AVR програмист с високо напрежение: 17 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Това е първият ми Instructable. Платката, която проектирах, е AVR програмист. Дъската съчетава функциите на 4 отделни прототипни платки, които създадох през последните няколко години:

- AVR програмист с високо напрежение, използван предимно на устройства ATtiny за настройване на предпазители, когато линията за нулиране се използва за I/O.

- Arduino като ISP, 5V и 3v3 (счита се за две от функциите)

- NOR Flash EEPROM програмист (бързо копира от SD карта на NOR Flash)

Платката използва обикновени регулатори на напрежение AMS1117 LDO, за да получи 5V и 3v3. Функцията за високо напрежение изисква 12V. За целта използвах стъпаловиден преобразувател DC-DC MT3608. MCU работи на 16MHz, 5V. Промяната на нивото за всичко, което изисква 3v3, се осъществява с помощта на LVC125A. LVC125A е това, което намирате на много от модулите на SD картата. MCU е ATmega328pb. ATMega328pb е почти същият като по -често срещания ATMega328p, с изключение на това, че има още 4 I/O пина в същия размер.

Тази платка е версия 1.5. Нови функции в тази последна версия:- USB сериен интерфейс.- Възстановяеми поли предпазители.- LED индикатори за функциите под бутоните за избор на функция.- превключвател за управление на серийно нулиране чрез изключване на DTR от USB серийния чип. - MOSFET за пълно премахване на захранването от DC-DC 12V, когато не се използва.

Платката има възможност за добавяне на AT24Cxxx I2C сериен EEPROM и има 5 пинов I2C JST-XH-05 конектор (GND/5V/SCL/SDA/INT1) за свързване на I2C устройства.

Един от по -сложните аспекти на този проект беше как да заредите всички функции/скици на дъската. Най -лесният метод би бил просто да изтеглите скица, когато имам нужда да променя функциите. Друг метод би бил да се комбинират всички скици. Реших против двата метода. Методът на комбиниране би затруднил интегрирането на всички промени, направени в скиците на първоначалния източник. Методът за комбиниране също има проблема, че наличното количество SRAM не е било достатъчно, без да се пренаписва и да се рови в използваните библиотеки и скици, отново проблем с поддръжката.

Методът, който избрах, беше да напиша приложение на име AVRMultiSketch, което работи с Arduino IDE, за да зареди скиците във флаш, като измести местата им в паметта. Източниците на скици не се променят по никакъв начин. Те се движат по дъската, сякаш са единствената скица. Как работи това е подробно описано в readme с отворен код GitHub за AVRMultiSketch. Вижте https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch за повече подробности. Това хранилище също съдържа скиците, които използвах/написах/модифицирах, които могат да се използват индивидуално.

За превключване между скици дъската има четири бутона: Нулиране и бутони с етикет 0, 1, 2. При включване или нулиране, ако не правите нищо, се изпълнява последната избрана функция. Ако задържите един от номерираните бутони, избирате скица/функция. Скицата става избраната скица. Белите светодиоди под всеки от функционалните бутони светят, за да отразяват текущия избор.

Понастоящем дъската съдържа само 3 скици, но може да бъде домакин на още няколко. В този случай, ако приемем само 3 бита/номерирани бутони, той може да приема до 7, като задържи повече от един бутон.

Схемата е включена в следващата стъпка

Минимална опорна скоба е налична на thingiverse. Вижте

Платката за версия 1.5 се споделя на PCBWay. Вижте

Свържете се с мен, ако искате сглобена и тествана дъска.

Стъпка 1: Инструкции за сглобяване на борда

Следват инструкциите за сглобяване на дъската (или почти всяка малка дъска).

Ако вече знаете как да изградите SMD платка, преминете към стъпка 13.

Стъпка 2: Съберете части

Започвам с залепване на лист хартия към работната маса с етикети за всички много малки части (резистори, кондензатори, светодиоди). Избягвайте поставянето на кондензатори и светодиоди един до друг. Ако се смесят, може да е трудно да ги различите.

