącznik SMD
  • A01, A6, A23, A45, D01, D6, D23, D45, D78, D910, I2C, UART: złącze JST 2 mm 4 pin
  • JA, JB, JP: złącze szpilkowe 2,54 mm
  • ArdMKRZero: złącze żeńskie 2,54 mm
  • VM: złącze śrubowe DG381-3.5-2
Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
listopad 2020
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Materiały dodatkowe

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik luty 2021

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio marzec 2021

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje luty 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna luty 2021

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich luty - marzec 2021

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów