Programator AVR cu înaltă tensiune: 17 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Acesta este primul meu instructabil. Placa pe care am proiectat-o este un programator AVR. Placa combină funcțiile a patru plăci prototip separate pe care le-am construit în ultimii ani:

- Un programator AVR de înaltă tensiune, utilizat în principal pe dispozitivele ATtiny pentru a seta siguranțele atunci când linia de resetare este utilizată pentru I / O.

- Arduino ca ISP, 5V și 3v3 (contează ca două dintre funcții)

- Programator NOR Flash EEPROM (copiază rapid de pe un card SD pe NOR Flash)

Placa folosește regulatoare de tensiune AMS1117 LDO comune pentru a obține 5V și 3v3. Funcția de înaltă tensiune necesită 12V. Pentru aceasta am folosit un convertor step-up MT3608 DC-DC. Mcu rulează la 16MHz, 5V. Schimbarea nivelului pentru orice lucru care necesită 3v3 se realizează folosind un LVC125A. LVC125A este ceea ce găsiți pe o mulțime de module de card SD. MCU este un ATmega328pb. ATMega328pb este aproape la fel ca ATMega328p mai comun, cu excepția faptului că are încă 4 pini I / O în același pachet de dimensiuni.

Această placă este versiunea 1.5. Caracteristici noi în această ultimă versiune: - o interfață serial USB - siguranțe poli resetabile - indicatori de funcție LED sub butoanele de selecție a funcției - un comutator pentru controlul resetării seriale prin deconectarea DTR de la cipul serial USB. - un MOSFET pentru a elimina complet alimentarea de la DC-DC 12V când nu este utilizat.

Placa are opțiunea de a adăuga o EEPROM serial AT24Cxxx I2C și există un conector I2C JST-XH-05 cu 5 pini (GND / 5V / SCL / SDA / INT1) pentru conectarea dispozitivelor I2C.

Unul dintre aspectele mai complicate ale acestui proiect a fost modul de încărcare a tuturor funcțiilor / schițelor pe tablă. Cea mai ușoară metodă ar fi fost să descarc pur și simplu o schiță ori de câte ori aveam nevoie să schimb funcțiile. O altă metodă ar fi fost combinarea tuturor schițelor. Am decis împotriva acestor două metode. Metoda de combinare ar fi făcut dificilă integrarea oricăror modificări aduse schițelor sursă originale. Metoda combina are, de asemenea, problema că cantitatea de SRAM disponibilă nu a fost suficientă fără a rescrie și a săpa în bibliotecile și schițele utilizate, din nou o problemă de întreținere.

Metoda pe care am ales-o a fost să scriu o aplicație numită AVRMultiSketch care funcționează cu Arduino IDE pentru a încărca schițele în bliț schimbând locațiile lor de memorie. Sursele de schiță nu sunt modificate în niciun fel. Aleargă pe tablă de parcă ar fi singura schiță. Cum funcționează acest lucru este descris în detaliu în readme GitHub readme pentru AVRMultiSketch. Consultați https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch pentru mai multe detalii. Acest depozit conține, de asemenea, schițele pe care le-am folosit / am scris / modificat, care pot fi utilizate individual.

Pentru a comuta între schițe, placa are patru butoane: Resetare și butoane etichetate 0, 1, 2. La pornire sau resetare, dacă nu faceți nimic, ultima funcție selectată este executată. Dacă țineți apăsat unul dintre butoanele numerotate, selectați o schiță / funcție. Schița devine schița selectată. LED-urile albe de sub fiecare dintre butoanele funcționale sunt aprinse pentru a reflecta selecția curentă.

În prezent, placa găzduiește doar 3 schițe, dar ar putea găzdui încă câteva. În acest caz, presupunând doar 3 biți / butoane numerotate, ar putea găzdui până la 7 ținând apăsat mai mult de un buton.

Schema este inclusă în pasul următor

Un suport minim de suport este disponibil pe thingiverse. Consultați

Placa pentru versiunea 1.5 este partajată pe PCBWay. Consultați

Contactați-mă dacă doriți o placă asamblată și testată.

Pasul 1: Instrucțiuni pentru asamblarea consiliului

Urmează instrucțiunile pentru asamblarea plăcii (sau aproape a oricărei plăci mici).

Dacă știți deja cum să construiți o placă SMD, treceți la pasul 13.

