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1. 使用面包板上的电路制作扩展板!
在之前的文章中,我们介绍过如何使用Arduino控制矩阵LED。在那篇文章中,我们使用了面包板和跳线进行接线,但这次我们将把电路安装在专用的万用板上,制作属于自己的“矩阵LED扩展板”。
2. 自己制作扩展板有哪些好处?
自制Arduino扩展板的好处是您“可以通过更换扩展板轻松更改电路”。此外,电路本身的尺寸也会更小,外观上看起来会更漂亮。
面包板的优点是易于使用,但由于它上面的电子元器件可以很容易地插入和拔出,从电路的角度看,电路的可靠性并不高。
自制扩展板是通过焊接来组建电路的。这样会使零部件在固定得更牢固的状态下通电,不仅电路可靠性更高,而且其抗振动和冲击的能力也更强,即使长期使用也不用担心。
3. 自制扩展板需要用到的零部件
要制作属于自己的Arduino扩展板,需要以下零部件:
- Arduino用的万用电路板
- 针座(长针插座)
- 镀锡线(也可使用聚氨酯漆包铜线、耐高温电子线、铁氟龙线等。)
- 安装在扩展板上的电子元器件
Arduino用的万用板是一块适合要使用的Arduino开发板插座位置的专用电路板。请根据Arduino开发板进行选择。为了便于堆叠扩展板,我们使用长针插座。
本文使用的是镀锡线进行电路板布线,不过只要是可以焊接的电线都可以使用。如果您使用的是带绝缘护套的电线,最好准备一个剥线钳。
此外,要进行焊接作业的话,还需要以下工具:
- 电烙铁
- 焊料
- 剪钳
- 镊子
4. 组装万用电路板
准备好所有零部件之后,我们就要开始制作自己的扩展板了。
将零件插入万用板的孔中并焊接。万用板的基本步骤是“插入零部件→布线”。
插入电阻后,将其通过焊接固定在万用板上。
所有的电阻都焊好后,是这样的。
接下来,安装针座。。
用与电阻器相同的方式焊接针座。请注意,不要让焊料附着在引脚上,以免无法插入Arduino插座。
焊接好针座和电阻后,用镀锡线进行布线。
将电烙铁压在引脚根部,使焊料熔化,插入镀锡线后使其沿图案走线。需要弯曲90°的部分用镊子等夹住镀锡线折弯,然后用焊料焊接固定。
如果镀锡线过长,可以多焊几处,这样既牢固又好看。
用同样的方式完成所有布线,安装了矩阵LED后的电路板如上。
至此布线工作完成。
有些要安装的电路较大,万用板上的布线空间可能不够,因此准备一些绝缘线会很方便。
这次我们的部分布线也用了一些绝缘线。
5. 调整草图
通过将之前介绍过的电路重新安装在万用板,Arduino和矩阵LED之间的接线发生了变化,需要对以前的草图进行相应的修改。
在之前的文章中也提到过,是通过草图第2行和第3行的数组对矩阵LED连接的Arduino引脚编号进行定义的。与Arduino开发板之间的接线变化可以通过修改这里的数组来对应。
草图修改完成。
只要将草图发送至Arduino开发板,矩阵LED应该就会像之前的文章中一样亮起。如果不亮,请确认“万用板接线和Arduino引脚编号”、“Arduino引脚编号和草图数组中定义的引脚编号”。
矩阵LED的点亮和熄灭是通过将Arduino开发板的引脚用作“数字输入输出”来控制的。在这种情况下,草图是可以吸收万用板接线时的电路变化的。但是请注意,如果使用了PWM或I2C等特殊功能的话,改变引脚可能会无法正常工作。
6. 堆叠自制扩展板,创建属于自己的小装置
通常,在将面包板上创建的电路使用万用板做成扩展板时,并不会改变原本的电路。
另外,这次我们使用了长针插座,所以能堆叠多个扩展板,可以创建手掌大小的原创小装置。
例如,只要将上图所示的在其他电子制作中做的继电器扩展板与本次制作的矩阵LED扩展板组合起来,就可以轻松创建一个用矩阵LED图形显示继电器通电状态的设备。
这次我们根据之前在面包板上创建的矩阵LED驱动电路,自制了一个扩展板。
将电路做成扩展板需要花时间和精力进行焊接,但方便按原样直接保存,因此像上图所示的一样,可以通过将它们组合在一起来创建完全不同的设备。
当您熟悉了电子制作后,建议您挑战一下制作属于自己的扩展板!