Главная » Микроконтроллеры
Призовой фонд
на ноябрь 2017 г.
1. Термометр Relsib WT51
Рэлсиб
2. 1000 руб
PCBWay
3. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
4. 200 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Отладочная плата для устройств на МК Atmega8/48/88/168/328

Многие устройства в моих статьях строятся на основе отладочных плат. Сегодня поговорим об отладочной плате для микроконтроллеров Atmega8/48/88/168/328. Все они в DIP корпусе имеют 28 выводов и одинаковое их расположение, поэтому без проблем можно одну отладочную плату использовать для любого из вышеперечисленных микроконтроллеров. Возможности этой отладочной платы позволяют также установить, например, bootloader для arduino и использовать эту плату как arduino. 


Общий вид готовой отладочной платы

Принципиальная схема отладочной платы:

Принципиальная схема отладочной платы

Данная отладочная плата состоит из следующего набора элементов. Место для микроконтроллера в отладочной плате использовано с применением разъема для корпуса DIP-28. Применение такого разъема, в народе именуемого "кроватка" позволит в случае чего быстро заменить микроконтроллер на плате. Удобно, если по неопытности случайно залочить микроконтроллер, удобно его извлечь и "вылечить" при помощи другой схемы или просто быстро сменить тип используемого микроконтроллера.

Также для быстрой смены кварцевого резонатора использован разъем. Так как эта отладочная плата, могут возникать ситуации, когда необходимо перезапускать микроконтроллер. Для этой цели на плате предусмотрена кнопка S1 - при замыкании на землю вывода PC6, происходит рестарт или reset используемого микроконтроллера. Резистор R6 подтягивает плюс питания к этому выводу для предотвращения самопроизвольного перезапуска. Данная макетная плата имеет простое исполнение, поэтому добавил два модуля для светодиодов (по три светодиода в каждом модуле). Токоограничительные резисторы для светодиодов подобраны таким образом, что для каждого модуля можно использовать RGB светодиоды - удовлетворено условие баланса белого. Падение напряжения на красных светодиодах чуть меньше, чем у зеленых и синих, поэтому резисторы R1 и R5 имеют сопротивление 180 Ом. Кроме того, резисторы в анодах светодиодов ограничивают ток на уровне примерно 18 - 20 мА для максимальной яркости. каждый светодиод соединяется с портом микроконтроллера через перемычки (джемперы) 1 - 6. Также, благодаря штырьковым соединениям, при помощи проводка о двух концов с соответствующими разъемами типа "мама" можно соединять светодиоды с любыми другими выводами микроконтроллера. Таким образом, макетка позволит отлаживать многие простые задачи без особых телодвижений, соответствуя своей простоте относительно всеобъемлющих отладочных плат, содержащих все нужные и не нужные модули для отладки любых задач. Следуя данной концепции, на плате возможно два варианта питания - 5 вольт от USB порта через программатор и 3,3 вольта через три выпрямительных диода (P-N переход диода способствует падению напряжения примерно на 0,5 - 0,6 вольт в зависимости от применяемого типа, диоды Шоттки имеют несколько меньшее падение на переходе - порядка 0,2 вольта, их лучше не использовать). Данные режимы питания выбираются путем установки перемычек (джемперов) 7 или 10. При желании можно немного изменить печатную плату и поставить стабилизатор напряжения на 3,3 вольта, например микросхему AMS1117. Резистор R10 ограничивает ток питания отладочной платы. Его можно или убрать, или заменить на меньший или больший номинал в пределах необходимого, или просто заменить резистором номинала 0 Ом. Резистор R9 был установлен в основном с целью только подключения LCD дисплея для регулировки контраста экранчика. Однако, этот функционал не ограничивается только LCD - дисплеем, резистор можно использовать в любых других необходимых целях. И, наконец, АЦП микроконтроллера. Как правило он питается от основного напряжения через дроссель для большей стабильности напряжения и более правильных показаний. Также АЦП имеет канал опорного напряжения. Оно организовано микросхемой управляемого стабилитрона TL431 - он стабилизирует напряжение до 2,5 вольт в соответствии с подключением выводов как на схеме, и оно подается на вывод AREF. Но не всегда нужно именно 2,5 вольта опорного напряжения. Поэтому на плате организованы перемычки 8 и 9 для возможности подключения 5 вольт на вывод опорного напряжения, то есть взять его от вывода AVCC - питания АЦП.

Для подключения светодиодов на печатной плате предусмотрены контакты типа цанга вдоль края платы.

Все выводы микроконтроллера дублируются штырьками. Тут все понятно - для возможности подключения к выводам используемого микроконтроллера на отладочной плате каких-то своих модулей, схем или устройств. Штырьковые контакты питания +5 вольт и 0 вольт имеются по 5 штук на плате. Специально для программирования на печатной плате предусмотрен стандартный 10 пиновый разъем для программаторов AVR, например USBasp или AVRdoper или других.

Более подробно расположение штырьков (в том числе и для перемычек) относительно микроконтроллера можно посмотреть на печатной плате (ссылка будет ниже).

