AVR programmeerija kõrgepingega: 17 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

See on minu esimene juhendatav. Minu kavandatud tahvel on AVR -i programmeerija. Tahvel ühendab endas nelja viimase paari aasta jooksul ehitatud prototüüpplaadi funktsioone:

- Kõrgepingeline AVR -programmeerija, mida kasutatakse peamiselt ATtiny seadmetel kaitsmete seadistamiseks, kui lähtestusliini kasutatakse sisend-/väljundiks.

- Arduino ISP, 5V ja 3v3 (loeb kaheks funktsiooniks)

- NOR Flash EEPROM programmeerija (kopeerib kiiresti SD -kaardilt NOR Flash -i)

Tahvel kasutab tavalisi AMS1117 LDO pingeregulaatoreid, et saada 5V ja 3v3. Kõrgepingefunktsioon vajab 12V. Selleks kasutasin MT3608 DC-DC astmelist muundurit. Mikroskeem töötab 16MHz, 5V. Kõigi 3v3 nõudeid vajava taseme nihutamine toimub LVC125A abil. LVC125A on see, mida leiate paljudest SD -kaardi moodulitest. Mcu on ATmega328pb. ATMega328pb on peaaegu sama, mis tavalisem ATMega328p, välja arvatud see, et samas suuruses pakendis on veel 4 I/O kontakti.

See plaat on versioon 1.5. Selle uusima versiooni uued funktsioonid:- usb-jadaliides.- lähtestatavad polükaitsmed.- LED-funktsiooninäidikud funktsioonide valikunuppude all.- lüliti jada lähtestamise juhtimiseks, eraldades DTR-i USB-jadakiibist. - MOSFET, et eemaldada DC-DC 12V toide täielikult, kui seda ei kasutata.

Tahvlil on võimalus lisada AT24Cxxx I2C seeria EEPROM ja I2C seadmete ühendamiseks on 5-kontaktiline I2C JST-XH-05 pistik (GND/5V/SCL/SDA/INT1).

Selle projekti üks keerukamaid aspekte oli see, kuidas kõik funktsioonid/visandid tahvlile laadida. Lihtsaim viis oleks olnud lihtsalt visand alla laadida, kui mul oli vaja funktsioone muuta. Teine meetod oleks olnud kõigi visandite ühendamine. Otsustasin mõlema meetodi vastu. Kombineerimismeetod oleks raskendanud algsete allikavisandite muudatuste integreerimist. Kombineerimismeetodil on ka probleem, et saadaolev SRAM -i kogus ei olnud piisav ilma kasutatud teekide ja visandite ümberkirjutamiseta ja süvenemata, jällegi hooldusprobleem.

Minu valitud meetod oli kirjutada rakendus nimega AVRMultiSketch, mis töötab koos Arduino IDE -ga, et visandid välku laadida, muutes nende mälukohti. Jooniste allikaid ei muudeta mingil viisil. Nad jooksevad laual nii, nagu oleksid nad ainus visand. Kuidas see töötab, on üksikasjalikult kirjeldatud AVRMultiSketchi avatud lähtekoodiga GitHubi lugemisprogrammis. Lisateavet leiate aadressilt https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch. See hoidla sisaldab ka minu kasutatud/kirjutatud/muudetud visandeid, mida saab kasutada individuaalselt.

Visandite vahel vahetamiseks on tahvlil neli nuppu: Lähtesta ja nupud sildiga 0, 1, 2. Kui te midagi ei tee, käivitatakse või lähtestatakse viimane valitud funktsioon. Kui hoiate all ühte nummerdatud nuppu, valite visandi/funktsiooni. Visandist saab valitud visand. Valged LED -id iga funktsiooninupu all põlevad, et kajastada praegust valikut.

Praegu on plaadil ainult 3 visandit, kuid see võib korraldada veel mõned. Sellisel juhul, kui eeldada ainult 3 bitti/nummerdatud nuppu, võib see mahutada kuni 7, hoides all rohkem kui ühte nuppu.

Skeem on lisatud järgmisse etappi

Minimaalne tugiklamber on saidil thingiverse saadaval. Vaata

Versiooni 1.5 plaati jagatakse saidil PCBWay. Vaata

Võtke minuga ühendust, kui soovite kokkupandud ja testitud plaati.

1. samm: Juhatuse kokkupaneku juhised

Juhised plaadi (või peaaegu iga väikese tahvli) kokkupanekuks järgnevad.

Kui teate juba SMD -plaadi ehitamist, jätkake 13. sammuga.

