AVR -programmerer med højspænding: 17 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Dette er min første instruerbare. Tavlen jeg designede er en AVR -programmerer. Tavlen kombinerer funktionerne i 4 separate prototype -tavler, jeg har bygget i de sidste par år:

- En højspændings AVR -programmør, primært brugt på ATtiny -enheder til at indstille sikringer, når nulstillingslinjen bruges til I/O.

- Arduino som ISP, 5V og 3v3 (tæller som to af funktionerne)

- NOR Flash EEPROM programmerer (kopierer hurtigt fra et SD -kort til NOR Flash)

Tavlen bruger almindelige AMS1117 LDO spændingsregulatorer til at få 5V og 3v3. Højspændingsfunktionen kræver 12V. Til dette brugte jeg en MT3608 DC-DC step-up converter. MCU'en kører ved 16MHz, 5V. Niveauskift for alt, der kræver 3v3, opnås ved hjælp af en LVC125A. LVC125A er det, du finder på mange af SD -kortmodulerne. MCU'en er en ATmega328pb. ATMega328pb er næsten det samme som den mere almindelige ATMega328p, bortset fra at den har 4 flere I/O -ben i samme pakke.

Dette kort er version 1.5. Nye funktioner i denne nyeste version:- en usb seriel grænseflade.- genindstillelige poly sikringer.- LED funktionsindikatorer under funktionstasterne.- en switch til styring af seriel nulstilling ved at afbryde DTR fra USB seriel chip. - en MOSFET til helt at fjerne strøm fra DC-DC 12V, når den ikke er i brug.

Kortet har mulighed for at tilføje et AT24Cxxx I2C serielt EEPROM, og der er et 5-polet I2C JST-XH-05-stik (GND/5V/SCL/SDA/INT1) til tilslutning af I2C-enheder.

Et af de mere komplicerede aspekter ved dette projekt var, hvordan alle funktioner/skitser indlæses på tavlen. Den nemmeste metode ville have været at downloade en skitse, når jeg skulle ændre funktioner. En anden metode ville have været at kombinere alle skitserne. Jeg besluttede imod begge disse metoder. Mejetærskermetoden ville have gjort det svært at integrere eventuelle ændringer i de originale kildeskitser. Mejetærskermetoden har også det problem, at mængden af tilgængelig SRAM ikke var tilstrækkelig uden at omskrive og grave i de anvendte biblioteker og skitser, igen et vedligeholdelsesproblem.

Den metode, jeg valgte, var at skrive et program ved navn AVRMultiSketch, der arbejder med Arduino IDE for at indlæse skitserne i flash ved at flytte deres hukommelsesplaceringer. Skitsekilderne ændres ikke på nogen måde. De kører på brættet, som om de var den eneste skitse. Hvordan dette fungerer, er beskrevet detaljeret på open source GitHub -readme til AVRMultiSketch. Se https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch for flere detaljer. Dette lager indeholder også de skitser, jeg brugte/skrev/modificerede, som kan bruges individuelt.

For at skifte mellem skitser har tavlen fire knapper: Nulstil og knapper mærket 0, 1, 2. Ved opstart eller nulstilling køres den sidste valgte funktion, hvis du ikke gør noget. Hvis du holder en af de nummererede knapper nede, vælger du en skitse/funktion. Skitsen bliver den valgte skitse. Hvide lysdioder under hver af funktionsknapperne lyser for at afspejle det aktuelle valg.

I øjeblikket er tavlen kun vært for 3 skitser, men det kunne være vært for et par flere. I så fald kan den, hvis der kun antages 3 bits/nummererede knapper, være vært for op til 7 ved at holde mere end en knap nede.

Skematikken er vedlagt i det næste trin

En minimal støttebeslag er tilgængelig på thingiverse. Se

Boardet til version 1.5 deles på PCBWay. Se

Kontakt mig, hvis du vil have et samlet og testet bord.

Trin 1: Instruktioner til samling af tavlen

Instruktioner til montering af brættet (eller næsten ethvert lille bræt) følger.

Hvis du allerede ved, hvordan du opbygger et SMD -kort, skal du gå til trin 13.

