O placă de depanare pentru microcontrolerele AVR: caracteristici, circuit. Debug carte cu mâinile proprii

Placa de depanare este un instrument util pentru dezvoltarea diverselor dispozitive electronice. Dar poți să-l creezi singur? Sau ar trebui să se bazeze doar pe analogii industriali? Ce caracteristici are acest dispozitiv? Astăzi vom vorbi despre asta.

Informații generale

Când vorbim despre acest subiect, este cel mai adesea înțeleasă să fie o placă de depanare pentru Atmega8 sau un alt microcontroler similar, care se bazează pe principiul de operare de 8 biți sau 16 biți. Dar lumea merge mai departe. Este timpul pentru microcontrolere pe 32 de biți. În acest sens, vom lua în considerare ceea ce ne poate fi disponibil acum. O atenție deosebită ar trebui acordată cardului de depanare STM32, deși articolul discută toate aceleași AVR-uri. Dar mai întâi, să ne imaginăm imaginea de ansamblu.

Apariția de microcontrolere pe 32 de biți a permis extinderea semnificativă a sarcinilor pe care le-ar putea îndeplini. Dar este necesar să se optimizeze deciziile luate și tehnologia care se creează. Deși vechile eșantioane vor fi atente, pentru că este imposibil să nu observăm universalitatea și calitatea lor.

Ce este STM32?

Desigur, cel mai mare interes pentru articol este debugul. Dar pentru a înțelege punctul suplimentar, să ne uităm la cel de bază. Să presupunem că avem STM32F103C8T6. Cardul de depanare este un design microcontroler care este construit pe miezul ARM Cortex-M3. Are un număr semnificativ de avantaje, dintre care cel mai important este universalitatea. Apropo, acum Cortex-M3 este un standard industrial cu drepturi depline. Plăcuța de depanare este o suprafață pe care toate picioarele STM32 pot interacționa, asigurând efectuarea sarcinilor existente.

Noțiuni de bază

Avem nevoie de un tabel de depanare. Ce parametri ar trebui să aibă? Cumpărați-l sau faceți-l singur? Ce dimensiune ar trebui să aibă? Aceasta este ultima întrebare pe care o vom începe. Inițial, este necesar să selectați un astfel de dispozitiv astfel încât toate mecanismele și elementele componente să se poată adapta cu succes la acesta. În majoritatea cazurilor este suficient ca placa de depanare pentru AVR să aibă laturi de cincisprezece centimetri. Această dimensiune este potrivită datorită compactului și capabilităților dispozitivului.

Înainte de a începe să cumpărați sau să cumpărați o placă de bază, trebuie mai întâi să o compilați. Pentru a face acest lucru, puteți să descompuneți elementele pe hârtie și să desenați linii de legătură între ele. Dacă totul sa dovedit fără probleme - excelent, atunci puteți începe acțiunile practice. Apoi, trebuie doar să plasați și să lipiți toate elementele necesare și totul - tabla este gata. Deci, pare scurt. Acum, să aruncăm o privire mai atentă.

planificare

Mai devreme sau mai târziu, necesitatea de a utiliza carduri de depanare depășește fiecare radio amator. Acesta este un fel de depanare la nivelul fierului. Dacă doriți, puteți cumpăra o plată gata pentru fiecare gust. Dar ne interesează o analiză detaliată a acestui subiect? Prin urmare, vom analiza modul în care este creată o placă de depanare cu mâinile noastre.

Inițial, este necesar să se decidă dacă dezvoltăm o taxă pentru nevoi specifice sau dacă facem o taxă universală. Deoarece prima opțiune este destul de specifică, cea de-a doua va fi luată în considerare în cadrul articolului. Este necesar să ne gândim la motive. Dacă te uiți la majoritatea plăcilor casual amatori, atunci ar trebui să fie remarcat faptul că acestea arata foarte neglijent. Firurile se rostogolesc așa cum vă place și să vă gândiți la ceea ce este conectat poate fi oarecum problematică. Prin urmare, este necesar să se prevadă posibilitatea de a le fixa astfel încât să nu se intersecteze.

Dacă creați un caz și dezvoltați o schemă, puteți etcha piese. Această opțiune este cea mai interesantă. Apropo, situația este destul de populară atunci când se folosește o schemă universală și piesele sunt apoi aplicate, apoi sunt șterse. Pentru a înțelege mai bine, să examinăm câteva exemple.

Placa de putere

Să presupunem că construim ceva semnificativ în dimensiune, iar dispozitivul nostru este compus din mai multe module. În acest caz, circuitul plăcii de depanare trebuie să asigure posibilitatea obținerii unei tensiuni constante sau alternante la intrare. Pentru a obține mai multe moduri de conectare, trebuie să vă gândiți la conectori și blocuri de terminale. Pentru a asigura funcționarea, este necesar să se asigure nu numai bateriile, ci și un stabilizator. Și în cazul supraîncărcării cu lumină și al supraîncălzirii asociate, puteți utiliza un radiator mic.

