In diesem FAQ wird beschrieben, wie man einen Arduino UNO Standalone auf einem Breadboard aufbauen kann. Ziel ist es, den ATMEL ATmega 328p Microcontroller Standalone zu betreiben und somit die Kosten für ein Arduino-Projekt auf ein Minimum von etwa 3€ zu senken.

Hierbei wird ein USB-Seriell Wandler auf Basis eines CP2102 Chipsatzes verwendet. Er wird nur für das programmieren den Microchips benötigt und wird nicht dauerhaft gebraucht.

 

Benötigte Bauteile:
# Bezeichnung ~Preis
1 ATMEL ATmega 328P 2,00 €
2 Elektrolytkondensator 10uF 0,08 €
1 Elektrolytkondensator 1uF 0,04 €
1 Widerstand 10kOhm 0,02 €
2 Widerstand 220Ohm 0,04 €
1 Quarz 16 MHz 0,20 €
2 Keramikkondensator 22pF 0,10 €
2 LED 0,10 €
1 L7805CV 0,25 €
1 IC-Sockel 28 Polig (Optional) 0,10 €
    ~ 3 €

 

Benötigte Werkzeuge:
# Bezeichnung
1 Breadboard und Steckverbinder oder Lötkolben und Lochrasterplatine
1 Netzteil 5V - 12V DC
1 USB-Seriell-Wandler auf Basis von CP2102

 

Als erstes muss der ATMEL ATMEGA 328p mit dem Arduino UNO Bootloader beschrieben werden. Entweder ihr bestellt Chips auf denen der bereits drauf ist, oder ihr befolgt dieses Tutorial.

 

Die Komponenten müssen nach folgender Schaltzeichnung aufgebaut werden:

Hinweis: Bei meinem USB/Seriell-Wandler waren die RX und TX Pins vertauscht. Normalerweise muss RX an TX und umgekehrt.

Mit dieser Schaltung kann der Arduino programmiert werden, z. B. könnte die LED an PIN 13 blinken. Der USB-UART Wandler kann danach entfernt werden. Als Stromquelle kann dann z.B. ein 5V USB-Netzteil verwendet werden.

 

Der "echte" Arduino hingegen kann als Eingangsspannung 7-12V vertagen. Um dies der obigen Schaltung zu ermöglichen, wird ein Spannungswandler L7805CV eingesetzt:

Dabei ist folgendes zu beachten:

  • Der Eingabestrom muss Gleichstrom, nicht Wechselstrom sein
  • Das Bauteil erhitzt sich je nach Leistung und Eingangsspannung. D. h., wenn man viele 5V Verbraucher hat, muss man einen Kühlkörper an den L7805CV anbringen. Ich verwende für so etwas gerne alte CPU oder GPU Kühlkörper.

 

Die folgende Grafik zeigt, wie die komplette Schaltung auf einem Breadboard aufgebaut werden kann. Ein Klick auf die entsprechende Komponente zeigt deren Details:

 

Sollte ein manueller Reset-Button benötigt werden, muss ein Schalter zwischen dem ATMega Reset Pin (1) und GND eingebaut werden.

 

Solltet ihr optional noch einen "Reset"-Switch benötigen, baut einen Schalter zwischen Pin 1 und GND ein.

Im Boards-Menü müsst ihr angeben, einen "Arduino/Genuio Uno" zu flashen. Achtet auf den korrekten seriellen Port:

Datenblätter:

 

Verweise:

Kommentare  

#11 Marcel I. 2018-02-08 09:34
Florian:
1. Nein. Der Seriell-Wandler kann nur als solcher erkannt werden. Wenn du als HID erkannt werden können möchtest, solltest du z. B. einen ATmega32u4 verwenden (der ist im Arduino Leonardo verbaut)
2. Das könnte funktionieren, musste mal das Datenblatt vergleichen. Ich bezweifle aber, dass es den Arduino Bootloader für den Chip gibt.