Blindagem da fonte de alimentação Diy Arduino com opções de saída de 3,3 V, 5 V e 12 V

No desenvolvimento de projetos eletrônicos, a fonte de alimentação é uma das partes mais importantes de todo o projeto e sempre há necessidade de alimentação com múltiplas tensões de saída. Isso ocorre porque diferentes sensores precisam de diferentes tensões e correntes de entrada para funcionar com eficiência. Nesse cenário, uma fonte de alimentação que pode gerar várias tensões torna-se muito importante. Existem opções que um engenheiro pode usar para fonte de alimentação externa, como RPS (fonte de alimentação regulada) ou adaptadores AC, mas várias fontes de alimentação serão necessárias e todo o sistema se tornará volumoso.

Portanto, hoje estaremos projetando uma fonte de alimentação multifuncional. A fonte de alimentação será um escudo de alimentação Arduino UNO Poder qual a saída vontade de múltiplas faixas de tensão, tais como 3.3V, 5V e 12V. O escudo será um escudo típico do Arduino UNO com todos os pinos do Arduino UNO podendo ser usados junto com os pinos extras para 3,3 V, 5 V, 12 V e GND. Aqui, o PCB é projetado no EasyEDA PCB Designer e fabricado pela PCBGoGo.

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Componentes necessários

LM317 - 1 Unidade
LM7805 - 1 Unidade
LED (qualquer cor) - 1 unidade
12 V DC Barrel Jack - Unidade
Resistor 220Ω - 1 Unidade
Resistor 560Ω - 2 unidades
Capacitor 1uF - 2 unidades
Capacitor 0,1uF - 1 Unidade
Pinos Burg (20 mm) - 52 unidades

Diagrama de circuito

O diagrama de circuito e o esquema do Arduino Power Supply Shield é bastante simples e não contém muito posicionamento de componentes. Estaremos usando 12V DC Barrel Jack para a entrada de tensão principal para todo o Arduino UNO Shield. O LM7805 converterá a saída de 12 V em 5 V, da mesma forma que o LM317 converterá a saída de 12 V em 3,3 V. LM317 é um regulador de tensão IC popular pode ser usado para construir um circuito regulador de tensão variável.

Para converter 12V para 3,3V estamos usando 330Ω e 560Ω como circuito divisor de tensão. É importante colocar um capacitor de saída entre a saída do LM7805 e o aterramento. Da mesma forma entre o LM317 e o Ground. Lembre-se de que todos os aterramentos devem ser comuns e a largura de pista exigida deve ser escolhida dependendo da corrente que flui através do circuito.

Fabricando o PCB para Arduino Power Supply Shield

Depois de preparar o circuito, é hora de prosseguir com o design de nosso PCB usando o software de design de PCB. Conforme declarado anteriormente, estamos usando o EasyEDA PCB Designer, portanto, só precisamos converter o esquema em uma placa PCB. Ao converter o esquema em cartão, você também precisa colocar os componentes nos locais de acordo com o projeto. Depois de converter o esquema acima para a placa, meu PCB ficou com a aparência abaixo.

Você pode baixar o arquivo Gerber neste link e enviá-lo para o fabricante do PCBGOGO online ou pode alterar o layout da placa de acordo com seu design personalizado e aplicação.

Solicitando o PCB do PCBGoGo

Agora, quando o design completo está pronto, é hora de obtê-los fabricados. Para fazer o PCB é muito fácil, basta seguir as etapas abaixo

Etapa 1: Acesse www.pcbgogo.com, inscreva-se se esta for sua primeira vez. Então, na guia Protótipo de PCB, insira as dimensões de seu PCB, o número de camadas e o número de PCB que você precisa. Assumindo que o PCB tem 80 cm × 80 cm, você pode definir as dimensões conforme mostrado abaixo.

Etapa 2: Continue clicando no botão Citar Agora . Você será levado a uma página onde definir alguns parâmetros adicionais, se necessário, como o material usado, espaçamento entre pistas, etc. Mas principalmente os valores padrão funcionarão bem. A única coisa que devemos considerar aqui é o preço e o tempo. Como você pode ver, o Build Time é de apenas 2-3 dias e custa apenas US $ 5 para nosso PSB. Você pode então selecionar um método de envio preferido com base em sua necessidade.

Etapa 3: A última etapa é fazer o upload do arquivo Gerber e prosseguir com o pagamento. Para garantir que o processo está tranquilo, o PCBGOGO verifica se seu arquivo Gerber é válido antes de prosseguir com o pagamento. Dessa forma, você pode ter certeza de que seu PCB é amigável para a fabricação e chegará até você quando estiver comprometido.

Montagem do PCB

Depois que a placa foi encomendada, ela chegou até mim depois de alguns dias, embora fosse enviada em uma caixa bem embalada e bem etiquetada e, como sempre, a qualidade do PCB era incrível.

Pegue o kit de solda e comece a colocar todos os componentes nas almofadas certas da placa PCB. A solda é fácil de terminar, pois não há muitos componentes usados neste projeto.

Quando a solda estiver concluída, sua placa deve ficar como abaixo.

Neste Power Shield, os pinos burg usados são de conectores macho para macho de 20 mm. Você pode usar pinos de macho para fêmea, dependendo da disponibilidade. Os pinos de hambúrguer de 20 mm são adequados para o Arduino Shield e se encaixam bem no Arduino UNO.

Testando a fonte de alimentação Arduino Shield

É realmente fácil testar o escudo do Arduino. Basta colocar a blindagem no Arduino UNO e fornecer uma alimentação de 12 V a partir do conector do barril de entrada. A blindagem pode receber tensão de entrada de no máximo 34 V sem danificar os componentes.

Você pode verificar toda a tensão de saída, ou seja, 3,3 V, 5 V e 12 V usando um multímetro digital. Se tudo correr bem, incluindo o projeto e a soldagem dos componentes, você poderá anotar a tensão de saída exata nos pinos de saída.

Um vídeo detalhado sobre como projetar e solicitar o PCB para a blindagem é fornecido abaixo.

Isso conclui o tutorial completo sobre como fazer um escudo de fonte de alimentação Arduino Uno. Se você enfrentar alguma dificuldade, sinta-se à vontade para comentar abaixo ou acessar nosso fórum para obter mais ajuda.