AVR бағдарламашысы жоғары вольтты: 17 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бұл менің бірінші нұсқаулық. Мен жасаған тақта - AVR бағдарламашысы. Тақта мен соңғы бірнеше жылда жасаған 4 бөлек прототиптік тақтаның функцияларын біріктіреді:

- Жоғары кернеулі AVR бағдарламашысы, ең алдымен ATtiny құрылғыларында сақтандырғыштарды қалпына келтіру желісі енгізу -шығару үшін сақтандырғыштарды орнату үшін қолданылады.

- Arduino ISP, 5V және 3v3 (екі функция ретінде есептеледі)

- NOR Flash EEPROM бағдарламашысы (SD картасынан NOR Flash -ке тез көшіріледі)

Тақта 5V және 3v3 алу үшін жалпы AMS1117 LDO кернеу реттегіштерін пайдаланады. Жоғары кернеу функциясы 12 В кернеуді қажет етеді. Ол үшін мен MT3608 DC-DC күшейткіш түрлендіргішін қолдандым. МКУ 16 МГц, 5 В жиілікте жұмыс істейді. 3v3 қажет нәрсенің деңгейінің ауысуы LVC125A көмегімен жүзеге асады. LVC125A - бұл көптеген SD карталар модульдерінен табылған нәрсе. Mcu - бұл ATmega328pb. ATMega328pb жалпыға ортақ ATMega328p -мен бірдей, тек бір пакетте 4 енгізу -шығару штыры бар.

Бұл тақта 1.5 нұсқасы. Бұл соңғы нұсқадағы жаңа мүмкіндіктер:- USB сериялық интерфейсі.- қалпына келтірілетін поли сақтандырғыштар.- Функцияны таңдау түймелерінің астындағы жарықдиодты функция көрсеткіштері.- USB сериялық чипінен DTR ажырату арқылы сериялық қалпына келтіруді басқаруға арналған қосқыш. - MOSFET, ол жұмыс істемей тұрғанда, DC-DC 12V кернеуін толығымен ажыратады.

Тақтада AT24Cxxx I2C сериялық EEPROM қосу мүмкіндігі бар және I2C құрылғыларын қосуға арналған 5 істікшелі I2C JST-XH-05 қосқышы (GND/5V/SCL/SDA/INT1) бар.

Бұл жобаның күрделі аспектілерінің бірі - барлық функцияларды/эскиздерді тақтаға қалай жүктеу болды. Функцияларды өзгерту қажет болған кезде эскизді жүктеу ең оңай әдіс болар еді. Басқа әдіс барлық эскиздерді біріктіру болар еді. Мен бұл әдістердің екеуіне де қарсы шешім қабылдадым. Комбайн әдісі бастапқы эскиздерге енгізілген кез келген өзгерістерді біріктіруді қиындатады. Біріктіру әдісінде қол жетімді SRAM көлемі қайта жазылмай және пайдаланылған кітапханалар мен эскиздерді қазбастан жеткіліксіз болу мәселесі бар, тағы да техникалық қызмет көрсету мәселесі.

Мен таңдаған әдіс - жад орындарын ауыстыру арқылы эскиздерді флэшке жүктеу үшін Arduino IDE -мен жұмыс істейтін AVRMultiSketch қосымшасын жазу болды. Эскиз көздері ешқандай жолмен өзгертілмейді. Олар тақтаға жалғыз эскиз сияқты жүгіреді. Бұл қалай жұмыс істейтіні AVRMultiSketch үшін GitHub ашық бастапқы кодымен егжей -тегжейлі сипатталған. Қосымша ақпарат алу үшін https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch қараңыз. Бұл репозиторийде жеке пайдалануға болатын мен қолданған/жазған/өзгерткен эскиздер де бар.

