Paperduino. (Variante de Arduino)

Darek.

Bovino adolescente
#1
Esto no es mas que otra variante de Arduino por txapuzas pero con la ventaja de que se pude armar a un menor costo de lo que representa obtener el original, les dejo el texto original sobre el articulo y los links correspondientes para armarlo.



Pues sí, otra variante de Arduino, y más concretamente de Paperduino.
Cuando ví por primera vez Paperduino, me quedé asombrado de lo que me pareció una idea tan simple (http://lab.guilhermemartins.net/2009/05/06/paperduino-prints/), pero al realizarlo me dí cuenta de que el proceso de soldadura se hacía bastante complicado. Por ello pensé que sería mejor hacer una variante con circuito impreso.

El circuito es una simplificación de Arduino, es decir, no tiene convertidor USB-SerieTTL en la placa, ni conector de 6 pines para el ISP (si te parece chino lo que te estoy diciendo, no te preocupes, ya lo explicaré más adelante). Es un diseño sencillo muy similar al Arduino-Serial.


He realizado algunas modificaciones respeto a diseño del paperduino original, por un lado le he añadido un conector para poder alimentar directamente el circuito con 5v, ya que cada vez es más común que tengamos por casa alimentadores viejos para mp3, móviles... que suministren esta tensión. Con lo que si queremos podemos simplificar todavía más el circuito y eliminar el regulador 7805. También he desconectado la señal ARef de 5V por si alguna vez queremos utilizar otra tensión de referencia para los convertidores analógico/digitales, y por último, la placa está preparada para el caso de que utilices un cable de programación FTDI que sea compatible con 5v, uniendo entonces los puntos FTDI-VCC (justo debajo del logo de txapuzas en la placa) podrás alimentar el chip con el propio cable FTDI (Repito, haz esto sólo si tu cable FTDI suministra tensiones de 5v)


He intentado mantener la distribución de los componentes del Paperduino, y que la placa sea lo más sencilla posible para poder realizarla sin proceso de fotograbado o plancha, (si quieres puedes hacerlo) sino simplemente transladando los agujeros de la pegatina "paperduino" a la placa, y luego con un rotulador dibujar las pistas.


Para programarlo necesitarás un cable FTDI (puedes realizar uno siguiendo las indicaciones de:
http://txapuzas.blogspot.com/2010/07/cable-de-programacion-para-arduino-ftdi.html).
Si utilizas este cable, debes tener en cuenta que el chip que utiliza trabaja con tensiones de 3,3v y el paperduino está alimentado a 5v, el pin 2 del conector FTDI (Vcc) no está conectado, de esta forma la placa no se alimenta de dicho pin, sólo de la batería o rectificador y no estropeamos el chip del cable. (es decir puedes tener el paperduino siempre conectado con una alimentación externa). no obstante si dispones de otro tipo de cable, que permita entregue una alimentación de 5v, la placa está preparada para que unas las dos alimentaciones mediante un puente (FTDI-Vcc).

Componentes
1 7805 Regulador de voltaje 2 LEDs (colores diferentes)
2 Resistencias 1K
1 Resistencia 10K
2 Condensadores 100 uF /25v
1 Cuarzo de 16 MHz
2 Condensadores de 22 pF (Tienen que ser cerámicos, parece que los de poliester dan problemas)
1 Condensador de 100nF
1 Pulsador de Reset
1 Atmel ATMega168, ATMega328P con bootloader (ver texto)
1 Zócalo de 28 pines
Barras de pines macho y hembras y una placa para PCB
(El precio no supera los 10€ !!!!)

Para realizar un sistema Arduino, podemos utilizar varios micros (el ATMega8 obsoleto, el ATMega168 o el ATMega328)

micro Flash SRAM eeprom Compatibilidad
atmega8 8k 1K 512 Arduino Serial(28pin-OBSOLETO)
atmega168 16k 1K 512 Arduino Diecimila (28pin)
atmega328 32k 2k 1024 Arduino Duemilanove (28pin)
atmega1280 128k 8k 4k Arduino Mega (sólo en SMD 64pin)


