AVR Proqramçısı W/Yüksək Gərginlik: 17 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Bu mənim ilk təlimatımdır. Hazırladığım lövhə bir AVR Proqramçısıdır. Lövhə, son bir neçə ildə qurduğum 4 ayrı prototip lövhəsinin funksiyalarını özündə birləşdirir:

- Yenidənqurma xətti I/O üçün istifadə edildikdə sigortaları qurmaq üçün əsasən ATtiny cihazlarında istifadə olunan yüksək gərginlikli AVR proqramçısı.

- Arduino ISP, 5V və 3v3 (funksiyalardan ikisi sayılır)

- NOR Flash EEPROM proqramçısı (SD kartdan NOR Flash -a tez kopyalanır)

Lövhə 5V və 3v3 almaq üçün ümumi AMS1117 LDO gərginlik tənzimləyicilərindən istifadə edir. Yüksək gərginlik funksiyası 12V tələb edir. Bunun üçün bir MT3608 DC-DC addım-çevirici istifadə etdim. Kompüter 16 MHz, 5 V -də işləyir. 3v3 tələb edən hər şey üçün səviyyənin dəyişdirilməsi LVC125A istifadə edərək həyata keçirilir. LVC125A, bir çox SD kart modulunda tapdığınız şeydir. Mcu ATmega328pb -dir. ATMega328pb, daha çox yayılmış ATMega328p ilə eynidir, eyni ölçüdə 4 əlavə I/O pininə malikdir.

Bu lövhə 1.5 versiyasıdır. Bu son versiyada yeni xüsusiyyətlər:- usb serial interfeysi.- sıfırlana bilən poli sigortalar.- funksiya seçim düymələrinin altındakı LED funksiyası göstəriciləri.- USB serial çipindən DTR-ni ayıraraq serial sıfırlamanı idarə etmək üçün açar. - İstifadə edilmədikdə DC-DC 12V-dan enerjini tamamilə çıxarmaq üçün bir MOSFET.

Lövhədə AT24Cxxx I2C seriyalı EEPROM əlavə etmək imkanı var və I2C cihazlarını birləşdirmək üçün 5 pinli I2C JST-XH-05 konnektoru (GND/5V/SCL/SDA/INT1) var.

Bu layihənin daha mürəkkəb cəhətlərindən biri, bütün funksiyaları/eskizləri lövhəyə necə yükləmək idi. Ən asan yol, funksiyaları dəyişdirmək lazım olanda sadəcə bir eskiz yükləmək olardı. Başqa bir üsul bütün eskizləri birləşdirmək olardı. Bu üsulların hər ikisinə qarşı qərar verdim. Birləşdirmə metodu, orijinal mənbə eskizlərində edilən dəyişiklikləri inteqrasiya etməyi çətinləşdirərdi. Birləşdirmə üsulu, istifadə olunan kitabxanalara və eskizlərə yenidən yazılmadan və yenidən baxılmadan mövcud SRAM -ın miqdarının kifayət etməməsi problemi ilə üzləşir, yenə də təmir problemidir.

Seçdiyim üsul, eskizləri yaddaş yerlərini dəyişdirərək flaşa yükləmək üçün Arduino IDE ilə işləyən AVRMultiSketch adlı bir proqram yazmaq idi. Eskiz mənbələri heç bir şəkildə dəyişdirilmir. Lövhədə sanki yeganə eskiz kimi qaçırlar. Bunun necə işlədiyi, AVRMultiSketch üçün açıq mənbə GitHub readme -də ətraflı təsvir edilmişdir. Daha ətraflı məlumat üçün https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch -ə baxın. Bu depoda ayrıca istifadə edilə bilən/yazdığım/dəyişdirdiyim eskizlər də var.