Pasul 2: Adunați părți

Încep prin a lipi o bucată de hârtie pe masa de lucru cu etichete pentru toate părțile foarte mici (rezistențe, condensatori, LED-uri). Evitați amplasarea condensatoarelor și a LED-urilor una lângă cealaltă. Dacă se amestecă, poate fi greu să le deosebești.

Apoi populez hârtia cu aceste părți. În jurul marginii adaug și celelalte părți, ușor de identificat.

(Rețineți că folosesc aceeași bucată de hârtie pentru alte plăci pe care le-am proiectat, așa că doar câteva dintre locațiile din fotografie au piese lângă / pe etichete)

Pasul 3: Montați placa

Folosind o bucată mică de lemn ca bloc de montaj, pun panoul PCB între două bucăți de bord prototip de resturi. Plăcile prototip sunt ținute de blocul de montare cu bandă dublă (fără bandă pe PCB în sine). Îmi place să folosesc lemn pentru blocul de montaj, deoarece este în mod natural neconductiv / antistatic. De asemenea, este ușor să îl mișcați după cum este necesar atunci când plasați piese.

Pasul 4: Aplicați lipirea lipirii

Aplicați pastă de lipit pe plăcuțele SMD, lăsând toate plăcile goale goale. Fiind dreptaci, în general lucrez de la stânga sus la dreapta jos pentru a minimiza șansele de a murdări pasta de lipit pe care am aplicat-o deja. Dacă ungi pasta, folosește o ștergere fără scame, precum cele pentru demachierea. Evitați utilizarea unui Kleenex / țesut. Controlul cantității de pastă aplicată fiecărui tampon este un lucru pe care îl prindeți prin încercări și erori. Vrei doar un mic tampon pe fiecare tampon. Dimensiunea tamponului este relativă la dimensiunea și forma tamponului (aproximativ 50-80% acoperire). Când aveți dubii, utilizați mai puțin. Pentru știfturile care sunt apropiate, cum ar fi pachetul LVC125A TSSOP pe care l-am menționat anterior, aplicați o bandă foarte subțire pe toate plăcuțele, mai degrabă decât să încercați să aplicați un tampon separat pentru fiecare dintre aceste plăcuțe foarte înguste. Când lipirea este topită, masca de lipit va face ca lipirea să migreze către tampon, un fel ca și cum apa nu se va lipi de o suprafață uleioasă. Lipirea se va muta sau se va deplasa într-o zonă cu un tampon expus.

Folosesc o pastă de lipit cu punct de topire scăzut (Punct de topire 137C) A doua fotografie este placa v1.3 și tipul de pastă de lipit pe care o folosesc.

Pasul 5: Plasați piesele SMD

Așezați piesele SMD. Fac asta de sus în stânga în jos dreapta, deși nu are prea multă diferență în afară de faptul că este mai puțin probabil să pierdeți o parte. Piesele sunt așezate cu ajutorul unei pensete electronice. Prefer penseta cu capăt curbat. Ridicați o piesă, rotiți blocul de montare dacă este necesar, apoi așezați piesa. Dați fiecărei părți o ușoară atingere pentru a vă asigura că este așezată pe tablă. Când așez o piesă, folosesc două mâini pentru a ajuta la amplasarea precisă. Când plasați un mcu pătrat, ridicați-l în diagonală din colțurile opuse.

Inspectați placa pentru a vă asigura că condensatorii polarizați sunt în poziția corectă și că toate cipurile sunt orientate corect.

Pasul 6: Timp pentru arma cu aer cald

Folosesc o pastă de lipit la temperatură scăzută. Pentru modelul meu de pistol, am temperatura setată la 275C, debitul de aer setat la 7. Țineți pistolul perpendicular pe placă la aproximativ 4cm deasupra plăcii. Lipirea în jurul primelor piese durează ceva timp pentru a începe să se topească. Nu vă lăsați tentați să accelerați lucrurile deplasând arma aproape de tablă. Acest lucru duce în general la suflarea pieselor din jur. Odată ce lipirea se topește, treceți la următoarea secțiune suprapusă a plăcii. Lucrează-ți drumul în jurul tabloului.

Folosesc un pistol cu aer cald YAOGONG 858D SMD. (Pe Amazon pentru mai puțin de 40 USD.) Pachetul include 3 duze. Folosesc cea mai mare duză (8mm). Acest model / stil este realizat sau vândut de mai mulți furnizori. Am văzut evaluări peste tot. Arma asta a funcționat impecabil pentru mine.

