AVR -ohjelmoija, korkea jännite: 17 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tämä on ensimmäinen Instructable. Suunnittamani levy on AVR -ohjelmoija. Taulu yhdistää neljä erillistä prototyyppilevyä, jotka olen rakentanut viime vuosina:

- Korkeajännitteinen AVR -ohjelmoija, jota käytetään pääasiassa ATtiny -laitteissa sulakkeiden asettamiseen, kun nollauslinjaa käytetään I/O: ssa.

- Arduino ISP, 5V ja 3v3 (lasketaan kahdeksi toiminnoksi)

- NOR Flash EEPROM -ohjelmoija (kopioi nopeasti SD -kortilta NOR Flashiin)

Levy käyttää tavallisia AMS1117 LDO -jännitesäätimiä saadakseen 5V ja 3v3. Suurjännitetoiminto vaatii 12V. Tätä varten käytin MT3608 DC-DC-tehomuunninta. MCU toimii 16MHz, 5V. Tason siirto kaikelle, joka vaatii 3v3, suoritetaan käyttämällä LVC125A: ta. LVC125A on mitä löydät monista SD -korttimoduuleista. MCU on ATmega328pb. ATMega328pb on lähes sama kuin yleisempi ATMega328p, paitsi että siinä on 4 muuta I/O -nastaa samankokoisessa paketissa.

Tämä levy on versio 1.5. Uusimmat ominaisuudet tässä uusimmassa versiossa:- usb-sarjaliitäntä.- nollattavat poly-sulakkeet- LED-merkkivalot toimintovalintapainikkeiden alla.- kytkin sarjakuittauksen ohjaamiseen irrottamalla DTR USB-sarjasirusta. - MOSFET, joka poistaa virran kokonaan DC-DC 12V: sta, kun se ei ole käytössä.

Taululla on mahdollisuus lisätä AT24Cxxx I2C -sarja EEPROM ja siinä on 5-nastainen I2C JST-XH-05 -liitin (GND/5V/SCL/SDA/INT1) I2C-laitteiden liittämistä varten.

Yksi hankkeen monimutkaisimmista näkökohdista oli kaikkien toimintojen/luonnosten lataaminen taululle. Helpoin tapa olisi ollut yksinkertaisesti ladata luonnos aina, kun tarvitsin vaihtaa toimintoja. Toinen tapa olisi ollut yhdistää kaikki luonnokset. Päätin molempia menetelmiä vastaan. Yhdistämismenetelmä olisi vaikeuttanut alkuperäisten luonnosten luonnoksiin tehtyjen muutosten integrointia. Yhdistämismenetelmässä on myös ongelma, että käytettävissä oleva SRAM -määrä ei ollut riittävä ilman uudelleenkirjoittamista ja kaivamista käytettyihin kirjastoihin ja luonnoksiin, jälleen huolto -ongelma.

Menetelmä, jonka valitsin, oli kirjoittaa sovellus nimeltä AVRMultiSketch, joka toimii Arduino IDE: n kanssa luonnosten lataamiseksi salamaan siirtämällä niiden muistipaikkoja. Luonnoslähteitä ei muuteta millään tavalla. Ne juoksevat taululla ikään kuin he olisivat ainoa luonnos. Miten tämä toimii, kuvataan yksityiskohtaisesti AVRMultiSketchin avoimen lähdekoodin GitHub -lukuohjelmassa. Katso lisätietoja osoitteesta https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch. Tämä arkisto sisältää myös käyttämäni/kirjoittamani/muokkaamani luonnokset, joita voidaan käyttää erikseen.

Luonnosten välillä vaihtamiseen taululla on neljä painiketta: Reset ja painikkeet 0, 1, 2. Kun käynnistät tai nollaat, viimeksi valittu toiminto suoritetaan. Jos pidät jonkin numeropainikkeista painettuna, valitset luonnoksen/toiminnon. Luonnoksesta tulee valittu luonnos. Jokaisen toimintopainikkeen alla olevat valkoiset LED -valot palavat nykyisen valinnan mukaisesti.

Tällä hetkellä levyllä on vain 3 luonnosta, mutta se voisi isännöidä muutamia lisää. Siinä tapauksessa, jos oletetaan vain 3 bittiä/numeroidut painikkeet, se voi isännöidä jopa 7 pitämällä useampaa kuin yhtä painiketta painettuna.

Kaavio on seuraavassa vaiheessa

Minimituen kiinnike on saatavana thingiverse -palvelussa. Katso

Version 1.5 levy on jaettu PCBWaylla. Katso

Ota yhteyttä, jos haluat kootun ja testatun levyn.

Vaihe 1: Ohjeet levyn kokoamiseen

Seuraa ohjeita levyn (tai melkein minkä tahansa pienen levyn) kokoamiseen.

Jos osaat jo rakentaa SMD -levyn, siirry vaiheeseen 13.

