Programátor AVR s vysokým napětím: 17 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Toto je můj první Instructable. Deska, kterou jsem navrhl, je programátor AVR. Deska kombinuje funkce 4 samostatných prototypových desek, které jsem postavil v posledních několika letech:

- Programátor AVR s vysokým napětím, používaný primárně na zařízeních ATtiny k nastavení pojistek, když je pro vstupy a výstupy použita resetovací linka.

- Arduino jako ISP, 5V a 3v3 (počítá se jako dvě z funkcí)

- Programátor NOR Flash EEPROM (rychlé kopírování z karty SD na NOR Flash)

Deska používá běžné regulátory napětí AMS1117 LDO k získání 5V a 3v3. Funkce vysokého napětí vyžaduje 12V. K tomu jsem použil krokový převodník MT3608 DC-DC. MCU běží na 16MHz, 5V. Posun úrovně pro cokoli, co vyžaduje 3v3, se provádí pomocí LVC125A. LVC125A je to, co najdete na mnoha modulech karet SD. MCU je ATmega328pb. ATMega328pb je téměř stejný jako běžnější ATMega328p, kromě toho, že má další 4 I/O piny ve stejné velikosti.

Tato deska je verze 1.5. Nové funkce v této nejnovější verzi:- USB sériové rozhraní- resetovatelné poly pojistky- LED indikátory funkcí pod tlačítky pro výběr funkcí- přepínač pro ovládání sériového resetu odpojením DTR od USB sériového čipu - MOSFET pro úplné odpojení napájení z DC-DC 12V, když se nepoužívá.

Deska má možnost přidání sériové EEPROM AT24Cxxx I2C a pro připojení zařízení I2C je k dispozici 5pinový konektor I2C JST-XH-05 (GND/5V/SCL/SDA/INT1).

Jedním z komplikovanějších aspektů tohoto projektu bylo, jak načíst všechny funkce/náčrty na tabuli. Nejjednodušší metodou by bylo jednoduše stáhnout skicu, kdykoli jsem potřeboval změnit funkce. Další metodou by bylo zkombinovat všechny skici. Rozhodl jsem se proti oběma těmto metodám. Metoda kombinovat by ztěžovala integraci jakýchkoli změn provedených v původních zdrojových skicách. Kombinovaná metoda má také problém, že dostupné množství paměti SRAM nebylo dostatečné bez přepisování a kopání do použitých knihoven a skic, což je opět problém s údržbou.

Metodu, kterou jsem zvolil, bylo napsat aplikaci s názvem AVRMultiSketch, která spolupracuje s Arduino IDE k načtení skic do flash posunutím jejich paměťových míst. Zdroje skici nejsou žádným způsobem upravovány. Běhají po desce, jako by byli jediným náčrtem. Jak to funguje, je podrobně popsáno v souboru readme GitHub s otevřeným zdrojovým kódem pro AVRMultiSketch. Další podrobnosti viz https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch. Toto úložiště také obsahuje náčrty, které jsem použil/napsal/upravil a které lze použít jednotlivě.

Pro přepínání mezi náčrty má deska čtyři tlačítka: Reset a tlačítka označená 0, 1, 2. Po zapnutí nebo resetování, pokud nic neuděláte, se spustí poslední vybraná funkce. Pokud podržíte jedno z očíslovaných tlačítek, vyberete skicu/funkci. Z náčrtu se stane vybraná skica. Bílé LED diody pod každým z funkčních tlačítek se rozsvítí, aby odrážely aktuální výběr.

V současné době deska hostí pouze 3 skici, ale mohla by hostit několik dalších. V takovém případě by za předpokladu pouze 3 bitů/očíslovaných tlačítek mohlo být hostováno až 7 podržením více než jednoho tlačítka.

Schéma je uzavřeno v dalším kroku

Minimální podpůrná konzola je k dispozici na věcí. Viz

Deska pro verzi 1.5 je sdílena na PCBWay. Viz

Pokud chcete sestavenou a vyzkoušenou desku, kontaktujte mě.

Krok 1: Pokyny pro montáž desky

Následují pokyny pro montáž desky (nebo téměř jakékoli malé desky).