Eskizlər arasında keçid etmək üçün lövhədə dörd düymə var: Sıfırla və 0, 1, 2 etiketli düymələr. Heç bir şey etməsəniz, sonuncu seçilmiş funksiya işə salınmır. Nömrələnmiş düymələrdən birini basıb saxlayınsa, eskiz/funksiya seçirsiniz. Eskiz seçilmiş eskizə çevrilir. Fəaliyyət düymələrinin hər birinin altındakı ağ LED -lər cari seçimi əks etdirmək üçün işıqlandırılır.

Hal -hazırda lövhədə yalnız 3 eskiz var, ancaq daha bir neçəsinə ev sahibliyi edə bilər. Bu vəziyyətdə, yalnız 3 bit/nömrəli düymələri nəzərə alsaq, birdən çox düyməni basıb 7 -yə qədər yerləşdirə bilər.

Sxem növbəti mərhələyə əlavə olunur

Minimum dəstək dəstəyi hər şeydə mövcuddur. Bax

1.5 versiyası üçün lövhə PCBWay -də paylaşılır. Bax

Yığılmış və sınanmış bir lövhə istəyirsinizsə mənimlə əlaqə saxlayın.

Addım 1: Lövhənin yığılması üçün təlimatlar

Lövhənin (və ya demək olar ki, hər hansı bir kiçik lövhənin) yığılması üçün təlimatlar aşağıdakılardır.

SMD lövhəsinin necə qurulacağını artıq bilirsinizsə, 13 -cü addıma keçin.

Addım 2: hissələri toplayın

Kiçik hissələrin hamısının (rezistorlar, kondansatörlər, LEDlər) etiketli iş masasına bir kağız parçası yapışdıraraq başlayıram. Kondansatörləri və LED -ləri bir -birinin yanında yerləşdirməyin. Qarışıq olsalar, onları ayırmaq çətin ola bilər.

Sonra kağızı bu hissələrlə doldururam. Kənarda digərini əlavə etmək asan olan hissələri əlavə edirəm.

(Diqqət yetirin ki, bu eyni kağız parçasını hazırladığım digər lövhələr üçün istifadə edirəm, buna görə də fotoşəkildəki yerlərin yalnız bir neçəsinin etiketlərin yanında/üzərində hissələri var)

Addım 3: Lövhəni quraşdırın

Kiçik bir taxta parçasını montaj bloku olaraq istifadə edərək, PCB lövhəsini iki ədəd hurda prototip lövhəsi arasında bağlayıram. Prototip lövhələri montaj çubuğuna cüt çubuq lentlə yapışdırılır (PCB -də lent yoxdur). Montaj bloku üçün ağacdan istifadə etməyi sevirəm, çünki təbii olaraq keçirici/antistatik deyil. Parçaları yerləşdirərkən onu lazım olduqda hərəkət etdirmək də asandır.

Addım 4: Lehim Yapıştırın

SMD yastiqciklərinə lehim pastası tətbiq edin, çuxur yastiqciklərini çılpaq buraxın. Sağ əlli olduğum üçün, əvvəllər tətbiq etdiyim lehim pastasının ləkələnmə şansını minimuma endirmək üçün ümumiyyətlə yuxarıdan aşağıya doğru işləyirəm. Əgər macunu ləkələsəniz, makiyajı silmək üçün ləkəsiz bir mendil istifadə edin. Kleenex/toxuma istifadə etməyin. Hər yastığa tətbiq olunan pasta miqdarına nəzarət etmək, sınaq və səhvdən asılı qaldığınız bir şeydir. Sadəcə hər yastığa kiçik bir dab vurmaq istəyirsən. Dabın ölçüsü yastığın ölçüsünə və formasına bağlıdır (təxminən 50-80% əhatə). Şübhə olduqda daha az istifadə edin. Daha əvvəl bəhs etdiyim LVC125A TSSOP paketi kimi bir -birinə yaxın olan sancaqlar üçün, bu çox dar yastıqların hər birinə ayrı bir dab tətbiq etməyə çalışmaqdansa, bütün yastıqlara çox nazik bir zolaq tətbiq edirsiniz. Lehim əriyəndə, lehim maskası lehimin yastığa köçməsinə səbəb olur, məsələn, yağlı bir səthə suyun yapışmaması kimi. Lehim, boncuklu və ya açıq bir yastığı olan bir yerə köçəcək.

