设计世界上最小的 Arduino!

本文经授权转自公众号CSDN(ID:CSDNnews)

对于极客、电子爱好者、硬件开发者而言,想必对于 Arduino 并不会陌生。

Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,它经常被用于 3D 打印机、飞行器等诸多创意电子制作中。当面对如此功能齐备的平台时,如果自己动手去制作一款类 Arduino 的兼容板又是种怎样的体验?

作者 | Justin K

译者 | 弯月,责编 | 屠敏

以下为译文:

在最近的一个项目中,我与朋友们合作创造了世界上最小的Arduino兼容板,我们给它起名叫作Atto!如下视频演示了Atto的运行,它的RGB(彩虹)LED亮了。你想知道Atto有多小吗?0.4“x 0.45”(10.3mm x 11.5mm)怎么样?

Arduino是一个通用的电路板,带有一个微处理器,可以通过编程完成各种功能,它背后有一个巨大的社区。拥有一个庞大的社区非常伟大,因为你可以得到来自世界各地的支持!那么,你可能在想,这么小的一个电路设备,小到你几乎抓不住也看不到,你能用它干什么?

其实它的用途很多!想象一下,你可以为可穿戴设备创造一种新技术,比如耳环或其他首饰根据你的体温或心跳改变颜色。或者,在一个微型机器人项目中,让Atto充当机器人的大脑?有无尽的可能性!

现在我们知道了我们想要创建什么样的硬件产品,但我们又该如何实际制作呢?首先,我们需要从工程要求开始,或者我们常说的从头脑风暴落实到草图。要求说明我们的硬件需要实现哪些功能,这反过来又可以让我们了解构建这样的硬件需要哪些组件。

在要求到位后,我们就可以着手电路设计,特别是原理图和布局。这是一项繁琐的工作,但从长远来看,良好的初始设计可以帮助我们节省大量的开发成本。所以,这一步的工作非常重要!

在完成原理图和布局后,我们需要从制造和维护的角度设计组件的位置(上图显示的物理芯片)。我们可不希望组件的摆放位置给组装产品制造困难!

接下来,我们需要将完成的电路设计送到中国进行加工。我们有两个选择:第一,将电路元件清单发送给制造商,让他们组装好原型。第二,正如你可能已经猜到的那样,我们购买零件并自行组装。

第一种选择虽然便捷,但是成本高;而第二种选择更便宜,但需要大量的手工劳动。作为一名经常跑去学校的活动蹭吃拉面和免费午餐的穷学生,我选择了第二种方式。上图是我的电焊台和热风台,这个工作台可以在组装电路板时,吹出超过300摄氏度的热气。我给我的热风台起了个名字叫做“经理”,其中的含义不言自喻。

电路组装好后,就可以在我们的原型上编写初始测试固件了!

编写好Atto上的固件后,我们就可以进行测试(验证)了!我们的初始测试需要在加电后检查输入和输出引脚的行为。这项测试的通常做法是将电路板直接连接到计算机,或使用万用表/示波器来完成。我个人使用了我最信赖的 Extech EX330(虽然有点久,而且比较便宜,但超级可靠)。声明:本文没有Extech的赞助(虽然我很渴望)……

验证结束,最后的测试结果无疑有两种:要么电路板正常工作;要么有东西被烧糊了,到处都是烟雾。幸运的是,最新版的Atto顺利通过了验证,由于该电路板实在太小,所以很容易就找不见了!(我在验证阶段丢了两个Atto……)。

在收集完测试数据后,我们需要检查最初的要求是否都满足了,并继续测试以确定是否需要进行任何必要的改进。亲,这就是开发电路板的生命周期。

原文:https://medium.com/swlh/designing-the-worlds-smallest-arduino-f0606934d6ac

原文发布于微信公众号 - 养码场(yangmachang0)

原文发表时间:2019-08-12

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