不会PCB设计也能制作Arduino Uno

网友投稿 2019-06-05 20:48

不会设计PCB板，也想玩电路，行么？行，要知道没有PCB这玩意之前，元器件之间就是这么连的啊（苏老师想象的），其实我们PCB设计有问题需要Rework的时候也是要用各种飞线让自己的电路工作。

所以，即便你PCB设计都没有问题，偶尔DIY一下没有PCB的电路也是很有意义的一件事情。

今天我们来看看国外的一个大神做的Arduino Uno，下面是他的作品，先膜拜一下。

我们先看看Arduino Uno的电路都有哪些器件？如何连接的？

是不是还挺复杂的？大神把这些器件分成了4个部分：

ATmega328 MCU

ATmega328P PDIP
16MHz 晶体振荡器
电容

电源电路

7-12V 到 5V的稳压器
5V 到 3.3V 的稳压器
USB/外部输入自动选择电路
反向电流保护

USB转UART电路

USB连接器
串行转换芯片(ATMEGA8U2-MU)，有晶体振荡器和电容

指示用LEDs

电源LED
缺省的LED (D13)
TX/RX LEDs

大神先搞定MCU和它相连的数据线，幸运的是Arduino Uno的外接连接器的管脚分配跟ATMEGA328的28-DIP封装的管脚是匹配的，因此避免了不必要的连线交叉。

下图就是MCU的插座和IO接头的数据连接。

ATmega328外围的元器件只有一个16MHz的晶体振荡器和2个22pF的电容，看下图：

接下来我们看电源部分的电路，大神用洞洞板制作了一个支撑，以便有足够的焊接空间。

Arduino Uno有两个电源输入：

通过USB的5V DC
通过插座连接外部的7-12V直流（苏老师顺便问大家，为什么是7-12V？低于7V或高于12V或如何？）

电路上有两个稳压器，一个提供5V DV，一个提供3.3VDC。在这个项目中大神使用了工程师都喜闻乐见的AMS1117-5和AMS1117-3.3开做稳压，当然这两个稳压器外部也要相应的电容，在这里使用了SMD封装的电容。

大神实际上是做了两层连线，这就类似双面的PCB板。

下面来看看USB到UART电路部分：

这部分非常重要，用于Arduino IDE对板子进行配置，而不需要专门的编程器。在这里芯片采用的是CH340C，原来的Arduino Uno R3设计中用的是ATMEGA8U2-MU，但这个玩意实在太小了，在这里焊接太困难。CH340C是SOP-16封装，外部只需要4个器件 - 2个电容和2个Tx/Rx线上的电阻，这样大大简化了电路的复杂度。