Отладочная плата avr своими руками
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 19.09.2024
Отладочная плата для микроконтроллеров AVR
Всем привет! Не так давно начал заниматься изучением микроконтроллеров AVR, и, спустя некоторое время, дергать пинами в Proteus мне надоело, множество багов, да и не прикольно Поэтому было принято решение создать отладочную платформу, на которой можно было бы без труда собрать и отладить желаемую схему. Покопавшись в интернете , я выбрал множество вариантов плат, начиная от любительских и заканчивая промышленными, но постоянно хотелось чего то своего, нахватал разных идей и приступил к работе, спустя некоторое время у меня получилось это:
Схему, как таковую, я не составлял, все брал из головы. Размеры сего чуда 150х100мм Плата изготавливалась при помощи фоторезиста.
После приезда деталей плата была собрана и протестирована. Сложностей в сборке не возникло, разве что FT232 припаять Теперь я расскажу, что именно я сюда напихал
1. Питание. Плата может быть запитана как от внешнего источника, так и от верхнего разъема USB, выбор источника осуществляется джампером PS/USB В цепи питания от USB стоит самовосстанавливающийся предохранитель на 400мА для защиты порта. Стабилизатор мне попался 78R05, он с 4 выводами, последний отвечает за блокировку стабилизации. Без проблем можно переделать и под классический стабилизатор. Также можно выбрать и напряжение питания, либо 3.3, либо 5 Вольт при помощи джампера CPU_Power. Снизу на штырьки выведены напряжения: 5V, 3.3V и GND соответственно
2. Преобразователь USB-UART служит для связи микроконтроллера с ПК, выполнен на микросхеме FT232RL, разведен весь виртуальный COM порт и выводы UART с индикацией приемо-передачи. Снизу распаяны три штырька. Можно запрограммировать внутреннее EEPROM микросхемы при помощи программы MProg, и на них, к примеру, будет присутствовать тактовый сигнал. Я использую их для разлочки МК, проводок накинул-разлочил. Удобно! Также можно зашить ПЗУ на отображение режимов работы
3. Блок подтяжки уровней. Незаменимая вещь при работе с такими протоколами как 1-Wire и I2C, можно подтянуть вывод к питанию через резистор, а можно и к земле.
4. Сборка Дарлингтона ULN2003 в SMD исполнении для коммутации мощных нагрузок.
5. Блок сопряжения логических уровней 3.3-5V для работы со всякими низковольтными микрухами
6. Собственно сами панельки под МК, DIP-20, DIP-40 и DIP-28. Выводы для подключения кварца распаяны на цанговых контактах
7. Столбик светодиодов, загорающихся от логической единицы
8. Микросхема часов реального времени DS1307, со всей обвязкой (гнездо под батарейку находится под дисплеем) Часто используется радиолюбителями
9. Стандартные ISP-10 выводы для прошивки и кнопки сброса с отключаемой подтяжкой вывода Reset
10. Блок резисторов, два подстроечных и один перменный, два резистора при установке джамперов образуют делители напряжения. Также блок из 4 RC цепей для работы с ШИМ. Ну и пищалка с усиливающим транзистором.
11. Матричная клавиатура, при снятых джамперах превращается в кучку независимых кнопок, также можно подтянуть к земле
12. Двустрочный LCD дисплей. Подробно останавливаться на нем не буду, скажу только то, что подсветка управляется транзистором
13. Счетверенный семисегментный индикатор с общим анодом (можно воткнуть и с общим катодом), объединённый со сдвиговым регистром 74HC595. Я решил для экономии места объединить эти два девайса. Выбор режима работы осуществляется джампером Hi-Z/OE. Джампер OE-работаем с регистром, Hi-Z переводит выводы регистра в высокоомное состояние, можно подключаться напрямую к сегментам
Вот и все! В заключение скажу, что плата проявила себя с лучшей стороны и я очень ею доволен, все соединяется проводками с контактами от BLD разъемов, все это изолировано термоусадкой Вот плата в работе, отлаживаю программу, проводов, конечно, куча
Мой программатор, это многим знакомый AVR-910, но перешитый в STK-500, работает с AVR-Studio, да и скорость работы в разы выше! В архиве находится файл печатной платы и прошивка STK-500 с драйверами
Ну и еще несколько фото
Телефонный звонок:
— Алло, здравствуйте, скажите пожалуйста, есть ли в наличии микросхема XXYY-ZZ ?
— Минуточку… Есть, но к сожалению, они сейчас только в DIP-корпусе…
— Да? Спасибо… а как пройти в дип-корпус ?
Содержание:
Предисловие
Назначение
Конструкция
Пайка
Пайка некоторых узлов далась с трудом (здесь видно, что легче было бы использовать свою печатную плату, разведённую специально под задачу):
Наконец, чтобы защитить макетную плату в эксплуатации от коротких замыканий, плата была покрыта снизу прозрачным пластиком (это позволяет свободно обозревать коммутации и напоминать пользователю разводку макетной платы):
Схема
Макетная плата состоит из нескольких, не соединённых между собой, функциональных блоков. Связи между ними устанавливает сам пользователь, с помощью монтажных проводов — таким образом, достигается гибкость и прозрачность разводки макета. Для подключения проводов, на плате используются цанговые гнёзда, обеспечивающие надёжный контакт. Макетная плата предоставляет всю необходимую стартовую обвязку для работы микроконтроллера.
