एवीआर प्रोग्रामर डब्ल्यू / उच्च वोल्टेज: 17 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

यह मेरा पहला इंस्ट्रक्शनल है। मैंने जो बोर्ड डिज़ाइन किया है वह एक AVR प्रोग्रामर है। बोर्ड पिछले कुछ वर्षों में मेरे द्वारा बनाए गए 4 अलग-अलग प्रोटोटाइप बोर्डों के कार्यों को जोड़ता है:

- एक उच्च वोल्टेज AVR प्रोग्रामर, मुख्य रूप से ATtiny उपकरणों पर फ़्यूज़ सेट करने के लिए उपयोग किया जाता है जब I/O के लिए रीसेट लाइन का उपयोग किया जाता है।

- Arduino ISP, 5V और 3v3 के रूप में (दो कार्यों के रूप में गिना जाता है)

- न ही फ्लैश EEPROM प्रोग्रामर (एक एसडी कार्ड से NOR फ्लैश में जल्दी से कॉपी)

बोर्ड 5V और 3v3 प्राप्त करने के लिए सामान्य AMS1117 LDO वोल्टेज नियामकों का उपयोग करता है। उच्च वोल्टेज फ़ंक्शन के लिए 12V की आवश्यकता होती है। इसके लिए मैंने MT3608 DC-DC स्टेप-अप कन्वर्टर का इस्तेमाल किया। एमसीयू 16 मेगाहर्ट्ज, 5 वी पर चलता है। 3v3 की आवश्यकता वाली किसी भी चीज़ के लिए स्तर स्थानांतरण LVC125A का उपयोग करके पूरा किया जाता है। LVC125A वह है जो आपको बहुत सारे एसडी कार्ड मॉड्यूल पर मिलता है। mcu एक ATmega328pb है। ATMega328pb लगभग सामान्य ATMega328p के समान ही है, सिवाय इसके कि इसमें समान आकार के पैकेज में 4 और I/O पिन हैं।

यह बोर्ड संस्करण 1.5 है। इस नवीनतम संस्करण में नई विशेषताएं: - एक यूएसबी सीरियल इंटरफ़ेस।- रीसेट करने योग्य पॉली फ़्यूज़।- फ़ंक्शन चयन बटन के नीचे एलईडी फ़ंक्शन संकेतक।- यूएसबी सीरियल चिप से डीटीआर को डिस्कनेक्ट करके सीरियल रीसेट को नियंत्रित करने के लिए एक स्विच। - उपयोग में न होने पर DC-DC 12V से बिजली को पूरी तरह से हटाने के लिए एक MOSFET।

बोर्ड के पास AT24Cxxx I2C सीरियल EEPROM जोड़ने का विकल्प है और I2C उपकरणों को जोड़ने के लिए 5 पिन I2C JST-XH-05 कनेक्टर (GND/5V/SCL/SDA/INT1) है।

इस परियोजना के अधिक जटिल पहलुओं में से एक यह था कि बोर्ड पर सभी कार्यों / रेखाचित्रों को कैसे लोड किया जाए। जब भी मुझे कार्यों को बदलने की आवश्यकता होती है, तो सबसे आसान तरीका केवल एक स्केच डाउनलोड करना होता। एक और तरीका सभी रेखाचित्रों को मिलाना होता। मैंने इन दोनों तरीकों के खिलाफ फैसला किया। संयोजन विधि ने मूल स्रोत रेखाचित्रों में किए गए किसी भी परिवर्तन को एकीकृत करना कठिन बना दिया होगा। संयोजन विधि में यह भी समस्या है कि उपलब्ध SRAM की मात्रा पुनर्लेखन और उपयोग किए गए पुस्तकालयों और रेखाचित्रों में खोदे बिना पर्याप्त नहीं थी, फिर से एक रखरखाव मुद्दा।

मैंने जो तरीका चुना वह था AVRMultiSketch नाम का एक एप्लिकेशन लिखना जो Arduino IDE के साथ काम करता है ताकि स्केच को उनकी मेमोरी लोकेशन को शिफ्ट करके फ्लैश में लोड किया जा सके। स्केच स्रोतों को किसी भी तरह से संशोधित नहीं किया गया है। वे बोर्ड पर ऐसे दौड़ते हैं जैसे वे एकमात्र स्केच हों। यह कैसे काम करता है इसका विस्तार से वर्णन AVRMultiSketch के लिए ओपन सोर्स GitHub रीडमी पर किया गया है। अधिक जानकारी के लिए https://github.com/JonMackey/AVRMultiSketch देखें। इस भंडार में मेरे द्वारा उपयोग/लिखे/संशोधित किए गए रेखाचित्र भी शामिल हैं, जिनका व्यक्तिगत रूप से उपयोग किया जा सकता है।

