为 MicroArduino 设计一款2.4G射频扩展板
之前的 Arduino 核心板我暂时起名为 MicroArduino
,原因是核心板尺寸较小,集成功能较多,从开发的角度来说其实完全可以免去很多无用的外设模块,甚至可以在一些对空间有较高要求的DIY作品上直接使用,确实方便很多。
本次主要是为 MicroArduino 设计了一款 2.4G 的射频扩展板,同时集成了一片 OLED 显示屏,来实现一些无线数据传输和显示的需要。
主要功能
这次的扩展板主要集成了屏幕显示和 2.4G 的射频。
- 板载 NRF24L01 无线芯片;
- 板载 0.91 英寸 128×32 oled 屏幕;
- 独立的电源管理,外部取电,自动切换电源,不影响核心板供电。
看一下实物图。
和 MicroArduino 核心板的对比图。
以及堆叠到 MicroArduino 上以后的效果。
背面是丝印,每一个扩展模块的背面都将是丝印,标明 IO 口的用途。
PCB设计
本次的设计软件没有用 Eagle PCB,而是使用了 立创EDA ,主要原因是有一些封装库 Eagle 没有,需要重绘,而我又不想把时间花在绘制这些元件库上,所以切换到了立创EDA,使用后感觉不错。
使用立创EDA设计PCB和走线。
立创EDA可以支持输出 2D 和 3D 预览,比如下面的是核心板的 2D 预览图,我渲染成了白色。
固件开发
扩展板的固件开发实质是核心板的固件开发,本次的开发还是基于 Arduino 平台的,调试了 OLED 屏和 NRF24L01 基本都正常,只是 NRF 部分可能是阻抗匹配的问题,导致传输距离不是很远。
由于 NRF 的部分之前没有计算阻抗,所以匹配的不是很好,后续会针对这个问题进一步改进,必要的情况下可以尝试添加 SPA 模块。