AVR programator s visokim naponom: 17 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Ovo je moj prvi Instructable. Ploča koju sam dizajnirao je AVR programer. Ploča kombinira funkcije 4 zasebne prototipne ploče koje sam izgradio u posljednjih nekoliko godina:

- Visokonaponski AVR programer, prvenstveno se koristi na ATtiny uređajima za postavljanje osigurača kada se linija za resetiranje koristi za I/O.

- Arduino kao ISP, 5V i 3v3 (računa se kao dvije funkcije)

- NOR Flash EEPROM programator (brzo kopira sa SD kartice na NOR Flash)

Ploča koristi uobičajene AMS1117 LDO regulatore napona za dobivanje 5V i 3v3. Visokonaponska funkcija zahtijeva 12V. Za to sam upotrijebio MT3608 DC-DC pretvarač. MCU radi na 16MHz, 5V. Promjena razine za sve što zahtijeva 3v3 postiže se pomoću LVC125A. LVC125A je ono što možete pronaći na mnogim modulima SD kartice. MCU je ATmega328pb. ATMega328pb gotovo je isti kao i uobičajeni ATMega328p, osim što ima još 4 I/O pina u istoj veličini.

Ova ploča je verzija 1.5. Nove značajke u ovoj najnovijoj verziji:- USB serijsko sučelje.- Poli osigurači koji se mogu resetirati.- LED indikatori funkcija ispod tipki za odabir funkcija.- prekidač za upravljanje serijskim resetiranjem odvajanjem DTR-a od USB serijskog čipa. - MOSFET za potpuno uklanjanje napajanja iz DC-DC 12V kad se ne koristi.

Ploča ima mogućnost dodavanja AT24Cxxx I2C serijskog EEPROM-a, a tu je i 5-polni I2C JST-XH-05 konektor (GND/5V/SCL/SDA/INT1) za povezivanje I2C uređaja.

Jedan od složenijih aspekata ovog projekta bio je kako učitati sve funkcije/skice na ploču. Najjednostavniji način bio bi jednostavno skinuti skicu kad god sam trebao promijeniti funkcije. Druga metoda bila bi kombinirati sve skice. Odlučio sam se protiv obje ove metode. Metoda kombiniranja otežala bi integriranje bilo kakvih promjena na izvornim skicama izvora. Metoda kombiniranja također ima problem što količina raspoloživog SRAM -a nije bila dovoljna bez ponovnog pisanja i ukopavanja u korištene knjižnice i skice, što je opet problem održavanja.

Metoda koju sam odabrao bila je da napišem aplikaciju pod nazivom AVRMultiSketch koja radi s Arduino IDE -om za učitavanje skica u flash promjenom njihovih memorijskih lokacija. Izvori skica se ni na koji način ne mijenjaju. Trče na ploči kao da su jedina skica. Kako to funkcionira detaljno je opisano u otvorenom izvornom kodu GitHub readme za AVRMultiSketch. Za više detalja pogledajte https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch. Ovo spremište također sadrži skice koje sam koristio/napisao/izmijenio, a koje se mogu koristiti pojedinačno.

Za prebacivanje između skica ploča ima četiri gumba: Reset i tipke označene 0, 1, 2. Prilikom uključivanja ili resetiranja, ako ništa ne učinite, pokreće se zadnja odabrana funkcija. Ako držite pritisnutu jednu od numeriranih tipki, birate skicu/funkciju. Skica postaje odabrana skica. Bijele LED diode ispod svake od funkcijskih tipki svijetle kako bi odražavale trenutni odabir.

Trenutno ploča sadrži samo 3 skice, ali bi mogla sadržavati još nekoliko. U tom slučaju, pod pretpostavkom samo 3 bita/numeriranih gumba, mogao bi ugostiti do 7 držanjem više od jedne tipke.

Shema je priložena u sljedećem koraku

Minimalni nosač nosača dostupan je na stvarima. Pogledajte

Ploča za verziju 1.5 dijeli se na PCBWay -u. Pogledajte

Kontaktirajte me ako želite sastavljenu i provjerenu ploču.

Korak 1: Upute za sastavljanje ploče

Slijede upute za sastavljanje ploče (ili gotovo bilo koje male ploče).

Ako već znate izgraditi SMD ploču, prijeđite na korak 13.