Pokud již víte, jak sestavit desku SMD, přejděte ke kroku 13.

Krok 2: Shromážděte součásti

Začnu lepením kusu papíru na pracovní stůl se štítky pro všechny velmi malé části (odpory, kondenzátory, LED diody). Vyhněte se umístění kondenzátorů a LED diod vedle sebe. Pokud se smíchají, může být těžké je rozeznat.

Těmito částmi pak naplním papír. Za okraj přidávám další, snadno identifikovatelné části.

(Všimněte si toho, že stejný list papíru používám i pro další desky, které jsem navrhl, takže jen několik míst na fotografii má části vedle/na štítcích)

Krok 3: Namontujte desku

Pomocí malého kusu dřeva jako montážního bloku jsem zaklínil desku plošných spojů mezi dva kusy prototypu desky šrotu. Prototypové desky jsou připevněny k montážnímu bloku dvojitou páskou (žádná páska na samotné desce plošných spojů). Rád používám dřevo pro montážní blok, protože je přirozeně nevodivé/antistatické. Také je snadné jej při umístění dílů přesouvat podle potřeby.

Krok 4: Naneste pájecí pastu

Na podložky SMD naneste pájecí pastu, ponechte všechny podložky skrz otvory holé. Protože jsem pravák, obecně pracuji zleva doprava dolů, abych minimalizoval šance na rozmazání pájecí pasty, kterou jsem již použil. Pokud pastu namažete, použijte ubrousek, který nepouští vlákna, například na odstranění make -upu. Nepoužívejte Kleenex/tkáň. Řízení množství pasty aplikované na každý pad je něco, čeho se dočkáte pokusem a omylem. Na každé podložce chcete jen malý kousek. Velikost dab je relativní k velikosti a tvaru podložky (zhruba 50-80% pokrytí). V případě pochybností použijte méně. U kolíků, které jsou blízko sebe, jako například balíček LVC125A TSSOP, o kterém jsem se zmínil dříve, aplikujete velmi tenký proužek na všechny polštářky, než abyste se pokoušeli aplikovat samostatný tampón na každý z těchto velmi úzkých padů. Když se pájka roztaví, pájecí maska způsobí migraci pájky na podložku, jako by se voda nepřilepila na mastný povrch. Pájka se bude perlit nebo se přesouvat do oblasti s odkrytou podložkou.

Používám pájecí pastu s nízkým bodem tání (bod tání 137C) Druhá fotografie je deska v1.3 a typ pájecí pasty, kterou používám.

Krok 5: Umístěte součásti SMD

Umístěte součásti SMD. Dělám to zleva doprava dolů, i když to nezáleží na tom, že vám část pravděpodobně unikne. Díly jsou umístěny pomocí pinzety na elektroniku. Dávám přednost pinzetě se zakřiveným koncem. Seberte díl, v případě potřeby otočte montážním blokem a poté díl umístěte. Každou část lehce poklepejte, abyste se ujistili, že sedí na desce naplocho. Při umisťování dílu používám obě ruce k přesnému umístění. Při umísťování čtvercového mcu jej sbírejte šikmo z protilehlých rohů.

Zkontrolujte desku, abyste se ujistili, že všechny polarizované kondenzátory jsou ve správné poloze a všechny čipy jsou správně orientovány.

Krok 6: Čas na horkovzdušnou pistoli

Používám pájecí pastu pro nízké teploty. Pro svůj model pistole mám teplotu nastavenou na 275C, proud vzduchu nastaven na 7. Držte pistoli kolmo k desce asi 4 cm nad deskou. Pájce kolem prvních částí chvíli trvá, než začne tát. Nepokoušejte se věci urychlit přesunutím zbraně blízko desky. Obecně to má za následek foukání částí kolem. Jakmile se pájka roztaví, přejděte k další překrývající se části desky. Projděte si celou desku.

Používám horkovzdušnou pistoli YAOGONG 858D SMD. (Na Amazonu za méně než 40 $.) Balíček obsahuje 3 trysky. Používám největší (8 mm) trysku. Tento model/styl vyrábí nebo prodává několik prodejců. Všude jsem viděl hodnocení. Tato zbraň na mě fungovala bezchybně.