Con lo cual nos tenemos que quedar con el ATMEGA168 o el ATMEGA328, que podemos comprar en cualquier tienda de componentes electronicos, pero para que funcione con el editor de programas Arduino, es necesario que el chip esté grabado con un pequeño programa denominado "bootloader", que se ocupa de facilitar la futura grabación de nuestros maravillosos programas (en el argot de Arduino sketches). Ahora viene la pescadilla que se muerde la cola, ¿cómo podemos grabar el bootloader en el micro, si se necesita el bootloader para grabar programas en él?. Tenemos varias soluciones:
Comprar el chip con el bootloader pregrabado
En internet puedes encontrar micros ya preparados (con bootloader), que puedes utilizar directamente (yo he comprado 2 ATMEGA328P en Ebay por 11€ los dos y portes incluidos!).
Comprar el chip virgen y grabar el bootloader con otro arduino
Tienes la explicación un poco más abajo.
Comprar el chip virgen y grabar el bootloader con un grabador
Mira este enlace: http://www.arduino.cc/en/Hacking/Bootloader
Comprar el chip virgen y grabar el bootloader con un cable paralelo modificado
Mira este enlace: http://txapuzas.blogspot.com/2009/12/paperbootloaderspp-grabacion-del.html


Realización


El método utilizado para la realización de la placa es con una placa de circuito impreso y las ayudas de unas pegatinas. Si quieres puedes utilizar el método habitual de fotograbado, pero un método a mi parecer más sencillo (y claro más "txapuzas") es el siguiente:

1 Descarga el archivo comprimido en zip e imprime el documento "Paperduino_v0" (lo tienes disponible en varios formatos más abajo, en apartado descargas).


2 Comprueba mediante la regla situada en el margen izquierdo del documento impreso que está a escala 1/1, es decir que la regla mide 250mm de longitud. Si no es así deberás modificar algún parámetro de tu impresora para que la impresión sea a escala natural.

3 Recorta la zona denominada "Lado cobre".

4 Recorta un trozo de la placa con las dimensiones de la pegatina recortada.

5 Pégala con algún adhesivo reposicionable o bien con cinta adhesiva a la placa por el lado de cobre (posteriormente eliminaremos esta pegatina).

6 Taladra todos los agujeros de inserción de componentes representados en la pegatina. (Es mejor taladrar desde el lado de cobre para que no aparezcan rebabas en las pistas)

7 Despega la pegatina del lado de cobre


8 Con un rotulador permanente y tomando como referencia los agujeros taladrados, copia las pistas a la placa.

9 Mete la placa en Cloruro Férrico

10 Recorta la pegatina del "lado de componentes" (Si quieres puedes pegar encima un trozo de "Aeronfix" transparente para protegerla.

11 Tomando algunos de los agujeros taladrados como referencia pega la pegatina "lado de componentes" a la placa

12 Vete soldando los componentes. Suele ser recomendable soldarlos en este orden:

puentes, zócalos y conectores.
Resistencias
Condensadores
Diodos y transistores

Carga del Gestor de Programas (Bootloader)

Para cargar el bootloader, puedes utilizar un programador externo, un programador casero a través del puerto paralelo, o también puedes utilizar un Arduino como programador (datos recogidos de: http://arduino.cc/es/Tutorial/ArduinoISP.)

Tendrás que conectar el Paperduino de la siguiente forma:


Es decir:

Arduino Paperduino
10 RESET
D11 D11
D12 D12
D13 D13
5v 5v
GND GND

Y el proceso es siguiente:

Carga el programa ArduinoISP (File>Examples>ArduinoISP) a tu placa Arduino
Conecta los cables desde tu placa Arduino a la placa Paperduino tal y como está explicado arriba.
Selecciona en el menú Tools > Board la placa a la que corresponda el chip al que quieres programar el bootloader (El chip que utilizas en el Paperduino).
Usa el comando Tools>Burn Bootloader > Arduino as AVRISP.