Trin 2: Saml dele

Jeg starter med at tape et stykke papir på bordet med etiketter til alle de meget små dele (modstande, kondensatorer, lysdioder). Undgå at placere kondensatorer og lysdioder ved siden af hinanden. Hvis de blandes, kan det være svært at skelne dem fra hinanden.

Jeg fylder derefter papiret med disse dele. Omkring kanten tilføjer jeg de andre, lette at identificere dele.

(Bemærk, at jeg bruger det samme stykke papir til andre tavler, jeg har designet, så kun få steder på billedet har dele ved siden af/på etiketterne)

Trin 3: Monter tavlen

Ved hjælp af et lille stykke træ som en monteringsblok kiler jeg printpladen mellem to stykker skrotprototype -plade. Prototype -pladerne holdes fast på monteringsblokken med dobbelt tape (ingen tape på selve printkortet). Jeg kan godt lide at bruge træ til monteringsblokken, fordi det er naturligt ikke-ledende/antistatisk. Det er også let at flytte det rundt efter behov, når du placerer dele.

Trin 4: Påfør loddemasse

Påfør loddemasse på SMD -puderne, lad alle gennemgående huller stå nøgne. Da jeg var højrehåndet, arbejder jeg generelt fra øverst til venstre til nederst til højre for at minimere chancerne for at smøre loddepastaen, som jeg allerede har påført. Hvis du smører pastaen, skal du bruge en fnugfri aftørring, f.eks. Dem til fjernelse af makeup. Undgå at bruge Kleenex/væv. At kontrollere mængden af pasta, der påføres hver pad, er noget, du får styr på gennem forsøg og fejl. Du vil bare have en lille klat på hver pude. Doppens størrelse er i forhold til padens størrelse og form (cirka 50-80% dækning). Brug mindre, hvis du er i tvivl. For stifter, der er tæt på hinanden, ligesom LVC125A TSSOP -pakken, jeg nævnte tidligere, anvender du en meget tynd strimmel på tværs af alle puderne i stedet for at forsøge at anvende en separat klat på hver af disse meget smalle puder. Når loddetin er smeltet, får loddemasken loddemetret til at migrere til puden, ligesom hvordan vand ikke klæber til en fedtet overflade. Loddetøjet vil perle eller flytte til et område med en udsat pude.

Jeg bruger en loddepasta med lavt smeltepunkt (137C smeltepunkt) Det andet foto er v1.3 -pladen og typen af loddemasse, jeg bruger.

Trin 5: Placer SMD -delene

Placer SMD -delene. Jeg gør dette fra øverst til venstre til nederst til højre, selvom det ikke gør den store forskel, andet end at du er mindre tilbøjelig til at gå glip af en del. Delene placeres ved hjælp af elektronisk pincet. Jeg foretrækker pincetten med en buet ende. Tag en del op, drej monteringsblokken, hvis det er nødvendigt, og anbring derefter delen. Giv hver del et let tryk for at sikre, at den sidder fladt på brættet. Når jeg placerer en del, bruger jeg to hænder til at hjælpe med præcis placering. Når du placerer en firkantet mcu, skal du samle den op diagonalt fra modsatte hjørner.

Undersøg kortet for at sikre, at eventuelle polariserede kondensatorer er i den korrekte position, og at alle chips er rettet korrekt.

Trin 6: Tid til varmluftspistolen

Jeg bruger en loddemasse med lav temperatur. For min modelpistol har jeg temperaturen indstillet til 275C, luftstrømmen er sat til 7. Hold pistolen vinkelret på brættet cirka 4 cm over brættet. Loddet omkring de første dele tager et stykke tid at begynde at smelte. Lad dig ikke friste til at fremskynde tingene ved at flytte pistolen tæt på brættet. Dette resulterer generelt i at blæse delene rundt. Når loddetøjet smelter, skal du gå videre til den næste overlappende sektion af brættet. Arbejd dig hele vejen rundt om tavlen.

Jeg bruger en YAOGONG 858D SMD varmluftspistol. (På Amazon for mindre end $ 40.) Pakken indeholder 3 dyser. Jeg bruger den største (8 mm) dyse. Denne model/stil fremstilles eller sælges af flere leverandører. Jeg har set vurderinger overalt. Denne pistol har fungeret upåklageligt for mig.