А вот так выглядит отладочная плата со стороны пайки:

Надеюсь аккуратность порадует Ваш профессиональный глаз.

Если данная статья окажется кому-то толчком для начала освоения микроконтроллеров и техники их основе, то ниже будет представлена прошивка и программный код как просто для тестирования этой отладочной платы, так и для кого-то первым опытом в прошивке микроконтроллера. Предлагаю, как и многие другие, просто моргать светодиодом.

Для этого в компиляторе необходимо определить частоту работы микроконтроллера, далее присоединить к проекту основные библиотеки компилятора для работы с выбранным микроконтроллером. Следующим шагом является обозначение куда будет подсоединяться светодиод. Далее у нас главная программа main, без нее никак нельзя, в начале главной программы инициализируется порт для работы со светодиодом. Внутри главной программы прописан бесконечный цикл while, то есть он никогда не закончится и будет крутиться по кругу от начала и до конца. А внутри этого цикла сама суть прошивки - светодиод зажигается, ждем 1 секунда, светодиод тухнет, ждем 1 секунду и так по кругу. Вот собственно и вся простая программа для тестирования.

Вот что необходимо для прошивки микроконтроллера atmega8 - fuse биты:

К статье прилагается печатная плата, нарисованная в Sprint Layout, также простая прошивка для микроконтроллера ATmega8, моргающая светодиодом для оценки работоспособности платы и просто для того чтобы данная схема не была просто железякой. Также для данной прошивки прилагается файл Proteus и исходник программного кода в AVRstudio 4. Небольшое видео для демонстрации. Ну, а при желании Вы всегда можете загрузить самостоятельно в микроконтроллер bootloader для arduino и использовать эту плату как arduino Uno или Nano. Сам я особо не любитель arduino, поэтому не делал на это большого акцента.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
IC1 МК AVR 8-бит
ATmega8
1 или Atmega48/88/168/328Поиск в LCSCВ блокнот
VD1, VD2, VD4 Выпрямительный диод
1N4148
3 Поиск в LCSCВ блокнот
VD3 ИС источника опорного напряжения
TL431
1 Поиск в LCSCВ блокнот
L1 Катушка индуктивности100 мкГн1 Поиск в LCSCВ блокнот
S1 Тактовая кнопкаTC-A1091 Поиск в LCSCВ блокнот
LED1, LED4 Светодиодкрасный2 Поиск в LCSCВ блокнот
LED2, LED5 Светодиодзеленый2 Поиск в LCSCВ блокнот
LED3, LED6 Светодиодсиний2 Поиск в LCSCВ блокнот
R9 Подстроечный резистор10 кОм1 3296W-1-103LFПоиск в LCSCВ блокнот
R1, R5 Резистор
180 Ом
2 1206Поиск в LCSCВ блокнот
R2-R4, R7 Резистор
100 Ом
4 1206Поиск в LCSCВ блокнот
R6 Резистор
10 кОм
1 0,25 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
R8 Резистор
1 кОм
1 0,25 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
R10 Резистор
4.7 Ом
1 1206Поиск в LCSCВ блокнот
C1, C6, C7 Электролитический конденсатор10 мкФ3 Поиск в LCSCВ блокнот
C2, C3 Конденсатор18 пФ2 Поиск в LCSCВ блокнот
C4, C5, C8 Конденсатор100 нФ3 Поиск в LCSCВ блокнот
Z1 Кварц16 МГц1 или другойПоиск в LCSCВ блокнот
Jmp1-Jmp10 ПеремычкаДжемпер10 Поиск в LCSCВ блокнот
разъем "кроватка"DIP281 для МКПоиск в LCSCВ блокнот
ISP РазъемBH-101 или 10 штырьковПоиск в LCSCВ блокнот
Штырьки54 Поиск в LCSCВ блокнот
КонтактЦанга15 Поиск в LCSCВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 1
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (12) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Starik #
Скажите пожалуйста - "контакты типа цанга вдоль края платы" - Вы сами изготовили из цанговой панельки или их можно где-то приобрести?
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Покупаются (полоски ломаются только плохо на нужное количество), или на худой конец выпаять где можно
Ответить
0
Виталий #
Почему питания порта С, АЦП через дроссель L1 без электролитического конденсатора?
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Можете себе доставить, может забыл, а может посчитал не обязательным, в общем все работает без нареканий уже очень давно и так
Ответить
0
KingJing #
Скажите пожалуйста, а обязательно ли устанавливал все штырь вдоль платы, мне принципиально нужна только отладочной плата, светодиоды не нужны
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
не обязательно
Ответить
0
Сергей #
Разьём ISP отзеркальте, ключь не по стандарту нарисован
Прикрепленный файл: ISP-stecker.png
Ответить
0
Илья #
Спасибо, мне помогло.
Ответить
0
Максим #
Зачем нужны конденсаторы С1 и С4 ?
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
для фильтрации напряжения
Ответить
0
Владимир #
Где можно взять катушку на 10Mh?
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
в магазине
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Программатор Pickit3
Программатор Pickit3
ELM327 OBD II — адаптер с поддержкой CAN Pickit 2 - USB-программатор PIC-микроконтроллеров
вверх