Эскиздер арасында ауысу үшін тақтада төрт түйме бар: Қалпына келтіру және 0, 1, 2 деп белгіленген түймелер. Қосылғанда немесе қалпына келтірілгенде, егер сіз ештеңе жасамасаңыз, соңғы таңдалған функция орындалмайды. Егер сіз нөмірленген түймелердің бірін басып тұрсаңыз, сіз эскиз/функцияны таңдайсыз. Эскиз таңдалған эскизге айналады. Функционалды түймелердің әрқайсысының астындағы ақ түсті жарық диодтары ағымдағы таңдауды көрсету үшін жанып тұрады.

Қазіргі уақытта тақтада тек 3 эскиз бар, бірақ ол тағы бірнеше эскиздерді қабылдай алады. Бұл жағдайда, тек 3 бит/нөмірленген түймешіктерді қабылдай отырып, ол бірнеше түймені басып тұрып, 7 -ге дейін қабылдай алады.

Схема келесі қадамға қосылады

Әр түрлі жерде минималды қолдау кронштейні бар. Https://www.thingiverse.com/thing:3279087 қараңыз

1.5 нұсқасының тақтасы PCBWay -де ортақ. Https://www.pcbway.com/project/shareproject/AVR_P… қараңыз

Егер сіз жиналған және сыналған тақтаны алғыңыз келсе, маған хабарласыңыз.

1 -қадам: тақтаны құрастыру бойынша нұсқаулық

Тақтаны (немесе кез келген дерлік тақтаны) жинау бойынша нұсқаулар берілген.

Егер сіз SMD тақтасын қалай жасау керектігін білсеңіз, 13 -қадамға өтіңіз.

2 -қадам: Бөлшектерді жинау

Мен қағаз парағын жұмыс үстеліне жапсырмалары бар барлық бөлшектерге (резисторлар, конденсаторлар, жарықдиодты шамдар) жапсырудан бастаймын. Конденсаторлар мен жарық диодтарын бір -біріне қоймаңыз. Егер олар араласса, оларды ажырату қиын болуы мүмкін.

Содан кейін мен қағазды осы бөліктермен толтырамын. Мен шетіне басқа бөлігін қосамын, оңай анықталатын бөліктерді.

(Назар аударыңыз, мен дәл осы қағазды мен жасаған басқа тақталар үшін қолданамын, сондықтан фотодағы кейбір орындарда жапсырмалардың жанында/бөліктері бар)

3 -қадам: тақтаны орнатыңыз

Кішкене ағаш бөлігін монтаж блогы ретінде пайдаланып, мен ПХД тақтасын прототип тақтасының екі бөлігінің арасына бекітемін. Прототип тақталары монтаждау блогына қос таяқшамен бекітілген (ПХД -да таспа жоқ). Маған монтаж блогы үшін ағаш қолданған ұнайды, себебі ол табиғи түрде өткізбейтін/антистатикалық. Бөлшектерді орналастыру кезінде оны қажеттілік бойынша жылжыту оңай.

4 -қадам: Дәнекерлеу пастасын қолданыңыз

SMD жастықшаларына дәнекерленген паста қолданыңыз, саңылаулар арқылы жалаңаш қалдырыңыз. Оң қолмен болғандықтан, мен бұрын қолданған дәнекерленген пастаны жағу мүмкіндігін азайту үшін жоғарыдан оңға қарай жұмыс жасаймын. Егер сіз паста жағсаңыз, макияжды кетіру үшін түксіз сүрткішті қолданыңыз. Kleenex/матаны қолданудан аулақ болыңыз. Әр тақтаға қолданылатын паста мөлшерін бақылау - бұл сынақ пен қателіктерге байланысты. Сіз әр тақтаға кішкене драпты алғыңыз келеді. Табанның өлшемі жастықтың өлшемі мен формасына қатысты (шамамен 50-80% қамту). Күмәндансаңыз, аз қолданыңыз. Жоғарыда айтылған LVC125A TSSOP пакеті сияқты бір -біріне жақын түйреуіштер үшін, сіз өте тар жастықшалардың әрқайсысына бөлек штанга қоюға емес, барлық жастықшаларға өте жұқа жолақ қолданасыз. Дәнекер еріген кезде, дәнекерлеу маскасы дәнекердің жастыққа жылжуына әкеледі, мысалы су майлы бетке жабыспайды. Дәнекер моншақпен жабылады немесе жастықшасы ашық жерге жылжиды.