Vaihe 2: Kerää osat

Aloitan nauhoittamalla paperin työpöydälle, jossa on tarrat kaikille hyvin pienille osille (vastukset, kondensaattorit, LEDit). Vältä kondensaattoreiden ja LEDien sijoittamista vierekkäin. Jos ne sekoittuvat, voi olla vaikeaa erottaa ne toisistaan.

Täytän sitten paperin näillä osilla. Reunan ympärille lisään muut, helposti tunnistettavat osat.

(Huomaa, että käytän tätä samaa paperia muille suunnittelemilleni taulukoille, joten vain harvoissa valokuvan paikoissa on osia tarrojen vieressä/päällä)

Vaihe 3: Asenna levy

Käyttäen pientä puukappaletta kiinnityslohkona kiilataan piirilevy kahden prototyyppiromun palan väliin. Prototyyppilevyjä pidetään kiinnityslohkossa kaksinkertaisella teipillä (ei teippiä itse piirilevyssä). Tykkään käyttää puuta asennuslohkoon, koska se on luonnostaan johtamaton/antistaattinen. Sitä on myös helppo siirtää tarpeen mukaan, kun asetat osia.

Vaihe 4: Levitä juotospasta

Levitä juotostahnaa SMD -tyynyille jättäen kaikki läpivientireiät paljaiksi. Koska olen oikeakätinen, työskentelen yleensä ylhäältä vasemmalta alas oikealle minimoidakseni jo levitetyn juotospastan likaantumisen mahdollisuudet. Jos tahraa tahnaa, käytä nukkaamatonta pyyhettä, kuten meikin poistamiseen. Vältä Kleenex/pehmopaperin käyttöä. Jokaiselle tyynylle levitettävän tahna -määrän hallitseminen on jotain, mitä saat kokeiltua kokeilujen ja erehdysten kautta. Haluat vain pienen hieronnan jokaiselle tyynylle. Tapin koko on suhteessa tyynyn kokoon ja muotoon (peitto noin 50-80%). Jos olet epävarma, käytä vähemmän. Jos nastat ovat lähellä toisiaan, kuten aiemmin mainitsemani LVC125A TSSOP -paketti, levität hyvin ohuen nauhan kaikkien tyynyjen päälle sen sijaan, että yrittäisit levittää erillistä tappia kullekin näistä hyvin kapeista tyynyistä. Kun juote on sulanut, juotosmaski saa juotteen siirtymään tyynyyn, kuten vesi ei tartu öljyiseen pintaan. Juotos juotetaan tai siirtyy alueelle, jossa on paljaat tyynyt.

Käytän matalan sulamispisteen juotospastaa (137C sulamispiste) Toinen kuva on v1.3 -levy ja käyttämäni juotospasta.

Vaihe 5: Aseta SMD -osat

Aseta SMD -osat. Teen tämän vasemmasta ylhäältä alas oikealle, vaikka sillä ei ole suurta eroa, paitsi että harvemmin menetät osan. Osat asetetaan elektroniikkapinseteillä. Mieluummin pinsetti, jossa on kaareva pää. Nosta osa, käännä kiinnityslohkoa tarvittaessa ja aseta osa. Anna jokaiselle osalle kevyt napautus varmistaaksesi, että se istuu tasaisesti laudalla. Osaa asetettaessa käytän kahta kättä tarkan sijoittamisen helpottamiseksi. Kun sijoitat neliön mcu, poista se vinosti vastakkaisista kulmista.

Tarkista levy ja varmista, että kaikki polarisoidut kondensaattorit ovat oikeassa asennossa ja että kaikki sirut on suunnattu oikein.

Vaihe 6: Kuumailmapistoolin aika

Käytän matalan lämpötilan juotospastaa. Mallipistoolini lämpötilaksi on asetettu 275 ° C, ilmavirran arvoksi 7. Pidä pistoolia kohtisuorassa levyyn noin 4 cm laudan yläpuolella. Ensimmäisten osien ympärillä oleva juote kestää jonkin aikaa, ennen kuin se alkaa sulaa. Älä houkuttele nopeuttamaan asioita siirtämällä ase lähelle lautaa. Tämä johtaa yleensä osien puhaltamiseen. Kun juote sulaa, siirry levyn seuraavaan päällekkäiseen osaan. Työskentele tiesi ympäri taulua.

Käytän YAOGONG 858D SMD kuumailmapistoolia. (Amazonissa alle 40 dollaria.) Paketti sisältää 3 suutinta. Käytän suurinta (8 mm) suutinta. Tätä mallia/tyyliä valmistavat tai myyvät useat toimittajat. Olen nähnyt arvioita kaikkialla. Tämä ase on toiminut moitteettomasti minulle.

