AVR programer z visoko napetostjo: 17 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

To je moj prvi Instructable. Plošča, ki sem jo oblikoval, je AVR programer. Plošča združuje funkcije 4 ločenih prototipnih plošč, ki sem jih izdelal v zadnjih nekaj letih:

- Visokonapetostni AVR programer, ki se uporablja predvsem v napravah ATtiny za nastavitev varovalk, ko se za ponastavitev uporablja I/O.

- Arduino kot ISP, 5V in 3v3 (šteje kot dve funkciji)

- NOR Flash EEPROM programer (hitro kopira s kartice SD na NOR Flash)

Plošča uporablja običajne regulatorje napetosti LDO AMS1117, da dobi 5V in 3v3. Visokonapetostna funkcija zahteva 12V. Za to sem uporabil step-up pretvornik MT3608 DC-DC. Mcu deluje pri 16MHz, 5V. Premik ravni za vse, kar zahteva 3v3, se izvede z uporabo LVC125A. LVC125A je tisto, kar najdete na številnih modulih kartice SD. MCU je ATmega328pb. ATMega328pb je skoraj enak kot pogostejši ATMega328p, le da ima v paketu enake velikosti še 4 V/I zatiči.

Ta plošča je različice 1.5. Nove funkcije v tej najnovejši različici:- USB serijski vmesnik.- Ponovno nastavljive poli varovalke.- LED indikatorji funkcij pod gumbi za izbiro funkcije.- stikalo za nadzor serijske ponastavitve z odklopom DTR iz serijskega čipa USB. - MOSFET za popolno odstranitev napajanja iz DC-DC 12V, ko ni v uporabi.

Plošča ima možnost dodajanja serijskega EEPROM-a AT24Cxxx I2C, za priključitev naprav I2C pa je na voljo 5-polni priključek I2C JST-XH-05 (GND/5V/SCL/SDA/INT1).

Eden bolj zapletenih vidikov tega projekta je bil, kako vse funkcije/skice naložiti na ploščo. Najlažji način bi bil preprosto prenesti skico, kadar koli bi bilo potrebno spremeniti funkcije. Druga metoda bi bila združiti vse skice. Odločil sem se proti obema metodama. Kombinirana metoda bi otežila vključitev kakršnih koli sprememb skic prvotnega vira. Metoda kombiniranja ima tudi težavo, da količina razpoložljivega SRAM -a ni bila zadostna brez ponovnega pisanja in kopanja po uporabljenih knjižnicah in skicah, kar je spet vprašanje vzdrževanja.

Izbrana metoda je bila, da napišem aplikacijo z imenom AVRMultiSketch, ki deluje z Arduino IDE, da naloži skice v bliskavico s premikanjem njihovih pomnilniških mest. Viri skic se na noben način ne spreminjajo. Na deski tečejo, kot da so edina skica. Kako to deluje, je podrobno opisano v odprtokodnem meniju GitHub za AVRMultiSketch. Za več podrobnosti obiščite https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch. To skladišče vsebuje tudi skice, ki sem jih uporabil/napisal/spremenil, ki jih je mogoče uporabiti posamično.

Za preklapljanje med skicami ima plošča štiri gumbe: Ponastavi in gumbe z oznako 0, 1, 2. Ob vklopu ali ponastavitvi se zažene zadnja izbrana funkcija, če ne naredite ničesar. Če držite enega od oštevilčenih gumbov, izbirate skico/funkcijo. Skica postane izbrana skica. Bele LED diode pod vsakim od funkcijskih gumbov svetijo, da odražajo trenutno izbiro.

Trenutno tabla gosti le 3 skice, lahko pa še nekaj več. V tem primeru bi lahko ob predpostavki samo 3 bitov/oštevilčenih gumbov gostil do 7 z držanjem več kot enega gumba.

Shema je priložena v naslednjem koraku

Minimalni podporni nosilec je na voljo na stvari. Glej

Plošča za različico 1.5 je v skupni rabi na PCBWay. Glej

Pišite mi, če želite sestavljeno in preizkušeno ploščo.

1. korak: Navodila za sestavljanje odbora

Sledijo navodila za sestavljanje plošče (ali skoraj katere koli manjše plošče).

Če že veste, kako zgraditi ploščo SMD, pojdite na korak 13.