2. samm: koguge osi

Alustuseks kleepin töölauale paberitüki, millel on sildid kõikidele väga väikestele osadele (takistid, kondensaatorid, LED -id). Vältige kondensaatorite ja valgusdioodide asetamist üksteise kõrvale. Kui need segunevad, võib olla raske neid üksteisest eristada.

Seejärel täidan paberi nende osadega. Serva ümber lisan teise, hõlpsasti tuvastatavad osad.

(Pange tähele, et kasutan seda sama paberit ka teiste minu kavandatud tahvlite jaoks, nii et ainult mõnel fotol oleval asukohal on osad siltide kõrval/peal)

Samm: paigaldage plaat

Kasutades kinnitusplokina väikest puutükki, kiilutan trükkplaadi kahe prototüüpijäätmete vahele. Prototüüpplaadid kinnitatakse kinnitusploki külge kahekordse kleeplindiga (trükkplaadil pole linti). Mulle meeldib paigaldusploki jaoks kasutada puitu, kuna see on loomulikult mittejuhtiv/antistaatiline. Samuti on seda osade paigutamisel lihtne liigutada vastavalt vajadusele.

Samm: kandke jootepasta

Kandke SMD -padjadele jootmispastat, jättes kõik läbivad augukatted paljaks. Kuna olen paremakäeline, töötan üldiselt ülevalt vasakult alla paremale, et minimeerida joodispasta määrimise võimalusi, mille olen juba peale kandnud. Kui määrite pastat, kasutage ebemevaba salvrätikut, näiteks meigi eemaldamiseks. Vältige Kleenexi/salvrätiku kasutamist. Igale padjale kantava pasta koguse kontrollimine on midagi, mida saate katse -eksituse meetodil tunda. Sa tahad lihtsalt väikest padi igale padjale. Tupsu suurus sõltub padja suurusest ja kujust (katvus umbes 50–80%). Kui kahtlete, kasutage vähem. Teineteise lähedal asuvate tihvtide puhul, nagu näiteks LVC125A TSSOP pakett, mida ma varem mainisin, kandke kõikidele padjadele väga õhuke riba, mitte proovige igale väga kitsale padjale eraldi tupsutada. Kui joodis on sulanud, paneb jootmismask joote padjale rändama, nagu vesi ei kleepuks õlisele pinnale. Jootetoru helmestatakse või liigub katmata padjaga alale.

Kasutan madala sulamistemperatuuriga jootepastat (137C sulamistemperatuur) Teine foto on v1.3 plaat ja minu kasutatav jootmispasta tüüp.

Samm: asetage SMD osad

Asetage SMD osad. Teen seda ülevalt vasakult alla paremale, kuigi sellel pole suurt vahet, välja arvatud see, et teil jääb osa tõenäoliselt vahele. Osad asetatakse elektrooniliste pintsettide abil. Eelistan kumera otsaga pintsetti. Võtke osa üles, vajadusel keerake kinnitusplokki, seejärel asetage osa. Puudutage iga osa kergelt, et see oleks laual tasane. Osa paigutamisel kasutan kahe käega täpset paigutust. Kandes ruudukujulist mcu, korja see diagonaalselt vastasnurkadest üles.

Kontrollige plaati ja veenduge, et polariseeritud kondensaatorid on õiges asendis ja kõik kiibid on õigesti paigutatud.

6. samm: aeg kuumaõhupüstoli jaoks

Kasutan madala temperatuuriga jootmispastat. Minu mudelipüstoli temperatuur on seatud 275 ° C, õhuvool on seatud 7. Hoidke relva lauaga risti umbes 4 cm kõrgusel lauast. Esimeste osade ümber olev jootmine võtab sulamise alustamiseks aega. Ärge kiusake asju kiirendada, liigutades relva laua lähedale. Selle tulemuseks on tavaliselt osade ümber puhumine. Kui joodis sulab, liikuge plaadi järgmisele kattuvale osale. Töötage kogu pardal.

Ma kasutan YAOGONG 858D SMD kuumaõhupüstolit. (Amazonil alla 40 dollari.) Pakett sisaldab 3 otsikut. Kasutan suurimat (8mm) otsikut. Seda mudelit/stiili valmistavad või müüvad mitmed müüjad. Olen näinud hinnanguid kõikjal. See relv on minu jaoks laitmatult töötanud.

