描述

是的！這篇文章是一篇與 Arduino 相關的文章，解釋了新發布的開發板Portenta的基礎知識和高級細節。

如果您不喜歡閱讀，那么視頻可能對您來說是一個不錯的選擇，只需顯示上述視頻并觀看 :)

我希望您已經喜歡我之前關于“如何制作 PCB 名片”的帖子，并且您已準備好使用新的，像往常一樣，我會嘗試收集一些有用且有趣的內容并將其帶到桌面上，以便您作為追隨者獲得一些新的知識和技能，今天的主題是如何創建自己的練習電路板來與制造商網站上描述的“工業板” Arduino Portenta 開發板接口。

在制作這個項目的過程中，我們試圖確保這篇文章將成為結合硬件設計和組裝的一些實踐任務以及我們所做的軟件測試的最佳指南。您將通過一些軟件，如Arduino IDE和Altium Designer。

這個項目做起來很方便，只要你選擇了合適的文件和支持，談到支持，我在一個艱難的任務中找到合適的制造商來生產我的練習平臺，它登陸了JLCPCB，這些家伙只是支持這個通過提供該項目所需的印刷電路板來進行項目。

你將從這個項目中學到什么：

• 了解有關 Arduino Portenta 的必要細節。
• 在 Altium Desiger 上準備練習板的示意圖。
• 創建適當的 PCB 設計。
• 將電子部件焊接到 PCB 上。
• 開始第一個測試并驗證項目。

關于 Arduino Portenta 板

也許這對您來說是新事物，因為它最近發布并且沒有高度集成到原型類別中！Arduino Portenta 板已被歸類為“Pro”工業板，適用于需要高性能的高級項目。

甚至為這個主題建立了一個新的Arduino 網絡部分，好吧，我說的是新的Arduino Pro網站。在那里你可以找到工業 Arduino 板的列表，Portenta 肯定在列表的首位。甚至主題也不像經典的 Arduino 東西，它有更深的顏色，你可以從 Portenta 板本身注意到這一點，它是由黑色阻焊電路板制成的。實際上，Arduino 社區為他們所有的“Pro”產品保留了這種顏色。

“Pro”類別的板列表并不長，因為它只有Arduino Portenta 、Nano 系列和Arduino MKR ，現在這些 Nano 和 MKR 是您可能熟悉的名稱。

是什么讓 Portenta 被歸類為“Pro”板！

我們曾經玩過的經典 Arduino 板有一些有限的外圍設備，需要添加一些外部小工具和擴展板來擴展板功能，它的 MCU 寄存器基于 8 位架構，這在前面的執行上是一個限制。一些需要高解碼、高解碼和高執行速度的特定任務。所有這些細節都不受限于帶有 STmicroelectronics 的野獸雙核處理器的 Arduino Portenta 板，哦，是的！我們正在談論32 位 MCU 架構在這里，高速和基本高的一切！玩這種開發板的樂趣不僅在于 MC??U 架構，還在于它周圍的許多附加外圍設備，該板帶有 Murata Electronics 的內置 WIFI 和藍牙以及更多您可以找到它們的完整詳細信息的 IC這里

您會注意到 Portenta 有一個完整的系列小工具，該系列包括一些用于 H7 Portenta 的Shields和板工業載體。我知道你愿意說什么！可能是關于這個“H7”標簽的問題！實際上它來自雙核處理器，因為主板是圍繞兩個處理器H7和H4構建的，這兩個處理器共享對所有主板外圍設備的訪問權限，換句話說，您可以說您在一個身體中有兩個大腦，或者一塊板上有兩個 Arduino. 是的，我知道你現在在問什么！答案是“是的”，您可以在這個 Portenta 中運行兩個不同的程序：D（同時運行兩個 void 循環函數）。現在輪到我問一個問題，為什么他們稱它為“Portenta H7”而不僅僅是“Portenta”，嗯，也許是因為會有更多具有不同處理器的其他 Portenta 版本。讓我們等著看。

我們怎樣才能馴服這只預示野獸

現在我們進入這篇文章的核心，記住我寫這篇文章是為了解釋如何訪問 Portenta 外圍設備。

?