Мен балқу температурасы төмен дәнекерлеу пастасын қолданамын (137C балқу нүктесі) Екінші фото - v1.3 тақтасы мен мен қолданатын дәнекерленген паста түрі.

5 -қадам: SMD бөліктерін орналастырыңыз

SMD бөлшектерін орналастырыңыз. Мен мұны жоғарыдан төмен қарай оңға қарай жасаймын, бірақ оның бір бөлігін жіберіп алмауыңыз маңызды. Бөлшектер электронды пинцет көмегімен орналастырылады. Мен қисық ұшы бар пинцетті жақсы көремін. Бөлікті алыңыз, қажет болған жағдайда монтаж блогын бұраңыз, содан кейін бөлікті орналастырыңыз. Тақтада тегіс отыруын қамтамасыз ету үшін әр бөлікке жеңіл шүмек беріңіз. Бөлшекті орналастыру кезінде мен екі қолмен дәл орналастыруға көмектесемін. Квадрат mcu орналастыру кезінде оны қарама -қарсы бұрыштардан диагональ бойынша алыңыз.

Кез келген поляризацияланған конденсатордың дұрыс күйде екеніне көз жеткізу үшін тақтаны тексеріңіз және барлық чиптер дұрыс бағытталған.

6 -қадам: Ыстық пистолеттің уақыты

Мен төмен температуралы дәнекерлеу пастасын қолданамын. Менің үлгідегі мылтық үшін менде температура 275С, ауа ағыны 7 -ге орнатылған. Мылтықты тақтайдан 4 см шамасында перпендикуляр ұстаңыз. Бірінші бөлшектердің айналасындағы дәнекерлеу балқытуды бастау үшін біраз уақыт алады. Мылтықты тақтаға жақындатып, тездетуге азғырылуға болмайды. Бұл әдетте айналадағы бөліктерді үрлеуге әкеледі. Дәнекер ерігеннен кейін тақтаның келесі қабаттасатын бөлігіне өтіңіз. Бүкіл тақта бойымен жұмыс жасаңыз.

Мен YAOGONG 858D SMD ыстық пистолетін қолданамын. (Amazon -да 40 доллардан төмен.) Пакетке 3 саптама кіреді. Мен ең үлкен (8 мм) саптаманы қолданамын. Бұл модель/стильді бірнеше сатушылар жасайды немесе сатады. Мен барлық жерде рейтингтерді көрдім. Бұл қару мен үшін мінсіз жұмыс істеді.

7 -қадам: қажет болған жағдайда күшейтіңіз

Егер тақтада SD картасының қосқышы немесе дыбыс ұясы және т.б. бар болса, оның корпусын тақтаға бекіту үшін қолданылатын жастықшаларға қосымша сым дәнекерлеуін қолданыңыз. Мен дәнекерленген паста әдетте бұл бөлшектерді сенімді бекіту үшін жеткілікті күшті емес екенін білдім.

8 -қадам: SMD Flux тазалау/жою

Мен қолданатын дәнекерленген паста «таза емес» деп жарнамаланады. Сіз тақтаны тазалауыңыз керек, ол әлдеқайда жақсы көрінеді және ол тақтадағы дәнекерленген ұсақ моншақтарды жояды. Жақсы желдетілетін жерде латексті, нитрилді немесе резеңке қолғаптарды қолданып, керамикалық немесе тот баспайтын болаттан жасалған кішкене ыдысқа аз мөлшерде флюс кетіргішті құйыңыз. Ағынды кетіретін бөтелкені қайта жабыңыз. Қатты щетканы пайдаланып, щетканы ағынды кетіргішке батырыңыз және тақтаның бір жерін сүртіңіз. Тақтаның бетін толық тазартқанша қайталаңыз. Мен бұл үшін мылтық тазартатын щетканы қолданамын. Қылшықтар көптеген тіс щеткаларына қарағанда қаттырақ.