Korak: Zberite dele

Začnem tako, da na delovno mizo prilepim kos papirja z nalepkami za vse zelo majhne dele (upori, kondenzatorji, LED). Kondenzatorjev in LED ne postavljajte drug poleg drugega. Če se mešajo, jih bo morda težko ločiti.

Nato papir napolnim s temi deli. Okoli roba dodam druge, enostavno prepoznavne dele.

(Upoštevajte, da ta isti kos papirja uporabljam za druge plošče, ki sem jih oblikoval, zato imajo le nekatere lokacije na fotografiji dele poleg/na nalepkah)

Korak: Namestite ploščo

Z majhnim kosom lesa kot montažnim blokom sem ploščo PCB zagozdila med dva kosa odpadne prototipne plošče. Prototipne plošče so pritrjene na montažni blok z dvojnim trakom (brez traku na samem tiskanem vezju). Za montažni blok rad uporabljam les, ker je naravno neprevoden/antistatičen. Prav tako ga je pri nameščanju delov enostavno premikati.

4. korak: nanesite spajkalno pasto

Na SMD blazinice nanesite spajkalno pasto, pri čemer pustite vse luknjice skozi luknje gole. Ker sem desničar, na splošno delam od zgoraj levo navzdol desno, da zmanjšam možnosti razmazanja spajkalne paste, ki sem jo že nanesel. Če pasto razmažete, uporabite robčke brez vlaken, na primer tiste za odstranjevanje ličil. Izogibajte se uporabi Kleenex/robčka. Nadzor nad količino paste, ki se nanese na vsako blazinico, je nekaj, kar lahko razumete s poskusi in napakami. Na vsako blazinico želite le majhen madež. Velikost brisa je odvisna od velikosti in oblike blazinice (približno 50-80% pokritost). Če ste v dvomih, uporabite manj. Za zatiče, ki so blizu skupaj, na primer paket LVC125A TSSOP, ki sem ga omenil prej, nanesete zelo tanek trak na vse blazinice, namesto da poskušate na vsako od teh zelo ozkih blazinic nanesti ločen pik. Ko se spajka stopi, bo spajkalna maska povzročila, da se spajkalnik preseli na blazinico, na primer, kako se voda ne bo držala mastne površine. Spajkanje se bo nabralo ali premaknilo na območje z izpostavljeno blazinico.

Uporabljam spajkalno pasto z nizko tališčem (tališče 137C) Druga fotografija je plošča v1.3 in vrsta spajkalne paste, ki jo uporabljam.

5. korak: Postavite SMD dele

Postavite SMD dele. To počnem od zgoraj levo navzdol desno, čeprav to nima velike razlike, razen če manj verjetno zamudite del. Deli so nameščeni s pinceto za elektroniko. Najraje imam pinceto z ukrivljenim koncem. Vzemite del, po potrebi obrnite pritrdilni blok, nato ga postavite. Vsak del rahlo dotaknite, da zagotovite, da leži ravno na deski. Pri polaganju dela z dvema rokama pomagam pri natančni postavitvi. Ko postavljate kvadratni mcu, ga dvignite diagonalno iz nasprotnih vogalov.

Preglejte ploščo in se prepričajte, da so polarizirani kondenzatorji v pravilnem položaju in da so vsi čipi pravilno usmerjeni.

6. korak: Čas za pištolo z vročim zrakom

Uporabljam nizkotemperaturno spajkalno pasto. Za moj model pištole imam nastavljeno temperaturo 275C, pretok zraka pa 7. Držite pištolo pravokotno na desko na približno 4 cm nad desko. Spajkanje okoli prvih delov traja nekaj časa, da se začne topiti. Naj vas ne mika, da pospešite stvari tako, da pištolo približate deski. To običajno povzroči razpihovanje delov okoli. Ko se spajka stopi, pojdite na naslednji prekrivajoči se del plošče. Potrudite se po vsem svetu.

Uporabljam toplozračno pištolo YAOGONG 858D SMD. (Na Amazonu za manj kot 40 USD.) Paket vključuje 3 šobe. Uporabljam največjo (8 mm) šobo. Ta model/slog izdeluje ali prodaja več prodajalcev. Povsod sem videl ocene. Ta pištola je zame delovala brezhibno.