Korak 2: Skupite dijelove

Započinjem lijepljenjem papira na radni stol s oznakama za sve vrlo male dijelove (otpornici, kondenzatori, LED diode). Izbjegavajte postavljanje kondenzatora i LED dioda jedan do drugog. Ako se pomiješaju, možda će ih biti teško razlikovati.

Zatim popunjavam papir ovim dijelovima. Uz rub dodajem druge, lako prepoznatljive dijelove.

(Imajte na umu da ovaj isti komad papira koristim za druge ploče koje sam dizajnirao, pa samo nekoliko lokacija na fotografiji ima dijelove pored/na naljepnicama)

Korak 3: Montirajte ploču

Koristeći mali komad drveta kao montažni blok, utisnuo sam PCB ploču između dva komada prototipne ploče za otpad. Prototipne ploče pričvršćene su za montažni blok dvostrukom ljepljivom trakom (nema trake na samoj PCB -u). Volim koristiti drvo za montažni blok jer je prirodno neprovodljivo/antistatičko. Također ga je lako pomicati prema potrebi pri postavljanju dijelova.

Korak 4: Nanesite pastu za lemljenje

Nanesite pastu za lemljenje na SMD jastučiće, ostavljajući sve jastučiće s provrtima gole. S obzirom da sam desničar, općenito radim odozgo slijeva prema dolje desno kako bih smanjio šanse razmazivanja paste za lemljenje koju sam već nanio. Ako ipak razmažete pastu, upotrijebite maramice bez dlačica poput onih za uklanjanje šminke. Izbjegavajte korištenje Kleenex -a/maramice. Kontroliranje količine paste nanesene na svaki jastučić nešto je što ćete shvatiti pokušajem i pogreškom. Samo želite mali ubod na svaki jastučić. Veličina brisa je relativna u odnosu na veličinu i oblik jastučića (približno 50-80% pokrivenosti). U nedoumici koristite manje. Za igle koje su blizu jedna drugoj, poput paketa LVC125A TSSOP koji sam ranije spomenuo, nanosite vrlo tanku traku na sve jastučiće, umjesto da pokušate nanijeti zasebnu mrlju na svaki od ovih vrlo uskih jastučića. Kad se lem otopi, maska za lemljenje će uzrokovati da lem migrira na podlogu, na način na koji se voda neće zalijepiti za masnu površinu. Lemljenje će se zrnati ili premjestiti na područje s izloženim jastučićem.

Koristim pastu za lemljenje s niskim talištem (talište 137C) Druga fotografija je ploča v1.3 i vrsta paste za lemljenje koju koristim.

Korak 5: Postavite SMD dijelove

Postavite SMD dijelove. Radim to odozgo slijeva prema dolje desno, iako nema velike razlike osim što ćete manje propustiti dio. Dijelovi se postavljaju pomoću elektroničke pincete. Više volim pincetu sa zakrivljenim krajem. Podignite dio, okrenite montažni blok ako je potrebno, a zatim postavite dio. Lagano dodirnite svaki dio kako biste bili sigurni da sjedi ravno na ploči. Prilikom postavljanja dijela koristim dvije ruke kako bih pomogao u preciznom postavljanju. Kada postavljate kvadratni mcu, pokupite ga dijagonalno sa suprotnih uglova.

Pregledajte ploču kako biste provjerili jesu li polarizirani kondenzatori u ispravnom položaju i jesu li svi čipovi ispravno orijentirani.

Korak 6: Vrijeme je za pištolj s vrućim zrakom

Ja koristim pastu za lemljenje pri niskim temperaturama. Za moj model pištolja, ja sam postavio temperaturu na 275C, protok zraka na 7. Držite pištolj okomito na ploču na oko 4 cm iznad daske. Lemljenju oko prvih dijelova potrebno je neko vrijeme da se počne topiti. Nemojte doći u iskušenje da ubrzate stvari tako što ćete pištolj približiti dasci. To općenito rezultira ispuhivanjem dijelova okolo. Kad se lem otopi, prijeđite na sljedeći preklapajući dio ploče. Radite na svom putu.

Koristim toplotni pištolj YAOGONG 858D SMD. (Na Amazonu za manje od 40 USD.) Paket uključuje 3 mlaznice. Koristim najveću (8 mm) mlaznicu. Ovaj model/stil proizvodi ili prodaje nekoliko prodavača. Vidio sam ocjene posvuda. Ovaj pištolj mi je radio besprijekorno.