Aşağı ərimə nöqtəsi olan lehim pastasından istifadə edirəm (137C ərimə nöqtəsi) İkinci şəkil v1.3 lövhəsi və istifadə etdiyim lehim pastasının növüdür.

Addım 5: SMD hissələrini yerləşdirin

SMD hissələrini yerləşdirin. Bunu yuxarıdan aşağı sağa doğru edirəm, baxmayaraq ki, bir hissəni əldən vermə ehtimalınız daha azdır. Parçalar elektron cımbızlardan istifadə etməklə yerləşdirilir. Mən ucu əyri olan cımbızı daha çox sevirəm. Bir hissəni götürün, lazım olduqda montaj blokunu çevirin, sonra hissəni qoyun. Lövhədə düz oturduğundan əmin olmaq üçün hər bir hissəyə yüngül bir vuruş verin. Bir hissəni yerləşdirərkən dəqiq yerləşdirməyə kömək etmək üçün iki əlimdən istifadə edirəm. Kvadrat mcu yerləşdirərkən, əks künclərdən diaqonal olaraq götürün.

Qütbləşdirilmiş kondansatörlərin düzgün vəziyyətdə olduğundan və bütün çiplərin düzgün istiqamətləndirildiyindən əmin olmaq üçün lövhəni yoxlayın.

Addım 6: İsti Hava Silahının Vaxtı

Aşağı temperaturda lehim pastası istifadə edirəm. Model silahım üçün 275C, hava axını 7 olaraq təyin olunmuşam. Silahı taxtadan təxminən 4 sm yuxarıda dik olaraq tutun. İlk hissələrin ətrafındakı lehim əriməyə başlamaq üçün bir müddət çəkir. Silahı lövhəyə yaxınlaşdıraraq işləri sürətləndirmək istəməyin. Bu ümumiyyətlə ətrafdakı hissələri üfürməklə nəticələnir. Lehim əriyəndən sonra lövhənin növbəti üst -üstə düşən hissəsinə keçin. Bütün yol boyunca işinizi aparın.

YAOGONG 858D SMD İsti Hava Tabancasından istifadə edirəm. (Amazon -da 40 dollardan aşağı qiymətə.) Paketə 3 nozzle daxildir. Ən böyük (8 mm) burun istifadə edirəm. Bu model/üslub bir neçə satıcı tərəfindən hazırlanır və ya satılır. Hər yerdə reytinq gördüm. Bu silah mənim üçün qüsursuz işləyir.

Addım 7: Lazım gələrsə gücləndirin

Lövhədə səthə quraşdırılmış bir SD kart konnektoru və ya səthə quraşdırılmış audio jakı varsa, korpusunu taxtaya bağlamaq üçün istifadə olunan yastiqciklərə əlavə tel lehim tətbiq edin. Lehim pastasının ümumiyyətlə bu hissələri etibarlı şəkildə bağlayacaq qədər güclü olmadığını gördüm.

Addım 8: SMD Fluxun təmizlənməsi/çıxarılması

İstifadə etdiyim lehim pastası "təmiz deyil" kimi reklam olunur. Lövhəni təmizləməlisiniz, daha yaxşı görünür və lövhədəki kiçik lehim parçalarını çıxaracaq. Yaxşı havalandırılan bir yerdə lateks, nitril və ya rezin əlcəklərdən istifadə edərək kiçik bir keramika və ya paslanmayan polad qaba az miqdarda Flux Remover tökün. Flux təmizləyici şüşəni yenidən bağlayın. Sərt bir fırça istifadə edərək, fırça axını təmizləyiciyə sürtün və lövhənin bir hissəsini ovuşdurun. Lövhənin səthini tamamilə təmizləyənə qədər təkrarlayın. Bu məqsədlə silah təmizləyici fırça istifadə edirəm. Kıllar əksər diş fırçalarından daha sərtdir.

