jeudi 6 février 2014

Fabrication d'un Arduino conçu pour utilisation sur breadboard

J'adore mon Arduino Uno.  Mais il faut bien admettre que, lorsqu'on veut l'utiliser pour piloter un circuit construit sur une platine d'essai (breadboard), ses connecteurs femelles ne sont pas toujours ce qu'il y a de plus pratique.

Il y a quelques mois, j'avais construit mon propre Arduino en plaçant un Atmega 328 directement sur un breadboard.  Cet Arduino minimaliste comportait toutefois certains inconvénients qui expliquent pourquoi je ne l'ai jamais utilisé ensuite:

  • À moins de laisser le montage en permanence sur un breadboard réservé à cette fin, il faut compter quelques minutes pour brancher le quartz, les condensateurs, les résistances et l'adapteur FTDI aux endroits appropriés.  À moins de le faire très souvent, on doit consulter la documentation pour savoir quoi brancher, et à quel endroit.
  • Une fois l'Arduino monté sur le breadboard, il faut encore consulter la documentation pour établir une relation entre les pins de l'Atmega et celles de l'Arduino:  par exemple, l'entrée/sortie numéro 5 de l'Arduino correspond à la pin numéro 11 de l'Atmega.
  • Le circuit intégré n'a pas vraiment été conçu pour être inséré et retiré à répétition dans un breadboard; à la longue, une pin va inévitablement lâcher.


D'où l'intérêt de construire sur une carte perforée un Arduino très fortement inspiré du Boarduino d'Adafruit Industries:
  • Grâce à des connecteurs mâles situés sous la carte, cet Arduino est spécialement conçu pour être inséré dans un breadboard:  une fois inséré, chaque pin de l'Arduino est connectée à une rangée du breadboard. La carte est suffisamment étroite pour que 3 connections demeurent disponibles dans chaque rangée du breadboard.
  • Une rangée de 6 connecteurs mâles est prévue pour l'insertion du FTDI basic breakout:  on y insère le breakout sans être obligé de se demander où brancher individuellement chacune des 6 connexions.
  • Le bouton reset, le quartz, les condensateurs et les résistances nécessaires au fonctionnement de l'Arduino sont déjà soudés sur la carte, bien entendu.   Après insertion de l'adaptateur FTDI, l'Arduino est prêt à l'emploi.
  • Une étiquette collée directement sur le circuit intégré indique le "numéro Arduino" des pins.
On fait comment?

Je vous réfère cet article précédent concernant la façon d'installer le bootloader dans l'Atmega 328.  Si j'étais vous, je m'assurerais que le circuit fonctionne convenablement sur un breadboard avant de tout souder sur la carte.

On s'assure donc d'avoir sous la main:  un Atmega 328 muni de son bootloader, un socket à 28 pins dans lequel on insérera l'Atmega, des headers mâles, un quartz  de 16 MHz, une résistance de 10K, un condensateur de 0,47 µF et deux condensateurs de 22 pF.

Ensuite, j'ai découpé une bande d'une largeur de 6 trous dans un perfboard:  on peut ainsi insérer des headers mâles de part et d'autre du socket (et on ne garde pas plus large que ces 6 trous, sinon on perd de l'espace utilisable sur le breadboard...).  La longueur est de 24 trous, ce qui me semble à peu près le minimum raisonnable pour y insérer tous les composants requis.  

Pour le circuit, je me suis basé sur les schémas du Duemilanove, en supprimant tout ce qui sert à la connexion avec l'ordinateur (c'est l'adaptateur FTDI qui s'en chargera) et la régulation de tension (cet Arduino peut être alimenté par USB grâce à l'adaptateur FTDI, sinon il faudra lui fournir une tension régulée de 5 V précisément; de plus, il n'est pourvu d'aucune sortie 3,3 V).


Yves Pelletier (Twitter:  @ElectroAmateur)



7 commentaires:

  1. Je suis fainéant, j'utilise un Arduino Nano !

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  2. est ce que t'as un schéma du breakout

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    1. Non...comme d'habitude, j'ai improvisé avec assez peu de planification: un tel schéma ne constituerait pas un très bon exemple...

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  3. J aurais voulu en fabriquer un mois même

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  4. Réponses
    1. J'achète souvent mes perfboards chez DipMicro (https://www.dipmicro.com/store/PCB-UNI7H) , mais je m'approvionnerais probablement ailleurs si je vivais en Europe. Il s'agit en fait d'un morceau découpé à l'exacto dans une perfboard de 70 X 50 mm.

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