Trin 7: Forstærk, hvis det er nødvendigt

Hvis kortet har et overflademonteret SD -kortstik eller overflademonteret lydstik osv., Skal der påføres ekstra trådlodder på de elektroder, der bruges til at fastgøre dets hus til kortet. Jeg har fundet ud af, at loddemasse alene ikke generelt er stærk nok til at sikre disse dele pålideligt.

Trin 8: Rengøring/fjernelse af SMD Flux

Loddemassen, jeg bruger, annonceres for at være "ikke ren". Du skal rense brættet, det ser meget bedre ud, og det fjerner eventuelle små loddeperler på brættet. Brug latex-, nitril- eller gummihandsker i et godt ventileret rum, hæld en lille mængde Flux Remover i et lille keramisk eller rustfrit stålfad. Sluk fluxfjernerflasken igen. Brug en stiv børste til at duppe børsten i fluxfjerner og skrubbe et område af brættet. Gentag, indtil du har skrubbet brættets overflade helt. Jeg bruger en pistolrensebørste til dette formål. Børsterne er stivere end de fleste tandbørster.

Trin 9: Placer og lod alle trughullens dele

Efter at fluxfjerneren er fordampet af brættet, placeres og loddes alle dele af trughullet, kortest til højest, en ad gangen.

Trin 10: Skyl gennemskårne hulnåle

Trim de gennemgående hullestifter på undersiden af brættet med en skærekniv. Dette gør det lettere at fjerne fluxresten.

Trin 11: Opvarm igen gennem hulnåle efter klipning

For et flot udseende, genopvarm loddetøjet på de gennemgående hullestifter efter klipning. Dette fjerner forskydningsmærkerne, der efterlades af skylleskæreren.

Trin 12: Fjern gennemgangshulstrømmen

Rengør brættets bagside med den samme rengøringsmetode som før.

Trin 13: Anvend strøm til bestyrelsen

Tilfør strøm til kortet (6 til 12V). Hvis intet fritter, måles 5V, 3v3 og 12V. 5V og 3v3 kan måles fra den store fane på de to regulatorchips. 12V kan måles fra R3, enden af modstanden tættest på brættet nederst til venstre (strømstikket er øverst til venstre).

Trin 14: Indlæs bootloaderen

Vælg menuen Arduino IDE Tools i menuen Board og andre muligheder for den MCU, der målrettes mod.

På mine borddesigner har jeg næsten altid et ICSP -stik. Hvis du ikke har en Arduino som internetudbyder eller en anden ICSP -programmør, kan du bygge en på et brødbræt med det formål at downloade bootloaderen til programmeringsbrættet. Vælg Arduino som internetudbyder fra programmeringsmenupunktet, og vælg derefter brænd bootloader. Ud over at downloade bootloaderen, vil dette også indstille sikringerne korrekt. På billedet er tavlen til venstre målet. Tavlen til højre er internetudbyderen.

Trin 15: Indlæs Multi Sketch

Følg instruktionerne på mit GitHub -lager til AVRMultiSketch for at indlæse multi -skitsen i flash via den serielle port på kortet. GitHub AVRMultiSketch -depotet indeholder alle de skitser, der vises på billedet. Selvom du ikke planlægger at bygge tavlen, kan NOR Flash Hex -kopimaskinen og AVR -højspændingsskitserne være nyttige.

Trin 16: Udført

Jeg har også designet et par adapterkort, når jeg bruger chips, der ikke er monteret, f.eks.

- ATtiny85 ICSP -adapter. Bruges til at programmere en ATtiny85 selvstændig.

- ATtiny84 til ATtiny85. Dette bruges til både højspændingsprogrammering og tilsluttet ATtiny85 ICSP -adapteren.

- NOR Flash -adapter.

Besøg https://www.thingiverse.com/JMadison/designs for at se nogle af mine andre designs

Trin 17: Forrige version 1.3

Ovenstående er fotos af version 1.3. Version 1.3 har ikke USB Serial, genindstillelige sikringer og funktionsindikatorer. En version 1.3 -variant bruger en ATmega644pa (eller 1284P)

Hvis du er interesseret i at bygge version 1.3, skal du sende mig en besked (frem for at tilføje en kommentar.)