9 -қадам: барлық шұңқыр бөліктерін орналастырыңыз және дәнекерлеңіз

Ағынды кетіргіш тақтадан буланып кеткеннен кейін, шұңқырдың барлық бөлшектерін бірінен соң бірін қысқа және ұзын етіп орналастырыңыз және дәнекерлеңіз.

10 -қадам: Шұңқырлы тесіктерді ағызу

Тегістеуішті бұрауыш көмегімен тақтаның астыңғы жағындағы тесіктерді кесіңіз. Бұл ағын қалдықтарын кетіруді жеңілдетеді.

11 -қадам: Қиып алғаннан кейін тесіктер арқылы қайта қыздырыңыз

Жақсы көріну үшін, кесілгеннен кейін саңылаулардағы дәнекерлеуішті қайта қыздырыңыз. Бұл ағызу кескіштен қалған ығысу белгілерін жояды.

12 -қадам: тесік ағыны жойылады

Бұрынғыдай тазалау әдісін қолданып, тақтаның артқы жағын тазалаңыз.

13 -қадам: тақтаға билік қолданыңыз

Тақтаға қуат беріңіз (6 -дан 12В дейін). Егер ештеңе қуырмаса, 5V, 3v3 және 12V өлшеңіз. 5V және 3v3 екі реттегіш микросхеманың үлкен қойындысынан өлшенуі мүмкін. 12В -ты R3 -тен өлшеуге болады, резистордың ұшы тақтаның төменгі сол жағына жақын (қуат ұясы жоғарғы сол жақта).

14 -қадам: Жүктеушіні жүктеңіз

Arduino IDE Tools мәзірінен Басқару тақтасын және басқа нысандарды таңдап алыңыз.

Менің тақтайшамда әрдайым ICSP қосқышы бар. Егер сізде ISP немесе басқа ICSP бағдарламашысы ретінде Arduino болмаса, жүктеушіні бағдарламалық тақтаға жүктеу үшін оны тақтаға орнатуға болады. Бағдарламашы мәзірінен Arduino провайдер ретінде таңдаңыз, содан кейін жүктеу жүктеушісін таңдаңыз. Жүктеушіні жүктеуден басқа, бұл сақтандырғыштарды дұрыс орнатады. Фотода сол жақтағы тақта - нысана. Оң жақтағы тақта - провайдер.

15 -қадам: Мульти эскизді жүктеңіз

Мульти эскизді тақтадағы сериялық порт арқылы флэшке жүктеу үшін AVRMultiSketch үшін GitHub репозиторийімдегі нұсқауларды орындаңыз. GitHub AVRMultiSketch репозиторийінде суретте көрсетілген барлық эскиздер бар. Тақтаны салуды жоспарламасаңыз да, NOR Flash Hex Copier мен AVR жоғары вольтты эскиздері пайдалы болуы мүмкін.

16 -қадам: Орындалды

Мен сонымен қатар нон тақтайшасы сияқты, орнатылмаған чиптерді қолданған кезде бірнеше адаптер тақтасын жасадым.

- ATtiny85 ICSP адаптері. ATtiny85 автономды бағдарламалау үшін қолданылады.

- ATtiny84 - ATtiny85. Бұл жоғары вольтты бағдарламалау үшін де қолданылады және ATtiny85 ICSP адаптеріне қосылған.

- NOR Flash адаптері.

Менің басқа дизайнды көру үшін https://www.thingiverse.com/JMadison/designs сайтына кіріңіз.

17 -қадам: Алдыңғы нұсқа 1.3

Жоғарыда 1.3 нұсқасының суреттері берілген. 1.3 нұсқасында USB сериялы, қалпына келтірілетін сақтандырғыштар мен функция индикаторлары жоқ. 1.3 нұсқасының бір нұсқасында ATmega644pa (немесе 1284P) қолданылады

Егер сіз 1.3 нұсқасын құрғыңыз келсе, маған хабарлама жіберіңіз (түсініктеме қосудың орнына).