Vaihe 7: Vahvista tarvittaessa

Jos piirilevyssä on pinta -asennettava SD -kortin liitin tai pinta -asennettava ääniliitäntä tms., Käytä ylimääräistä lankajuotosta tyynyihin, joita käytetään kotelon kiinnittämiseen levyyn. Olen huomannut, että pelkkä juotospasta ei yleensä ole tarpeeksi vahva näiden osien luotettavaan kiinnittämiseen.

Vaihe 8: SMD Fluxin puhdistaminen/poistaminen

Käyttämäni juotospastan mainostetaan olevan "ei puhdasta". Sinun on puhdistettava levy, se näyttää paljon paremmalta ja poistaa kaikki pienet juotoshelmet levyltä. Kaada pieni määrä Flux Remover -laitetta pieneen keraamiseen tai ruostumattomasta teräksestä valmistettuun astiaan käyttämällä lateksia, nitriiliä tai kumikäsineitä hyvin tuuletetussa tilassa. Sulje vuonpoistopullo uudelleen. Pyyhi harja jäykällä harjalla vuonpoistoaineeseen ja hankaa levyn alue. Toista, kunnes olet kuorinut levyn pinnan kokonaan. Käytän pistoolin puhdistusharjaa tähän tarkoitukseen. Harjakset ovat jäykempiä kuin useimmat hammasharjat.

Vaihe 9: Aseta ja juota kaikki läpivientireiän osat

Kun vuonpoistoaine on haihtunut levyltä, aseta ja juota kaikki kourun reiän osat, lyhimmistä korkeimpiin, yksi kerrallaan.

Vaihe 10: Huuhtele leikatut reiät

Leikkaa leikkurin pihdillä leikkuulaudan alapuolella olevat läpivientireiät. Tämä helpottaa jäännösten poistamista.

Vaihe 11: Lämmitä reiätappien läpi leikkaamisen jälkeen

Saat hyvän ulkonäön lämmittämällä juote läpivientireikien tappeissa leikkaamisen jälkeen. Tämä poistaa huuhteluleikkurin jättämät leikkausjäljet.

Vaihe 12: Poista läpivientireikä

Puhdista levyn takaosa samalla puhdistusmenetelmällä kuin aiemmin.

Vaihe 13: Käytä virtaa taululle

Kytke levylle virta (6–12 V). Jos ei mitään perunoita, mittaa 5V, 3v3 ja 12V. 5V ja 3v3 voidaan mitata kahden säätimen sirun suuresta kielekkeestä. 12 V voidaan mitata R3: sta, vastuksen päästä, joka on lähimpänä levyn vasenta alareunaa (virtaliitin on ylhäällä vasemmalla).

Vaihe 14: Lataa käynnistyslatain

Valitse Arduino IDE Tools -valikosta Board ja muut kohdennetun mcu -vaihtoehdot.

Lautakuvioissani minulla on lähes aina ICSP -liitin. Jos sinulla ei ole Arduinoa Internet -palveluntarjoajana tai muuna ICSP -ohjelmoijana, voit rakentaa sellaisen leipälevylle lataamaan käynnistyslataimen ohjelmointikortille. Valitse Arduino Internet -palveluntarjoajaksi ohjelmoijan valikkokohdasta ja valitse sitten polttolataus. Käynnistyslataimen lataamisen lisäksi tämä asettaa myös sulakkeet oikein. Kuvassa kohde on vasemmalla oleva taulu. Oikealla oleva taulu on Internet -palveluntarjoaja.

Vaihe 15: Lataa moniluonnos

Noudata GitHub -AVRMultiSketch -arkistoni ohjeita ladataksesi usean luonnoksen salamaan levyn sarjaportin kautta. GitHub AVRMultiSketch -varasto sisältää kaikki kuvassa näkyvät luonnokset. Vaikka et aio rakentaa levyä, NOR Flash Hex Copier ja AVR High Voltage -luonnokset voivat olla hyödyllisiä.

Vaihe 16: Valmis

Olen myös suunnitellut muutamia sovitinlevyjä käyttämättä irrotettavia siruja, kuten leipälaudalla.

- ATtiny85 ICSP -sovitin. Käytetään erillisen ATtiny85 -ohjelman ohjelmointiin.

- ATtiny84 - ATtiny85. Tätä käytetään sekä suurjänniteohjelmointiin että ATtiny85 ICSP -sovittimeen liitettäväksi.

- NOR -salamasovitin.

Jos haluat nähdä joitain muita mallejani, käy osoitteessa

Vaihe 17: Edellinen versio 1.3

Yllä olevat kuvat versiosta 1.3. Versiossa 1.3 ei ole USB -sarjaliitäntää, nollattavia sulakkeita ja toimintojen merkkivaloja. Yksi versio 1.3 -versio käyttää ATmega644pa (tai 1284P)

Jos olet kiinnostunut rakentamaan versiota 1.3, lähetä minulle viesti (älä lisää kommenttia).