Krok 7: V případě potřeby posílejte

Pokud je deska vybavena konektorem SD pro povrchovou montáž nebo zvukovým konektorem pro povrchovou montáž atd., Použijte na pady použité k připevnění pouzdra k desce přídavnou pájku. Zjistil jsem, že samotná pájecí pasta není obecně dostatečně silná, aby tyto části spolehlivě zajistila.

Krok 8: Čištění/odebrání toku SMD

Pájecí pasta, kterou používám, je inzerována jako „žádná čistá“. Potřebujete vyčistit desku, vypadá mnohem lépe a odstraní všechny malé kuličky pájky na desce. Pomocí latexových, nitrilových nebo gumových rukavic na dobře větraném místě nalijte malé množství odstraňovače tavidla do malé keramické nebo nerezové misky. Znovu uzavřete lahvičku odstraňovače tavidla. Pomocí tuhého kartáče naneste kartáč na odstraňovač tavidla a vydrhněte oblast desky. Opakujte, dokud zcela nevydrhnete povrch desky. K tomuto účelu používám kartáč na čištění zbraní. Štětiny jsou tužší než většina zubních kartáčků.

Krok 9: Umístěte a pájejte všechny části žlabové díry

Poté, co se odstraňovač tavidla odpaří z desky, umístěte a pájejte všechny části žlabových otvorů, od nejkratších po nejvyšší, po jednom.

Krok 10: Propláchněte prořízlé kolíky

Pomocí kleště na proplachování ořízněte kolíky průchozích otvorů na spodní straně desky. To usnadní odstranění zbytků tavidla.

Krok 11: Po oříznutí znovu zahřejte kolíky

Chcete -li mít pěkný vzhled, po zastřihnutí pájku na kolících průchozích otvorů znovu zahřejte. Tím se odstraní smykové stopy zanechané splachovací frézou.

Krok 12: Odstraňte tok skrz otvor

Stejným způsobem čištění jako dříve očistěte zadní část desky.

Krok 13: Aplikujte na desku napájení

Připojte desku k napájení (6 až 12 V). Pokud se vám nic nestane, změřte 5V, 3v3 a 12V. 5V a 3v3 lze měřit z velké záložky na dvou čipech regulátoru. 12V lze měřit od R3, konec odporu nejblíže desce vlevo dole (napájecí konektor je vlevo nahoře).

Krok 14: Načtěte bootloader

V nabídce Nástroje Arduino IDE vyberte desku a další možnosti pro cílené MCU.

Na svých deskových návrzích mám téměř vždy konektor ICSP. Pokud nemáte Arduino jako ISP nebo jiného programátora ICSP, můžete si jej postavit na prkénku za účelem stažení zavaděče na desku programátoru. V položce nabídky programátoru vyberte Arduino jako ISP a poté vyberte vypálit bootloader. Kromě stažení bootloaderu to také správně nastaví pojistky. Na fotografii je deska vlevo cílem. Deska vpravo je ISP.

Krok 15: Načtěte Multi Sketch

Postupujte podle pokynů v mém úložišti GitHub pro AVRMultiSketch a načtěte multi skicu do flash přes sériový port na desce. Úložiště GitHub AVRMultiSketch obsahuje všechny náčrty zobrazené na fotografii. I když neplánujete stavbu desky, může se vám hodit NOR Flash Hex Copier a náčrty AVR High Voltage.

Krok 16: Hotovo

Také jsem navrhl několik desek adaptérů, když používáme nenamontované čipy, například při prkénku.

- Adaptér ATtiny85 ICSP. Slouží k programování samostatného ATtiny85.

- ATtiny84 až ATtiny85. To se používá pro programování vysokého napětí a je připojeno k adaptéru ATtiny85 ICSP.

- NOR Flash adaptér.

Chcete -li vidět některé z mých dalších návrhů, navštivte

Krok 17: Předchozí verze 1.3

Výše uvedené jsou fotografie verze 1.3. Verze 1.3 nemá USB Serial, resetovatelné pojistky a funkční LED diody. Jedna varianta verze 1.3 používá ATmega644pa (nebo 1284P)

Pokud máte zájem o vytvoření verze 1.3, pošlete mi zprávu (místo přidání komentáře.)