Carga de Sketches

Una vez que el chip tiene el bootloader cargado (PaperBootloader) se ha convertido en un Arduino, y por lo tanto podemos cargar los sketches directamente desde el entorno Arduino.
Para realizar la carga de Sketches podemos utilizar el PaperFTDI o el PaperRS232, pero también podemos utilizar el chip FTDI de un Arduino. Para ello quitaremos el chip ATMega de la placa Arduino (con cuidado), y conectaremos el Arduino con el Paperduino de la siguiente manera:


Es decir:

Arduino Paperduino
0 (RX) 0 (RX)
1 (TX) 1 (TX)
Reset Reset
5v 5v
GND GND

Notas:
En el Arduino es necesario quitar el chip ATmega.
Si quieres, puedes utilizar el conector FTDI, ya que salvo la alimentación tienes ahí todos los pines necesarios.
En el paperduino tendremos el chip con el bootloader en el que queramos cargar el sketch. No es necesario alimentar al Paperduino, ya que toma la alimentación del Arduino.
Al utilizar el sistema de programación e la placa Arduino, tiene reset automático, es decir, no es necesario apretar el reset para programar el paperduino.
Desde el entorno Arduino eligiremos la placa que se corresponda con el chip instalado en el Paperduino (ATmega328P o ATmega168)


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Descargas

El esquema, descripción e imágenes están disponibles en el siguiente enlace:

Descarga

Código:
http://cid-b625350fa60e2d43.office.live.com/self.aspx/.Documents/Txapuzas/5%20Paperduino-PCB%5E_02.zip


Mas información así como otros Paperduinos

Txapuzas
 

Zephyros

Bovino de la familia
#2
Arduino es un excelente inicio para quienes empezamos en esto de los microcontroladores... desafortunadamente con todo y que Arduino es OpenHardware, los mcu's están muy caros, más aún los kits que se venden prearmados.

Ojalá se le diera la difusión como para reducir drásticamente los precios al usuario final.

En los EU, los precios son realmente accesibles, no así en México, donde un kit de aprendizaje básico, cuesta mucho más que uno similar para un mcu de Microchip.

Por lo pronto, tomaré la idea que nos comparte Darek y daré mis primeros pasos con Arduino.

Por cierto, saben si Atmel regala "samples"?
 

mcpiebot

Bovino adicto
#3
Arduino es un excelente inicio para quienes empezamos en esto de los microcontroladores... desafortunadamente con todo y que Arduino es OpenHardware, los mcu's están muy caros, más aún los kits que se venden prearmados.

Ojalá se le diera la difusión como para reducir drásticamente los precios al usuario final.

En los EU, los precios son realmente accesibles, no así en México, donde un kit de aprendizaje básico, cuesta mucho más que uno similar para un mcu de Microchip.

Por lo pronto, tomaré la idea que nos comparte Darek y daré mis primeros pasos con Arduino.

Por cierto, saben si Atmel regala "samples"?
Atmel supuestamente ofrece samples, pero te llaman continuamente para ver en que los vas a usar, si ya los usaste, si ya estas produciendo y cuando les vas a comprar.

Para los que inician con microcontroladores, yo les recomiendo el "launchapd" de Texas instruments.

En una herramienta económica y poderosa ya que son microcontroladores de 16bits.
Te dejo esta reseña para que lo revises.

http://www.youtube.com/watch?v=-9wlhU09kJc

Saludos!
 

Zephyros

Bovino de la familia
#4
Atmel supuestamente ofrece samples, pero te llaman continuamente para ver en que los vas a usar, si ya los usaste, si ya estas produciendo y cuando les vas a comprar.

Para los que inician con microcontroladores, yo les recomiendo el "launchapd" de Texas instruments.

En una herramienta económica y poderosa ya que son microcontroladores de 16bits.
Te dejo esta reseña para que lo revises.

http://www.youtube.com/watch?v=-9wlhU09kJc

Saludos!
Muchas gracias por la info, me quedé sorprendido por el precio que mencionas. Buscaré en la página de TI para ver si me compro una o dos de ellas.

Un saludo!
 
#5
¡Saludos! Al parecer paperduino suena como una ecxcelente opción para grabar algunos programas en los micros de Atmel, pero por ejemplo, traten de utilizarlo para grabar el bootloader desde Arduino UNO (R3) al micro ATmega328P-PU, y podrán ver que no es posible, o por lo menos lo he intentado de diversas formas y con conexiones similares sin buen resultado.
¿Alguien ha podido realizar esta proeza?, de ser así les solicio de la manera más atenta indiquen ¿cómo lo hicieron?.
Gracias y hasta pronto...
 

jcpe80

Baneado :(
#7
Sale mas económico comprar un Arduino Nano o un Arduino Micro, que están listos para ser programados, que hacer un Peperduino o la placa del proyecto Pingüino. Pueden comprarlos online. El arduino UNO también es económico y si lo compran online a los chinos lo llevan hasta su casa.
 
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