Mirkocontroller, Arduino, Umbauen:
Shields für Arduino mit wenig Aufwand selbst bauen
In diesem Projekt wird beschrieben, wie man Aufsteckplatinen (sogenannte Shields) für den Arduino mit wenig Aufwand selbst bauen kann. Der Hardwareaufbau erfolgt auf einer Standard-Lochrasterplatine, sodass keine Platine geätzt werden muss. Will man mehrere verschiedene Zusatzschaltungen für den Arduino bauen, dann haben Shields den Vorteil, dass sie sehr schnell gegeneinander ausgetauscht werden können.
von Michael Gaus
Im Gegensatz dazu müsste bei Verwendung des beim Arduino Lernpaket mitgelieferten Steckbretts immer wieder die Bauteilverdrahtung geändert werden. Jedoch können mit Steckbrett die Bauteile einfach zusammengesteckt anstatt gelötet werden. Eine Kombination aus beidem kann auch eine nützliche Lösung sein: ein aufsteckbares Shield mit integriertem Steckbrett. Hier wird der Aufbau der verschiedenen Varianten beschrieben.
1. Shields selbst bauen
Aus einem Stück Lochrasterplatine mit einzelnen Lötpunkten sowie Stiftleisten mit 2,54 mm Rastermaß kann mit wenig Aufwand ein sogenanntes "Shield" gebaut werden, das direkt auf die Buchsen der Arduino Platine aufgesteckt werden kann.
Somit lassen sich als Shield aufgebaute Zusatzschaltungen sehr leicht gegeneinander austauschen.
Eine Aufbauskizze ist auf dem Bild zu sehen, wobei hier eine Durchsicht von der Platinenoberseite zu sehen ist.
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Zur Montage der Stiftleisten sollte am besten folgendermaßen vorgegangen werden:
- Zuerst die Stiftleisten in die Buchsen auf der Arduino-Platine einstecken.
- Die Lochrasterplatine auf die Stiftleisten mit etwas Abstand aufsetzen, sodass diese später noch auf der Platinenunterseite verlötet werden können. Hierbei müssen manche Stiftleisten leicht schräg aufgedrückt werden, da der Abstand der Buchsenleisten auf der Arduino-Platine leider nicht dem Standard von 2,54 mm entspricht.
- Wenn nun die Arduino-Platine auf die Seite gedreht wird, können die Stiftleisten mit den Lötpunkten auf der Lochrasterplatine verlötet werden.
Ein so aufgebautes und auf der Arduino-Platine aufgestecktes Shield ist auf dem Foto zu sehen. Auf der Platinenoberseite können dann die entsprechend der gewünschten Zusatzschaltung erforderlichen Bauteile plaziert werden und auf der Platinenunterseite verlötet werden.
Die Verschaltung der Bauteile kann auf der Unterseite mit Fädeldraht vorgenommen werden, auf die gleiche Art können auch die Verbindungen zu den Stiftleisten mit den Arduino-Signalen hergestellt werden.
2. Shield mit integriertem Steckbrett selbst bauen
Wenn man auf die schnelle auch mal eine Schaltung ohne zu löten auf dem beim Lernpaket Arduino mitgelieferten Steckbrett aufbauen möchte, dann bietet sich die folgende Lösung an: ein aufsteckbares Shield mit integriertem Steckbrett.
Als Grundlage dient zunächst der bereits oben beschriebene Aufbau eines Shields auf einer Lochrasterplatine.
Zusätzlich werden weitere Stiftleisten mit einem Abstand von 5,08 mm (also eine freihe Reihe auf der Lochrasterplatine dazwischen) auf der Platinenoberseite bestückt und auf der Platinenunterseite verlötet. Eine Aufbauskizze ist auf dem Bild zu sehen, wobei hier eine Durchsicht von der Platinenoberseite zu sehen ist.
Mit Lötzinnbrücken auf der Platinenunterseite werden dann diese Stiftleisten mit den bereits vorhandenen Stiftleisten elektrisch verbunden.
Um das Steckbrett zu kontaktieren werden 4 kleine Adapter benötigt.
Diese bestehen jeweils aus einer Buchsen- und einer Stiftleiste, die auf ein Stück Lochrasterplatine mit Streifen aufgelötet werden. Entsprechend den Arduino-Steckverbindern werden 2 Stück jeweils 6-polige und 2 Stück jeweils 8-polige dieser Adapter benötigt.
Der Abstand zwischen Buchsen- und Stiftleiste beträgt 5,08 mm, es bleibt also eine Reihe auf dem Lochraster dazwischen frei. Auf dem Foto ist solch ein Adapter zu sehen.
Die Adapter werden nun zwischen den Shield-Stiftleisten und dem Steckbrett aufgesetzt, sodass alle Pins der Arduino-Platine mit dem Steckbrett verbunden sind und dort für einen Schaltungsaufbau verwendet können.
Auf dem Steckbrett aufgebaute Schaltungen lassen sich nun als komplettes Shield mit einem Handgriff sehr einfach auf- und auch wieder von der Arduino-Platine abstecken, um z.B. andere Shields auszuprobieren.
Durch die steckbaren Adapter kann das Steckbrett auch jederzeit wieder vom Shield entfernt werden.
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Somit lassen sich als Shield aufgebaute Zusatzschaltungen sehr leicht gegeneinander austauschen.