След това попълвам хартията с тези части. Около ръба добавям другите, лесни за разпознаване части.

(Обърнете внимание, че използвам същото парче хартия за други табла, които съм проектирал, така че само няколко от местата на снимката имат части до/върху етикетите)

Стъпка 3: Монтирайте дъската

Използвайки малко парче дърво като монтажен блок, забивам печатната платка между две парчета прототипна дъска за скрап. Прототипните платки се държат към монтажния блок с двойно залепваща лента (без лента на самата платка). Харесва ми да използвам дърво за монтажния блок, защото е естествено непроводим/антистатичен. Също така е лесно да го премествате, когато е необходимо, когато поставяте части.

Стъпка 4: Нанесете Solder Paste

Нанесете спояваща паста върху SMD подложките, като оставите всички подложки с отвори голи. Като съм с дясна ръка, обикновено работя от горе вляво надолу вдясно, за да сведем до минимум шансовете да размажа паяната паста, която вече съм нанесла. Ако все пак намажете пастата, използвайте кърпа без власинки, като тези за премахване на грим. Избягвайте използването на Kleenex/кърпа. Контролирането на количеството паста, приложено към всяка подложка, е нещо, което можете да разберете чрез опити и грешки. Искате само едно малко натриване на всяка подложка. Размерът на тампона е спрямо размера и формата на подложката (приблизително 50-80% покритие). Когато се съмнявате, използвайте по -малко. За щифтове, които са близо един до друг, като пакета LVC125A TSSOP, който споменах по -рано, прилагате много тънка лента върху всички подложки, вместо да се опитвате да приложите отделен тампон към всяка от тези много тесни подложки. Когато спойката се стопи, маската за запояване ще предизвика припоя да мигрира към подложката, нещо като това как водата няма да се залепи за мазна повърхност. Припоят ще се наниже или ще се премести в зона с открита подложка.

Използвам спойка с ниска точка на топене (точка на топене 137C) Втората снимка е дъската v1.3 и вида на спояващата паста, която използвам.

Стъпка 5: Поставете SMD частите

Поставете SMD частите. Правя това от горе вляво надолу вдясно, въпреки че няма голяма разлика освен че е по -малко вероятно да пропуснете част. Частите се поставят с помощта на пинцета за електроника. Предпочитам пинсета с извит край. Вземете част, завъртете монтажния блок, ако е необходимо, след което поставете детайла. Леко докоснете всяка част, за да се уверите, че тя стои плоска на дъската. Когато поставям част, използвам две ръце, за да помогна за точното поставяне. Когато поставяте квадратна mcu, я вземете по диагонал от противоположните ъгли.

Огледайте платката, за да се уверите, че всички поляризирани кондензатори са в правилното положение и че всички чипове са ориентирани правилно.

Стъпка 6: Време за пистолет с горещ въздух

Използвам нискотемпературна паста за спойка. За моя модел пистолет имам зададена температура 275C, въздушен поток настроен на 7. Дръжте пистолета перпендикулярно на дъската на около 4 см над дъската. Запояването около първите части отнема известно време, за да започне да се топи. Не се изкушавайте да ускорите нещата, като преместите пистолета близо до дъската. Това обикновено води до издухване на частите наоколо. След като спойката се стопи, преминете към следващата припокриваща се част на дъската. Работете по целия път.

Използвам пистолет за горещ въздух YAOGONG 858D SMD. (В Amazon за по -малко от $ 40.) Пакетът включва 3 дюзи. Използвам най -голямата (8 мм) дюза. Този модел/стил се произвежда или продава от няколко доставчици. Виждал съм рейтинги навсякъде. Този пистолет ми работи безупречно.

Стъпка 7: Подсилете, ако е необходимо

Ако платката има повърхностно монтиран конектор за SD карта или повърхностно монтиран аудио жак и т.н., поставете допълнително спойка за тел върху подложките, използвани за закрепване на корпуса към платката. Открих, че само спояващата паста обикновено не е достатъчно здрава, за да закрепи надеждно тези части.