它說該板具有相同的 Arduino MKR 系列接頭連接器，這意味著如果我們在板側焊接一些 SIL 連接器，那么我們可以訪問處理器的端口，不幸的是我不是那種會搞砸的人85 美元的電路板帶有一些丑陋的連接器，看起來很棒，即使電路板沒有連接器，所以我決定通過它的高密度連接器使用電路板。

是的！電路板底部的那些小連接器，如何訪問它們！？這就是問題所在。

實際上，這些夾層連接器每個都有 80 個引腳，并提供對所有電路板外圍設備的訪問，所以我決定創建自己的電路板來斷開這些夾層連接器，然后插入 Portenta 板并使用它，一種即插即用或主客技術。這將使 Portenta 永遠保持全新狀態，也將有助于探索更多的電路板外圍設備，還可以節省資金，因為我們會將 Portenta 插入超級便宜的電路板中。

讓我們開始設計我們的定制板

如果你不熟悉我的“文章風格”，那么讓我告訴你，總是這樣，我準備了一個設計部分，在那里我詳細介紹了原理圖塊，然后我們開始生產設計的電路板，這樣你就可以考慮step 是本文中最重要的步驟之一。

正如我在上一節中提到的，我將通過其高密度連接器使用 Portenta 板，因此定義接收 Portenta 的適當部件參考可能是這里最重要的，因為夾層連接器有兩個很多并且幾乎相同，所以我們需要仔細挑選合適的。

實際上，Arduino 社區可以通過他們的商店網頁輕松發布“交互式板查看器”，以 SCH 模式、PCB 模式和 3D 模式顯示 Portenta 產品。此功能由Altium 365 提供支持，所有電路板組件都是可點擊的，您可以只顯示組件的屬性，然后在搜索所需組件時獲得零件號作為使用它的參考。

Portenta H7 板中使用的夾層連接器是 HIROSE 制造商的表面貼裝 80 針 HDR 連接器（這就是我們稱之為 HRS conn 的原因），它們的部件號是DF40C-80DP-0.4V(51) ，查看制造商數據表表示適合此類參考的公連接器是DF40C-80DS-0.4V(51) ，這正是我們在原理圖設計中使用的。

噢！嗨！關于設計，記住這部分是關于原理圖的，所以讓我們運行我們的電路設計工具并開始繪圖，這次我將開始使用Altium Designer為這個項目繪制原理圖和 PCB。

讓我告訴你！你是這篇文章的好讀者，你應該得到一份禮物！是的，給您的特別禮物：您可以通過此鏈接免費試用 Altium 設計，但是，嘿，保守這個秘密，我會給您帶來更多禮物；）

我附上了我為我的主板制作的方案，我只想說使用設計工具并不難，尤其是在Octopart 的幫助下，它是一種方案和足跡在線倉庫，你基本上可以找到您需要的所有部件的封裝和封裝。

我在我的設計中添加了一些 LED 來對數字和 PWM 引腳執行一些編程測試，一些用于數字輸入的滑動開關，最好還有一個用于一些電源控制的電機驅動器，我添加了一個 MAX6675 來測試執行能力我的代碼上有一些庫。

基本上所有的零件封裝都可以在 Altium Designer 中使用，所以我只是順利地完成了 schem 過程。

直接到PCB

你還在讀嗯嗯，那么我猜我的帖子很有趣，足以引起你的注意！:D

我們處于有趣的部分，PCB設計讓我總覺得我處于“專業”階段，因為感覺我們在這里做了一些先進的東西，是的，我的意思是電路板設計，它會類似于那些花哨的我們從市場上購買的板^_^

我們仍然為這部分運行Altium 設計器，因為這個 EDA 環境包含所有內容，您可以將 Schem 轉換為 PCB，然后執行布線。

我將我的組件安排在電路板輪廓區域內，尺寸約為 106mm x 58mm，緊湊且適合連接 Portenta H7 并通過探索電路板組件進行練習。

?