Korak 7: Ojačajte ako je potrebno

Ako ploča ima površinski montirani priključak za SD karticu ili površinski montirani audio priključak itd., Nanesite dodatni žičani lem na jastučiće koji se koriste za pričvršćivanje kućišta na ploču. Otkrio sam da samo pasta za lemljenje općenito nije dovoljno jaka da pouzdano učvrsti ove dijelove.

Korak 8: Čišćenje/uklanjanje SMD fluksa

Lemna pasta koju koristim reklamira se kao „nije čista“. Trebate očistiti ploču, izgleda mnogo bolje i uklonit će sve male kuglice lema na ploči. Koristeći rukavice od lateksa, nitrila ili gume u dobro prozračenom prostoru, ulijte malu količinu sredstva za uklanjanje fluksa u malu posudu od keramike ili nehrđajućeg čelika. Ponovo zatvorite bočicu za uklanjanje fluksa. Ukočenom četkom utisnite četkicu u sredstvo za uklanjanje fluksa i izribajte dio ploče. Ponavljajte dok potpuno ne izrišete površinu ploče. U tu svrhu koristim četku za čišćenje pištolja. Čekinje su tvrđe od većine četkica za zube.

Korak 9: Postavite i lemite sve dijelove rupa

Nakon što je sredstvo za uklanjanje fluksa isparilo s ploče, postavite i lemite sve dijelove rupa, najkraće do najviše, jedan po jedan.

Korak 10: Isperite rupe kroz rupe

Pomoću kliješta za rezanje u ravnini obrežite klinove prolaznih rupa na donjoj strani ploče. Time se olakšava uklanjanje ostataka fluksa.

Korak 11: Ponovno zagrijte kroz rupe nakon izrezivanja

Za lijep izgled, nakon izrezivanja ponovno zagrijte lem na provrtima. Time se uklanjaju tragovi smicanja koji su ostali od noža za ispiranje.

Korak 12: Uklonite protočni otvor

Koristeći istu metodu čišćenja kao i prije, očistite stražnju stranu ploče.

Korak 13: Primijenite napajanje na ploču

Priključite napajanje na ploču (6 do 12V). Ako ništa ne prži, izmjerite 5V, 3v3 i 12V. 5V i 3v3 mogu se mjeriti s velikog jezička na dva čipa regulatora. 12V se može mjeriti s R3, kraj otpornika najbliži donjoj lijevoj ploči (utičnica za napajanje je gore lijevo).

Korak 14: Učitajte Bootloader

Na izborniku Arduino IDE Tools odaberite ploču i druge opcije za ciljani mcu.

Na mojim pločama gotovo uvijek imam ICSP konektor. Ako nemate Arduino kao ISP -a ili nekog drugog ICSP programera, možete ga izgraditi na matičnoj ploči u svrhu preuzimanja pokretačkog programa na ploču programera. Odaberite Arduino kao ISP iz stavke izbornika programera, a zatim odaberite Burnt Bootloader. Osim preuzimanja pokretačkog programa, ovo će također ispravno postaviti osigurače. Na fotografiji je meta lijeva ploča. Ploča s desne strane je ISP.

Korak 15: Učitajte Multi Sketch

Slijedite upute na mojem GitHub spremištu za AVRMultiSketch za učitavanje više skica u flash preko serijskog porta na ploči. Spremište GitHub AVRMultiSketch sadrži sve skice prikazane na fotografiji. Čak i ako ne planirate graditi ploču, možda će vam biti korisne NOR Flash Hex Copier i AVR skice visokog napona.

Korak 16: Gotovo

Također sam dizajnirao nekoliko adapterskih ploča pri korištenju nemontiranih čipova, na primjer pri izradi matične ploče.

- ATtiny85 ICSP adapter. Koristi se za samostalno programiranje ATtiny85.

- ATtiny84 do ATtiny85. Ovo se koristi i za programiranje visokog napona i spojeno je na ATtiny85 ICSP adapter.

- NOR Flash adapter.

Da biste vidjeli neke od mojih drugih dizajna, posjetite

Korak 17: Prethodna verzija 1.3

Gore su fotografije verzije 1.3. Verzija 1.3 nema USB serijske sklopke, osigurače koji se mogu resetirati i LED indikatore funkcija. Jedna verzija 1.3 koristi ATmega644pa (ili 1284P)

Ako ste zainteresirani za izgradnju verzije 1.3, pošaljite mi poruku (umjesto dodavanja komentara.)