Стъпка 8: Почистване/премахване на SMD Flux

Припойната паста, която използвам, се рекламира като „нечиста“. Трябва да почистите дъската, тя изглежда много по -добре и ще премахне всички малки частици спойка на дъската. Използвайки латексови, нитрилови или гумени ръкавици в добре проветриво помещение, изсипете малко количество препарат за отстраняване на флуса в малка чиния от керамика или неръждаема стомана. Затворете отново бутилката за отстраняване на потоци. С помощта на твърда четка натрийте четката в препарата за отстраняване на потоци и изтъркайте част от дъската. Повторете, докато изтриете напълно повърхността на дъската. За тази цел използвам четка за почистване на пистолет. Четините са по -твърди от повечето четки за зъби.

Стъпка 9: Поставете и запоявайте всички части на отворите на коритото

След като препаратът за отстраняване на потока се изпари от дъската, поставете и запоявайте всички части на отворите, най -къси до най -високи, една по една.

Стъпка 10: Флаш отрязани отвори

С помощта на клеща за изрязване на фреза отрежете щифтовете на проходните отвори от долната страна на дъската. Това прави отстраняването на остатъците от флюса по -лесно.

Стъпка 11: Затоплете отново през отворите след изрязване

За хубав външен вид затоплете спойката на щифтовете след отрязване. Това премахва следите от срязване, оставени от фреза за промиване.

Стъпка 12: Отстранете потока през отворите

Използвайки същия метод на почистване, както преди, почистете гърба на дъската.

Стъпка 13: Приложете захранване към дъската

Приложете захранване към платката (6 до 12V). Ако нищо не се пържи, измерете 5V, 3v3 и 12V. 5V и 3v3 могат да бъдат измерени от големия край на двата регулаторни чипа. 12V може да се измерва от R3, края на резистора най -близо до дъската вляво долу (жакът за захранване е горе вляво).

Стъпка 14: Заредете Bootloader

От менюто Arduino IDE Tools изберете таблото и други опции за целевия mcu.

На дизайна на моята платка почти винаги имам ICSP конектор. Ако нямате Arduino като доставчик на интернет или друг ICSP програмист, можете да изградите такъв на макет за целите на изтегляне на зареждащото устройство на дъската на програмиста. Изберете Arduino като ISP от елемента от менюто на програмиста, след което изберете запис на зареждащия буутлоудър. В допълнение към изтеглянето на буутлоудъра, това също ще настрои правилно предпазителите. На снимката таблото вляво е мишената. Таблото вдясно е ISP.

Стъпка 15: Заредете Multi Sketch

Следвайте инструкциите в моето хранилище на GitHub за AVRMultiSketch, за да заредите мулти скицата във флаш през серийния порт на платката. Хранилището на GitHub AVRMultiSketch съдържа всички скици, показани на снимката. Дори и да не планирате да изграждате платката, може да ви бъдат полезни шестнадесетичната копирна машина NOR Flash и скиците на AVR за високо напрежение.

Стъпка 16: Готово

Също така съм проектирал няколко адаптерни платки, когато използвам немонтирани чипове, например при създаване на платки.

- ATtiny85 ICSP адаптер. Използва се за програмиране на ATtiny85 самостоятелно.

- ATtiny84 до ATtiny85. Това се използва както за програмиране с високо напрежение, така и е свързано към адаптера ATtiny85 ICSP.

- NOR Flash адаптер.

За да видите някои от другите ми дизайни, посетете

Стъпка 17: Предишна версия 1.3

Горните са снимки на версия 1.3. Версия 1.3 няма USB Serial, нулируеми предпазители и светодиоди за индикация на функциите. Един вариант на версия 1.3 използва ATmega644pa (или 1284P)

Ако се интересувате от изграждането на версия 1.3, изпратете ми съобщение (вместо да добавяте коментар.)