我尊重標題到標題的間距以匹配Portenta 布局，EDA 工具的準確測量在這部分有很大幫助，您甚至可以獲得 Arduino Portenta 的 Altium 設計文件，以確保您正在通過正確的路徑，因為 Arduino Portenta 板是通過 Altium Designer 設計的。我還通過在零件封裝下方放置一個實心銅區域為電機驅動器創建了一個“PCB 散熱器”，這在零件數據表中有所提及，請記住我們需要始終遵循數據表的數據。

?

設計階段的最后一步是給我的板起一個很酷的名字：

預兆的寶座板

?

就是這個名字：）

是時候集合了

在為 PCB 制造生成 GERBER 文件后，我們所需要做的就是將文件提交給 PCB 制造商并等待電路板的到來。

與往常一樣，PCB 訂購是JLCPCB訂購網頁上最簡單的步驟，所有細節都在那里，只需上傳您可以從下面的文件源下載的 GERBER 文件，然后設置一些 PCB 制造參數，如 PCB 厚度和顏色，我為我的Throne 板選擇了黑色阻焊層顏色以匹配“Portenta Family”。

我還訂購了與PCB相關的Stencil ，以使組裝對我來說更容易，尤其是我在設計中使用的微小部件占用空間。

?

我給JLCPCB 5 顆星，因為他們工作出色，交貨迅速。

我從 Farnell Electronics 訂購了組件，如果您也想訂購，可以下載包含所有必要零件詳細信息的 BOM 文件。

現在我們已經準備好了所有的配料，是時候組裝了。我使用低溫焊膏(Chipquik SMDLTLFP10T5) 使用熱板組裝我的電子零件，我不建議使用烙鐵或焊接熱風槍，因為這些 HRS 連接器的塑料外殼很容易損壞.

?

完成組裝后，不要忘記用一些助焊劑清潔您的電路板。

我將那些漂亮的螺絲頭焊接到板子的側面，我可以插入外部電源以及傳感器和執行器，這些端子讓我的 Throne 板看起來很有吸引力

讓我們現在玩它

我知道你已經迫不及待地想把 Portenta 放在王座上，但不要急！只需要多一步，我必須進行一些短路測試，以確保我們沒有留下任何短路路徑。我還插入了外部電源以測量 Portenta 將通過外部電源接收電源而沒有問題。

我的 Throne board 現在已經準備好迎接客人了，正如你所看到的那樣，Portenta 非常適合 Throne 并且看起來很迷人，

?

現在我們直接進入軟件部分。

我運行我的 Arduino IDE，最新版本不需要配置，所以我直接將閃爍 LED 草圖上傳到我的板上。噢！嗨！這個 Arduino 板需要一根 USB C 型電纜。

我剛剛注意到對板 GPIO 的訪問與其他 Arduino 板不同，因為您需要通過指定端口名稱和引腳號來調用引腳操作，例如數字引腳 0 不是 D0 甚至不僅僅是0 但它是“H”端口寄存器的第 15 個框，這就是它被標記為 PH15 的原因，為了將它與 Arduino API 一起使用，它必須寫為 PH_15，以 digitalWrite 函數為例，它將如下所示：數字寫入（PH_15，狀態）；其中 Status 可以是 HIGH 或 LOW 邏輯電平

閃爍代碼是我們用來測試 Arduinos 的經典代碼，我在 Throne 的一個藍色冰 LED 上獲得了所需的閃爍頻率，這確認已成功實現對 Portenta 板端口的訪問。

?

這是王座板教程的第一部分，更多其他測試將在這個酷項目的第二部分發布，敬請期待。

最后一件事確保你每天都在做電子產品。

有你陪伴我很高??興，我是克里斯，謝謝你的閱讀！

?