Pasul 7: Consolidați-vă dacă este necesar

Dacă placa are un conector pentru card SD montat la suprafață sau o mufă audio montată la suprafață etc., aplicați o sudură suplimentară de sârmă pe tampoanele utilizate pentru a atașa carcasa sa la placă. Am constatat că pasta de lipit singură nu este în general suficient de puternică pentru a asigura aceste părți în mod fiabil.

Pasul 8: Curățarea / îndepărtarea fluxului SMD

Pasta de lipit pe care o folosesc este promovată ca fiind „nu curată”. Trebuie să curățați placa, arată mult mai bine și va elimina orice margele mici de lipit de pe tablă. Folosind mănuși de latex, nitril sau cauciuc într-un spațiu bine ventilat, turnați o cantitate mică de Flux Remover într-un vas mic din ceramică sau oțel inoxidabil. Resigilați sticla de îndepărtare a fluxului. Folosind o perie rigidă, introduceți peria în îndepărtarea fluxului și frecați o zonă a plăcii. Repetați până când ați spălat în întregime suprafața plăcii. În acest scop, folosesc o perie de curățat arma. Părul este mai rigid decât majoritatea periilor de dinți.

Pasul 9: Plasați și lipiți toate piesele găurii de canal

După ce agentul de îndepărtare a fluxului s-a evaporat de pe tablă, așezați și lipiți toate piesele orificiului jgheabului, de la cea mai scurtă la cea mai înaltă, una câte una.

Pasul 10: Îndepărtați știfturile găurilor

Folosind un clește de tăiat la nivel, tăiați știfturile orificiului traversant de pe partea inferioară a plăcii. Acest lucru facilitează îndepărtarea reziduurilor de flux.

Pasul 11: Reîncălziți prin știfturile găurilor după tăiere

Pentru un aspect frumos, reîncălziți lipirea pe știfturile orificiului traversant după decupare. Aceasta elimină urmele de forfecare lăsate de tăietorul de curățare.

Pasul 12: Îndepărtați fluxul orificiului traversant

Folosind aceeași metodă de curățare ca înainte, curățați partea din spate a plăcii.

Pasul 13: Aplicați puterea consiliului

Alimentați placa (6 până la 12V). Dacă nu se prăjește nimic, măsurați 5V, 3v3 și 12V. 5V și 3v3 pot fi măsurate din fila mare de pe cele două jetoane de regulator. 12V pot fi măsurate de la R3, capătul rezistorului cel mai apropiat de placa din stânga jos (mufa de alimentare este în stânga sus).

Pasul 14: Încărcați Bootloader-ul

Din meniul Arduino IDE Tools, selectați placa și alte opțiuni pentru mcu-ul vizat.

Pe proiectele mele de bord am aproape întotdeauna un conector ICSP. Dacă nu aveți un Arduino ca ISP sau un alt programator ICSP, puteți construi unul pe o placă pentru descărcarea bootloader-ului pe placa de programare. Selectați Arduino ca ISP din elementul de meniu al programatorului, apoi selectați ardere bootloader. În plus față de descărcarea bootloader-ului, acest lucru va seta corect siguranțele. În fotografie, tabloul din stânga este ținta. Placa din dreapta este ISP.

Pasul 15: Încărcați schița multiplă

Urmați instrucțiunile din depozitul meu GitHub pentru AVRMultiSketch pentru a încărca schița multiplă în bliț prin portul serial de pe placă. Depozitul GitHub AVRMultiSketch conține toate schițele prezentate în fotografie. Chiar dacă nu intenționați să construiți placa, s-ar putea să vă fie utile copiatorul NOR Flash Hex și schițele AVR High Voltage.

Pasul 16: Terminat

De asemenea, am proiectat câteva plăci de adaptor atunci când folosesc cipuri nemontate, cum ar fi atunci când se face breadboarding.

- Adaptor ICSP ATtiny85. Folosit pentru a programa un ATtiny85 independent.

- ATtiny84 la ATtiny85. Acesta este folosit atât pentru programarea de înaltă tensiune, cât și pentru conectarea la adaptorul ATtiny85 ICSP.

- NOR adaptor Flash.

Pentru a vedea câteva dintre celelalte modele ale mele, vizitați

Pasul 17: Versiunea anterioară 1.3

Cele de mai sus sunt fotografii ale versiunii 1.3. Versiunea 1.3 nu are Serial USB, siguranțe resetabile și LED-uri de funcționare. O variantă a versiunii 1.3 folosește un ATmega644pa (sau 1284P)

Dacă sunteți interesat să construiți versiunea 1.3, trimiteți-mi un mesaj (în loc să adăugați un comentariu).