Addım 9: Bütün Çuxur Parçalarını Yerləşdirin və Lehimləyin

Flux təmizləyici lövhədən buxarlandıqdan sonra, çuxur deliklərinin bütün hissələrini bir -birindən ən qısaboyuna qoyun və lehimləyin.

Addım 10: Delik sancaqlarından kəsin

Yuyulma üçün kəsici pens istifadə edərək, lövhənin altındakı delik sancaqlarını kəsin. Bunu etmək, qalıq qalıqlarının çıxarılmasını asanlaşdırır.

Addım 11: Kəsdikdən sonra Delik Pimləri ilə Yenidən İstiləşdirin

Gözəl bir görünüş üçün, kəsildikdən sonra lehimi delik sancaqlarına yenidən qızdırın. Bu, yuyulma kəsicisindən qalan kəsmə izlərini aradan qaldırır.

Addım 12: Delikdən axını çıxarın

Əvvəlki kimi eyni təmizləmə üsulunu istifadə edərək lövhənin arxasını təmizləyin.

Addım 13: İdarə Heyətinə Güc tətbiq edin

Lövhəyə güc tətbiq edin (6 ilə 12 V arasında). Heç bir şey qızarmırsa, 5V, 3v3 və 12V ölçün. 5V və 3v3, iki tənzimləyici çipindəki böyük nişandan ölçülə bilər. 12V lövhənin sol alt hissəsinə ən yaxın olan rezistorun ucu R3 -dən ölçülə bilər.

Addım 14: Bootloader yükləyin

Arduino IDE Tools menyusundan Hedeflenen mcu üçün Board və digər variantları seçin.

Lövhə dizaynlarımda demək olar ki, həmişə bir ICSP konnektoru var. Bir ISD və ya başqa bir ICSP proqramçısı olaraq bir Arduino yoxdursa, yükləyicini proqramçı lövhəsinə yükləmək üçün bir çörək taxtası qura bilərsiniz. Proqramçı menyu maddəsindən Arduino -nu ISP olaraq seçin, sonra burn bootloader seçin. Yükləyicini yükləməyə əlavə olaraq, bu da qoruyucuları düzgün quracaqdır. Fotoda soldakı lövhə hədəfdir. Sağdakı lövhə ISS -dir.

Addım 15: Çox Sketch yükləyin

Çox eskizi lövhədəki serial port vasitəsilə flaşa yükləmək üçün AVRMultiSketch üçün GitHub depomdakı təlimatları izləyin. GitHub AVRMultiSketch deposunda fotoda göstərilən bütün eskizlər var. Lövhəni qurmağı planlaşdırmasanız belə, NOR Flash Hex Copier və AVR High Voltage eskizlərini faydalı hesab edə bilərsiniz.

Addım 16: Tamamlandı

Çörək taxtası kimi quraşdırılmamış fişlərdən istifadə edərkən bir neçə adapter lövhəsi də hazırladım.

- ATtiny85 ICSP adapteri. Bir ATtiny85 bağımsız proqramlaşdırmaq üçün istifadə olunur.

- ATtiny84 -dən ATtiny85 -ə qədər. Bu həm yüksək gərginlikli proqramlaşdırma üçün istifadə olunur, həm də ATtiny85 ICSP adapterinə qoşulur.

- NOR Flash adapteri.

Digər dizaynlarımdan bəzilərini görmək üçün https://www.thingiverse.com/JMadison/designs saytına daxil olun.

Addım 17: Əvvəlki versiya 1.3

Yuxarıdakılar 1.3 versiyasının şəkilləridir. Version 1.3 -də USB Serial, sıfırlana bilən sigortalar və funksiya göstərici LEDləri yoxdur. Bir versiya 1.3 variantında ATmega644pa (və ya 1284P) istifadə olunur

1.3 versiyasını qurmaq istəyirsinizsə, mənə bir mesaj göndərin (şərh əlavə etmək əvəzinə.)