7. korak: Po potrebi okrepite

Če ima plošča površinsko vgrajen priključek za kartico SD ali površinsko nameščen avdio priključek itd., Na blazinice, s katerimi je ohišje pritrjeno na ploščo, nanesite dodatno žico. Ugotovil sem, da samo spajkalna pasta na splošno ni dovolj močna, da bi te dele zanesljivo pritrdila.

8. korak: Čiščenje/odstranjevanje SMD fluksa

Spajkalno pasto, ki jo uporabljam, se oglašuje kot »ni čista«. Ploščo morate očistiti, videti je veliko bolje in z nje boste odstranili vse majhne kroglice spajkanja. Z uporabo lateksnih, nitrilnih ali gumijastih rokavic v dobro prezračevanem prostoru v majhno posodo iz keramike ali nerjavečega jekla nalijte majhno količino sredstva za odstranjevanje fluksa. Ponovno zaprite steklenico za odstranjevanje toka. S trdo krtačo vtrite krtačo v odstranjevalec fluksa in očistite del plošče. Ponavljajte, dokler popolnoma ne očistite površine plošče. V ta namen uporabljam krtačo za čiščenje pištole. Ščetine so trdnejše od večine zobnih ščetk.

9. korak: Namestite in spajkajte vse dele korita

Ko odstranjevalec toka izpari z deske, enega za drugim položite in spajkajte vse dele odprtin, od najkrajše do najvišje.

Korak 10: Sperite skozi luknje

S kleščami za rezanje podrežite obrezne luknje na spodnji strani plošče. S tem je lažje odstraniti ostanke toka.

11. korak: Po izrezovanju ponovno segrejte skozi luknje

Za lep videz po striženju ponovno spajkajte spajkalnik na zatičih. S tem odstranite strižne sledi, ki jih pušča rezalni stroj.

Korak: Odstranite tok skozi luknjo

Z isto metodo čiščenja kot prej očistite zadnji del plošče.

Korak: Uporabite napajanje na plošči

Na ploščo priključite napajanje (6 do 12V). Če nič ne ocvre, izmerite 5V, 3v3 in 12V. 5V in 3v3 je mogoče izmeriti iz velikega jezička na dveh čipih regulatorja. 12V lahko merimo od R3, konca upora, ki je najbližje levi plošči spodaj levo (vtičnica je zgoraj levo).

Korak 14: Naložite zagonski nalagalnik

V meniju Arduino IDE Tools izberite Board in druge možnosti za ciljni mcu.

Na mojih ploščah imam skoraj vedno priključek ICSP. Če nimate Arduina kot ponudnika internetnih storitev ali katerega koli drugega programerja ICSP, ga lahko zgradite na mizo, da prenesete zagonski nalagalnik na ploščo programerja. V meniju programerja izberite Arduino kot ponudnika internetnih storitev, nato izberite zapisovalnik zagona. Poleg prenosa zagonskega nalagalnika bo to tudi pravilno nastavilo varovalke. Na fotografiji je deska na levi tarča. Desna deska je ISP.

Korak 15: Naložite Multi Sketch

Sledite navodilom v mojem skladišču GitHub za AVRMultiSketch, da naložite več skic v bliskavico prek serijskih vrat na plošči. Skladišče GitHub AVRMultiSketch vsebuje vse skice, prikazane na fotografiji. Tudi če ne nameravate izdelati plošče, vam bodo morda koristni šestokopirni stroj NOR Flash in skice AVR za visoko napetost.

Korak 16: Končano

Oblikoval sem tudi nekaj vmesniških plošč, ko uporabljam nemontirane čipe, na primer pri izdelavi hlebcev.

- Adapter ICSP ATtiny85 Uporablja se za samostojno programiranje ATtiny85.

- ATtiny84 do ATtiny85. Ta se uporablja za visokonapetostno programiranje in je povezan z adapterjem ICSP ATtiny85.

- NOR Flash adapter.

Če si želite ogledati nekaj drugih mojih modelov, obiščite

17. korak: Prejšnja različica 1.3

Zgoraj so fotografije različice 1.3. Različica 1.3 nima serijske USB, nastavljive varovalke in indikatorjev LED. Ena različica 1.3 uporablja ATmega644pa (ali 1284P)

Če vas zanima gradnja različice 1.3, mi pošljite sporočilo (namesto da dodate komentar.)