Применение
Программатор-отладчик
Подключать программатор можно через: 6-пиновый или 10-пиновый штырьковый разъём (как наиболее распространённые стандарты), а затем разводить перемычками, с цанговой панели к гнезду микроконтроллера — при этом, распиновка разъёма программатора не имеет никакого значения! Так что, можно использовать любой программатор, для любого семейства микроконтроллеров…
Внутрисхемная коммутация
Питание схемы
Источниками питания могут служить:
Поэтому, для подключения внешнего питания, предусмотрены разнообразные разъёмы:
Подключение Кварца
Что здесь можно улучшить?
2) Для серийности: вместо сборки устройства на универсальной макетной плате — следует развести свою печатную плату (см. ЛУТ), рационализировав компоновку узлов, и используя некоторые элементы в SMD-исполнении.
Решение: Выпрямительный мост на МОП-транзисторах (мизерное падение напряжения)
Для сравнения, промоделируем аналогичную схему, на классическом диодном мосте:
Мой брат занялся микроконтроллерами. У меня есть AVR-Easy, но, во-первых, я ее зажал :), во-вторых, она большая по габаритам. Ему я сделал небольшую отладочную плату под мега популярную ATMega8. Специально, чтобы в кармане на работу носить и в свободное время под столом чего-то мудрить. В общем, ничего особенного, пустяшная штуковина, чего про нее писать!? Но настолько удачная получилась, что я и решил себе сделал как мобильный боевой вариант. Делалась под имеющиеся программаторы (AVR910 USB Programmer) Вот решил поделиться. Печатная плата здесь. Схему даже не рисовал.
P.S. Сергей Федоров прислал простую отладочную плату для Mega16 на борту RS-232, питание от программатора.
Было бы не плохо если бы плата могла питаться и от программатора, так как в большинстве программаторов есть и +5 и GND тогда можно было бы и с контроллером играться и смотреть как он работает не дергая то блок питания то программатор, да и блок питания не нужен был тогда
Это не транзистор. Это стабилизатор напряжения 7805. Конденсаторы от 10 до 100 мкФ напряжением не ниже 16 В.
Это многосторонняя отладочная плата для микроконтроллеров AVR ATmega48/88/168. Она отлично подходит для отладки программ, т.к. имеет огромное количество встроенных периферийных элементов. Микроконтроллеры ATmega48/88/168 имеют много полезных свойств: I/O, Таймеры , PWM генераторы, ADC, RS232, TWI, SPI, Аналоговый компаратор, Осциллятор, EEPROM. К тому же, они очень просты в использовании. Именно поэтому, автор решил разработать отладочную плату для них.
ATmega AVR микроконтроллер DIP28 Отладочная плата разработана для ATmega48 (4КБ памяти), АTmega88 (8КБ), ATmega168 (16КБ).
Новые модели ATmega48P/88P/168P или ATmega328P (32КБ) тоже поддерживаются. Внешний кварц Х1 устанавливается в гнездо, поэтому заменить его не составит труда. Также предусмотрена возможность использования внутреннего осциллятора, в таком случае можно будет использовать выводы PB6 и PB7, предназначенные для внешнего кварца. Сброс микроконтроллера - кнопка S1.
Если периферийные устройства на плате не используются - можно подключить собственное устройство (напр. ЖК-дисплей), для этого на плате предусмотрены отдельные 10-выводные штырьки.
5 В питание
Может быть использовано как переменное, так и постоянное питание. Источник питания может быть подключен к 2.5мм разъему или спец. разъему (см. Screw Terminals). Питание включается/выключается переключателем SW1. Напряжение стабилизирует IO 7805. При включенном питании горит красный светодиод.
4 светодиода
Четыре зеленых светодиода подключены к порту D.
Четыре кнопки подключены к порты В.
Пьезо динамик подключается к выводу PB1 через JMP5.
ADC Микроконтроллер имеет встроенный 10-битный аналого-цифровой преобразователь.
Потенциометр
Сенсоры температуры
К микроконтроллеры можно подключать сенсоры с двух типов: с аналоговым или PWM выходом. Аналоговый - к PC0 (ADC0) через JMP10. PWM к PB0 через JMP11.
Использован последовательный интерфейс ( ИС - MAX232 ).
Конфигурация I/O выводов микроконтроллера
Вы сможете переключать соединения между RS232 и I/O выводами микроконтроллера.
Крепежный терминал
Крепежный терминал позволит вам легко подключать внешние устройства (напр. вольтметр) к микроконтроллеру.
Внутрисхемное программирование
В отладочной плате предусмотрен внутрисхемный программатор. Микроконтроллер программируется через RS232 порт используя Pony Prog или AVDdude программатор. Что бы избежать интерференции сигналов рекомендуется отключить аналоговые переключатели 4066 ( вручную - SW2, автоматически - при включенном сбросе ( используя JMP13 )).
Крепежные отверстия
На печатной плате есть крепежные отверстия диаметром 3.2 mm.
Печатная плата
Перевод: Ale)(ander, по заказу РадиоЛоцман
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Читайте также: