AVR -programmerare med hög spänning: 17 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Detta är min första instruerbara. Kortet jag designade är en AVR -programmerare. Styrelsen kombinerar funktionerna hos fyra separata prototypkort som jag har byggt de senaste åren:

- En högspännings AVR -programmerare, som främst används på ATtiny -enheter för att ställa in säkringar när återställningslinjen används för I/O.

- Arduino som ISP, 5V och 3v3 (räknas som två av funktionerna)

- NOR Flash EEPROM programmerare (kopierar snabbt från ett SD -kort till NOR Flash)

Styrelsen använder vanliga AMS1117 LDO -spänningsregulatorer för att få 5V och 3v3. Högspänningsfunktionen kräver 12V. För detta använde jag en MT3608 DC-DC stegomvandlare. MCU körs på 16MHz, 5V. Nivåförskjutning för allt som kräver 3v3 uppnås med hjälp av en LVC125A. LVC125A är vad du hittar på många SD -kortmoduler. McUn är en ATmega328pb. ATMega328pb är nästan densamma som den vanligare ATMega328p förutom att den har ytterligare 4 I/O -stift i samma förpackning.

Detta kort är version 1.5. Nya funktioner i den senaste versionen:- ett usb-seriellt gränssnitt.- återställbara poly-säkringar.- LED-funktionsindikatorer under funktionsknapparna.- en omkopplare för att styra seriell återställning genom att koppla bort DTR från USB-seriekretsen. - en MOSFET för att helt ta bort ström från DC-DC 12V när den inte används.

Kortet har möjlighet att lägga till en AT24Cxxx I2C seriell EEPROM och det finns en 5-stifts I2C JST-XH-05-kontakt (GND/5V/SCL/SDA/INT1) för anslutning av I2C-enheter.

En av de mer komplicerade aspekterna av detta projekt var hur man laddar alla funktioner/skisser på tavlan. Den enklaste metoden hade varit att helt enkelt ladda ner en skiss när jag behövde ändra funktioner. En annan metod skulle ha varit att kombinera alla skisser. Jag bestämde mig för båda dessa metoder. Kombineringsmetoden skulle ha gjort det svårt att integrera eventuella ändringar som gjorts i de ursprungliga källskisserna. Kombinationsmetoden har också problemet att mängden tillgänglig SRAM inte var tillräcklig utan att skriva om och gräva i de bibliotek och skisser som användes, återigen ett underhållsproblem.

Metoden jag valde var att skriva ett program med namnet AVRMultiSketch som arbetar med Arduino IDE för att ladda skisserna till blixt genom att flytta deras minnesplatser. Skisskällorna modifieras inte på något sätt. De springer på tavlan som om de vore den enda skissen. Hur detta fungerar beskrivs i detalj på GitHub readme för öppen källkod för AVRMultiSketch. Se https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch för mer information. Detta förvar innehåller också de skisser jag använde/skrev/modifierade, som kan användas individuellt.

För att växla mellan skisser har kortet fyra knappar: Återställ och knappar märkta 0, 1, 2. Vid uppstart eller återställning, om du inte gör något, körs den senast valda funktionen. Om du håller ned en av de numrerade knapparna väljer du en skiss/funktion. Skissen blir den valda skissen. Vita lysdioder under var och en av funktionsknapparna lyser för att återspegla det aktuella valet.

För närvarande är styrelsen bara värd 3 skisser, men den kan vara värd för några fler. I det fallet, förutsatt att endast 3 bitar/numrerade knappar, kan den vara värd upp till 7 genom att hålla ner mer än en knapp.

Schemat visas i nästa steg

En minimal stödfäste finns på thingiverse. Se

Kortet för version 1.5 delas på PCBWay. Se

Kontakta mig om du vill ha en monterad och testad bräda.

Steg 1: Instruktioner för montering av styrelsen

Instruktioner för montering av brädet (eller nästan alla små brädor) följer.

Om du redan vet hur man bygger ett SMD -kort, gå till steg 13.

Steg 2: Samla delar

Jag börjar med att tejpa ett papper på arbetsbordet med etiketter för alla de mycket små delarna (motstånd, kondensatorer, lysdioder). Undvik att placera kondensatorer och lysdioder bredvid varandra. Om de blandas kan det vara svårt att skilja dem åt.

Jag fyller sedan i papperet med dessa delar. Runt kanten lägger jag till de andra, lättidentifierade delarna.

(Observera att jag använder samma papper för andra brädor som jag har designat, så bara några av platserna på fotot har delar bredvid/på etiketterna)

Steg 3: Montera brädet

Med en liten bit trä som monteringsblock, klämmer jag in kretskortet mellan två bitar av prototavla. Prototypskivorna hålls vid monteringsblocket med dubbelpinne (ingen tejp på själva kretskortet). Jag gillar att använda trä för monteringsblocket eftersom det är naturligt icke-ledande/antistatiskt. Det är också lätt att flytta runt det vid behov när du placerar delar.

Steg 4: Applicera Lödpasta

Applicera lödpasta på SMD -kuddarna och lämna alla genomgående hålkuddar nakna. Eftersom jag är högerhänt arbetar jag i allmänhet uppifrån till vänster till höger för att minimera risken för att smeta ut lödpastan som jag redan har applicerat. Om du smetar ut pastan, använd en luddfri torkduk som t.ex. för att ta bort smink. Undvik att använda en Kleenex/vävnad. Att kontrollera mängden pasta som appliceras på varje kudde är något du får kläm på genom försök och fel. Du vill bara ha en liten dutt på varje kudde. Doppens storlek är relativt dynans storlek och form (ungefär 50-80% täckning). Om du är osäker, använd mindre. För stift som ligger nära varandra, som LVC125A TSSOP -paketet som jag nämnde tidigare, applicerar du en mycket tunn remsa över alla kuddarna i stället för att försöka applicera en separat klick på var och en av dessa mycket smala kuddar. När lödet smälter kommer lödmasken att få lödet att migrera till dynan, ungefär som hur vatten inte fastnar på en oljig yta. Lödet kommer att pärla eller flytta till ett område med en exponerad dyna.

Jag använder en lödpasta med låg smältpunkt (137C smältpunkt) Det andra fotot är v1.3 -kortet och typen av lödpasta jag använder.

Steg 5: Placera SMD -delarna

Placera SMD -delarna. Jag gör det från övre vänster till nedre höger, även om det inte gör någon större skillnad förutom att det är mindre troligt att du missar en del. Delarna placeras med elektronisk pincett. Jag föredrar pincetten med en böjd ände. Plocka upp en del, vrid monteringsblocket om det behövs och placera sedan delen. Ge varje del en lätt kran för att se till att den sitter platt på brädet. När jag placerar en del använder jag två händer för att underlätta exakt placering. När du placerar en fyrkantig mcu, plocka upp den diagonalt från motsatta hörn.

Inspektera kortet för att se till att eventuella polariserade kondensatorer är i rätt läge och att alla chips är riktade korrekt.

Steg 6: Dags för varmluftspistolen

Jag använder en lödpasta med låg temperatur. För min modellpistol har jag temperaturen inställd på 275C, luftflödet inställt på 7. Håll pistolen vinkelrätt mot brädet cirka 4 cm ovanför brädet. Lödningen runt de första delarna tar ett tag att börja smälta. Frestas inte att påskynda saker genom att flytta pistolen nära brädet. Detta resulterar i allmänhet i att spränga delarna runt. När lödet har smält, gå vidare till nästa överlappande del av brädet. Arbeta dig runt hela brädan.

Jag använder en YAOGONG 858D SMD varmluftspistol. (På Amazon för mindre än $ 40.) Paketet innehåller 3 munstycken. Jag använder det största (8 mm) munstycket. Denna modell/stil tillverkas eller säljs av flera leverantörer. Jag har sett betyg överallt. Denna pistol har fungerat felfritt för mig.