Placă microcontroler

Și aici este cel mai interesant. Este posibil ca plăcile de depanare pentru microcontrolere și elementele auxiliare să fie componentele cele mai complicate. La urma urmei, ele sunt "creierele" dispozitivelor tehnice. Pentru un început de succes în domeniul cardurilor de depanare, pornirea cu controale complexe pe 32 de biți este nedorită. Puteți începe cu ceva mai simplu. De exemplu, cu un veteran al dezvoltărilor mecatronice ATmega8. Pentru a nu complica situația în continuare, se poate renunța la construirea unei imprimări unilaterale.

Și dacă dacă cerințele depășesc acest aspect? Utilizați imprimarea pe două fețe? Ca o opțiune - da. Dar dacă capacitatea excesivă este nesemnificativă, atunci adesea se poate face fără să fie montate jumperi. Este mai bine să scoateți conectorii de port și lanțurile de suspendare pe batiste miniaturale individuale. Această abordare va facilita cablarea plăcii microcontrolerului. Dar aceasta este doar o teorie generală. Să vorbim despre implementare în practică.

Fabricarea manuală a unei plăci cu circuite imprimate

Inițial, avem nevoie de hârtie pe care să fie desenată cablajul pentru placa cu circuite imprimate. Este de dorit să fie subțire. Acest lucru este important pentru realizarea unei găuri exacte a găurilor. Pentru a evita orice surpriză, hârtia poate fi lipită pe carton cu adeziv. Apoi, tăiați imaginea lipită. Ei bine, șablonul pentru găurire este deja pregătit. Se selectează preformă din fibră de sticlă acoperită cu folie în dimensiunea necesară. Aplicați un model de hârtie și cartonați-l în jurul perimetrului cu un creion sau marcator. Apoi am tăiat fibra de sticlă după liniile pe care le-am aplicat, folosind foarfece pentru metal sau am văzut cu un ferăstrău. Lipim piesele cu clei.

Apropo, un sfat puțin: nu este nevoie să smulgeți întreaga suprafață, lăsați o picătură de adeziv în fiecare din cele patru colțuri. Dacă nu există dorință de a aștepta - utilizați "Moment". Vă va permite să continuați să lucrați în câteva secunde.

Perforați găurile

În acest scop, este potrivit cel mai bun mini-mașină. Dar puteți folosi instrumentele manuale. Pentru marea majoritate a scopurilor, există suficientă foraj cu un diametru de 0,8 mm. Trebuie remarcat faptul că taxa de înaltă calitate poate să nu funcționeze pentru prima dată datorită complexității muncii și necesității de a avea o mână fermă. Dacă astfel de acțiuni se efectuează pentru prima dată (și așa va fi mai probabil), atunci se poate sfătui doar să se pregătească mental pentru faptul că exercițiile vor fi rupte. După ce ați finalizat întreaga gamă de lucrări, pentru a vă asigura calitatea, priviți luminatorul. Dacă anumite defecte sunt vizibile, trebuie eliminate rapid.

Aplicați desenul topografic

Locurile în care se vor trece căile conductive trebuie să fie protejate de distrugere în timpul gravării. Pentru a face acest lucru, ele sunt acoperite cu o mască specială. Înainte de aplicare, toate substanțele externe trebuie îndepărtate. În special, acest lucru se aplică adezivului, care ar putea duce accidental la suprafață.

După ce piesele sunt marcate, putem trece la procesul de desenare. În acest scop, email adecvat impermeabil (orice).

Transferați desenul din hârtie pe fibră de sticlă

Aceasta este etapa cea mai importantă. Este necesar să puneți hârtia (pe partea unde se află desenul) pe cârpa de sticlă și să o apăsați cu mare forță. Apoi, încălziți "sandwich-ul" rezultat în cuptor la o temperatură de 200 de grade. Așteptăm ca placa să se răcească la temperatura camerei. După aceea, rămâne să rupă hârtia - iar desenul va rămâne pe placa de circuite imprimate. Acest lucru poate părea destul de complicat, mai ales cu temperatură. În special pentru astfel de oameni îndoielnici, unii meseriași propun folosirea unui fier electric. Dar aici ar trebui să se facă un avertisment important: rezultatul este instabil. Desigur, puteți încerca să practicați o zi sau două și, probabil, nu va fi mai rău decât în ​​cazul aragazului. Totuși, există problema complexității furnizării unei încălziri simultane a suprafeței pe întreaga placă de circuite imprimate la o temperatură. Prin urmare, desenul în acest mod nu este transmis complet.

Cele mai importante probleme sunt cauzate de lacunele care decurg dintr-o astfel de creație. Pentru siguranța în timpul "pregătirii" plăcii de circuite imprimate în cuptor, aceasta poate fi suplimentar acoperită din diferite părți cu foi de metal cu o grosime de cinci până la șase milimetri. Aceasta se face pentru a evita deformarea negativă în timpul tratamentului termic al plăcii.

concluzie

Aici, în general, consiliul pentru AVR este gata. Desigur, aici este descrisă o metodă universală și fiecare individ va trebui să-și finalizeze croirea în condițiile specifice, conduse de nevoile sale. Puteți experimenta crearea de cărți universale. Fiecare meșteșugar le actualizează în mod constant în unele moduri, astfel încât acestea să fie mai bune și mai bune. În plus, dezvoltarea acestora permite asigurarea fiabilității schemelor create.