Samm: vajadusel tugevdage

Kui plaadil on pinnale paigaldatud SD -kaardi pistik või pinnale paigaldatud helipistik vms, kandke plaadi korpuse külge kinnitamiseks kasutatavatele patjadele lisatraatjootet. Olen avastanud, et jootepasta üksi ei ole üldiselt piisavalt tugev, et neid osi usaldusväärselt kinnitada.

Samm: SMD Fluxi puhastamine/eemaldamine

Minu kasutatavat jootepastat reklaamitakse kui "puhastamata". Tahvlit peate puhastama, see näeb palju parem välja ja eemaldab tahvlilt väikesed jootehelmed. Kasutades lateks-, nitriil- või kummikindaid hästi ventileeritavas ruumis, valage väike kogus Flux Remover'i väikesesse keraamilisest või roostevabast terasest nõusse. Sulgege voo eemaldaja pudel uuesti. Kasutage jäiga harja abil pintslit voo eemaldajasse ja hõõruge plaadi ala. Korrake, kuni olete plaadi pinna täielikult puhastanud. Ma kasutan selleks püstoli puhastusharja. Harjased on jäigemad kui enamik hambaharju.

9. etapp: asetage ja jootke kõik auguaukude osad

Kui voo eemaldaja on plaadilt aurustunud, asetage ja jootke ükshaaval kõik süvendi augud, kõige lühemad kuni kõrgeimad.

Samm: loputage aukude tihvtid läbi

Kasutage loputuslõikuritangide abil plaadi alumisel küljel olevaid läbivaid auke. See hõlbustab voolu jääkide eemaldamist.

Samm 11: soojendage pärast lõikamist läbi aukude tihvtide

Ilusa väljanägemise huvides soojendage jootet pärast lõikamist läbi aukude tihvtide. See eemaldab loputuslõikuri jäänud nihkejäljed.

Samm: eemaldage läbiv auk

Puhastage plaadi tagakülg sama puhastusmeetodi abil nagu varem.

Samm: rakendage tahvlile voolu

Lisage plaadile toide (6 kuni 12 V). Kui midagi friikartulit pole, mõõtke 5V, 3v3 ja 12V. 5V ja 3v3 saab mõõta kahe regulaatori kiibi suurelt sakilt. 12 V saab mõõta R3 -st, takisti otsast, mis on plaadile kõige lähemal all vasakul (toitepistik on vasakus ülanurgas).

14. samm: laadige alglaadur

Valige Arduino IDE tööriistade menüüst tahvel ja muud suvandid sihitava mcu jaoks.

Minu plaatide kujundustel on mul peaaegu alati ICSP -pistik. Kui teil pole Interneti -teenuse pakkujana või mõne muu ICSP programmeerijana Arduinot, saate selle ehitada leivaplaadile, et laadida alglaadur programmeerimisplaadile. Valige programmeerija menüüst Interneti -teenuse pakkujaks Arduino, seejärel valige põletuslaadur. Lisaks alglaaduri allalaadimisele seadistatakse ka kaitsmed õigesti. Fotol on sihtmärgiks vasakpoolne tahvel. Tahvel paremal on Interneti -teenuse pakkuja.

15. samm: laadige mitme eskiis

Järgige minu GitHubi AVRMultiSketch'i hoidla juhiseid, et laadida mitme eskiisi välkplaadile tahvli jadapordi kaudu. GitHubi AVRMultiSketchi hoidla sisaldab kõiki fotol näidatud visandeid. Isegi kui te ei plaani plaati ehitada, võivad teile kasulikud olla NOR Flash Hex Copier ja AVR High Voltage visandid.

16. samm: valmis

Samuti olen disaininud paar adapterplaati monteerimata kiipide kasutamisel, näiteks leivaplaatide paigaldamisel.

- ATtiny85 ICSP adapter. Kasutatakse eraldiseisva ATtiny85 programmeerimiseks.

- ATtiny84 kuni ATtiny85. Seda kasutatakse nii kõrgepinge programmeerimiseks kui ka ATtiny85 ICSP adapteriga ühendamiseks.

- NOR -välklambi adapter.

Mõne mu kujunduse nägemiseks külastage

17. samm: eelmine versioon 1.3

Ülaltoodud on fotod versioonist 1.3. Versioon 1.3 ei sisalda USB -jadasid, lähtestatavaid kaitsmeid ja funktsiooninäidikute LED -e. Üks versioon 1.3 variant kasutab ATmega644pa (või 1284P)

Kui olete huvitatud versiooni 1.3 ehitamisest, saatke mulle sõnum (mitte lisage kommentaari).