Steg 7: Förstärk vid behov

Om kortet har en ytmonterad SD -kortkontakt eller ytmonterat ljuduttag, etc., applicera extra trådlödning på plattorna som används för att fästa huset på kortet. Jag har funnit att lödpasta ensam i allmänhet inte är tillräckligt stark för att säkra dessa delar på ett tillförlitligt sätt.

Steg 8: Rengöring/borttagning av SMD Flux

Lödpastan jag använder annonseras som "ingen ren". Du behöver rengöra brädet, det ser mycket bättre ut och det tar bort alla små lödpärlor på brädet. Använd latex-, nitril- eller gummihandskar i ett väl ventilerat utrymme och häll en liten mängd Flux Remover i en liten skål av keramik eller rostfritt stål. Återförslut flaskborttagningsflaskan. Använd en styv borste för att pensla borsten i flussborttagaren och skrubba ett område av brädet. Upprepa tills du har skrubbat skivytan helt. Jag använder en pistolrengöringsborste för detta ändamål. Borsten är styvare än de flesta tandborstar.

Steg 9: Placera och löd alla delar av tråghålet

När flödesborttagaren har avdunstat av brädet, placera och löd alla delar av tråghålen, kortast till högst, en i taget.

Steg 10: Spola genomskuren hålstift

Trimma de genomgående hålstiften på undersidan av brädet med en tång. Genom att göra detta blir det lättare att ta bort flussrester.

Steg 11: Värm upp genom hålstift efter klippning

För ett fint utseende, värm upp lödet på de genomgående hålstiften efter klippning. Detta tar bort skjuvmärkena från spolkutaren.

Steg 12: Ta bort genomgående hålflöde

Rengör brädans baksida med samma rengöringsmetod som tidigare.

Steg 13: Tillämpa ström till styrelsen

Sätt på strömmen på kortet (6 till 12V). Om ingenting steker, mäta 5V, 3v3 och 12V. 5V och 3v3 kan mätas från den stora fliken på de två regulatorchippen. 12V kan mätas från R3, änden av motståndet närmast brädans nedre vänstra sida (strömuttaget är uppe till vänster).

Steg 14: Ladda Bootloader

Från menyn Arduino IDE Tools, välj styrelsen och andra alternativ för den mcu som riktas.

På mina bräddesigner har jag nästan alltid en ICSP -kontakt. Om du inte har en Arduino som ISP eller någon annan ICSP -programmerare kan du bygga en på en brödbräda för att ladda ner startladdaren till programmerarkortet. Välj Arduino som Internetleverantör från menyalternativet programmerare och välj sedan bränn bootloader. Förutom att ladda ner bootloader, kommer detta också att ställa in säkringarna korrekt. På bilden är tavlan till vänster målet. Styrelsen till höger är internetleverantören.

Steg 15: Ladda Multi Sketch

Följ instruktionerna på mitt GitHub -förråd för AVRMultiSketch för att ladda multi -skissen till blixt via serieporten på kortet. GitHub AVRMultiSketch -förvaret innehåller alla skisser som visas på fotot. Även om du inte planerar att bygga brädet kan det hända att NOR Flash Hex Copier och AVR High Voltage -skisserna är användbara.

Steg 16: Klar

Jag har också designat några adapterkort när jag använder omonterade chips, till exempel vid breadboarding.

- ATtiny85 ICSP -adapter. Används för att programmera en fristående ATtiny85.

- ATtiny84 till ATtiny85. Detta används för både högspänningsprogrammering och ansluten till ATtiny85 ICSP -adaptern.

- NOR blixtadapter.

För att se några av mina andra mönster, besök

Steg 17: Föregående version 1.3

Ovanstående är foton av version 1.3. Version 1.3 har inte USB Serial, återställbara säkringar och funktionsindikatorer. En version 1.3 -variant använder en ATmega644pa (eller 1284P)

Om du är intresserad av att bygga version 1.3, skicka mig ett meddelande (snarare än att lägga till en kommentar.)