रेखाचित्रों के बीच स्विच करने के लिए बोर्ड में चार बटन होते हैं: रीसेट करें, और 0, 1, 2 लेबल वाले बटन। पावर-अप या रीसेट पर, यदि आप कुछ नहीं करते हैं, तो चयनित अंतिम फ़ंक्शन चलाया जाता है। यदि आप क्रमांकित बटनों में से एक को दबाए रखते हैं तो आप एक स्केच/फ़ंक्शन का चयन कर रहे हैं। स्केच चयनित स्केच बन जाता है। प्रत्येक फ़ंक्शन बटन के नीचे सफेद एल ई डी वर्तमान चयन को प्रतिबिंबित करने के लिए प्रकाशित होते हैं।

वर्तमान में बोर्ड केवल 3 स्केच होस्ट करता है, लेकिन यह कुछ और होस्ट कर सकता है। उस स्थिति में, केवल 3 बिट्स/क्रमांकित बटन मानते हुए, यह एक से अधिक बटन दबाकर 7 तक होस्ट कर सकता है।

योजनाबद्ध अगले चरण में संलग्न है।

एक न्यूनतम समर्थन ब्रैकेट चीज़विवर्स पर उपलब्ध है। देखें

संस्करण 1.5 के लिए बोर्ड PCBWay पर साझा किया गया है। देखें

यदि आप एक इकट्ठे और परीक्षण किए गए बोर्ड चाहते हैं तो मुझसे संपर्क करें।

चरण 1: बोर्ड को असेंबल करने के निर्देश

बोर्ड (या लगभग किसी भी छोटे बोर्ड) को इकट्ठा करने के निर्देश इस प्रकार हैं।

यदि आप पहले से ही जानते हैं कि एसएमडी बोर्ड कैसे बनाया जाता है, तो चरण 13 पर जाएं।

चरण 2: भागों को इकट्ठा करें

मैं सभी बहुत छोटे भागों (प्रतिरोधों, कैपेसिटर, एल ई डी) के लिए लेबल के साथ वर्कटेबल पर कागज के एक टुकड़े को टैप करके शुरू करता हूं। कैपेसिटर और एलईडी को एक दूसरे के बगल में रखने से बचें। यदि वे मिश्रित होते हैं, तो उन्हें अलग करना मुश्किल हो सकता है।

मैं फिर इन भागों के साथ पेपर को पॉप्युलेट करता हूं। किनारे के आसपास मैं दूसरे को जोड़ता हूं, भागों की पहचान करना आसान है।

(ध्यान दें कि मैं अपने द्वारा डिज़ाइन किए गए अन्य बोर्डों के लिए कागज के इसी टुकड़े का उपयोग करता हूं, इसलिए फोटो में केवल कुछ स्थानों पर लेबल के बगल में / के हिस्से होते हैं)

चरण 3: बोर्ड को माउंट करें

बढ़ते ब्लॉक के रूप में लकड़ी के एक छोटे टुकड़े का उपयोग करते हुए, मैं पीसीबी बोर्ड को स्क्रैप प्रोटोटाइप बोर्ड के दो टुकड़ों के बीच में लपेटता हूं। प्रोटोटाइप बोर्ड डबल स्टिक टेप (पीसीबी पर कोई टेप नहीं) के साथ बढ़ते ब्लॉक में रखे जाते हैं। मुझे बढ़ते ब्लॉक के लिए लकड़ी का उपयोग करना पसंद है क्योंकि यह स्वाभाविक रूप से गैर-प्रवाहकीय / एंटीस्टेटिक है। इसके अलावा भागों को रखते समय इसे आवश्यकतानुसार इधर-उधर करना आसान है।

चरण 4: मिलाप पेस्ट लागू करें

एसएमडी पैड पर सोल्डर पेस्ट लगाएं, किसी भी छेद वाले पैड को खाली छोड़ दें। दाएं हाथ के होने के कारण, मैं आमतौर पर ऊपर से बाएं से नीचे दाईं ओर काम करता हूं ताकि मिलाप पेस्ट को धुंधला करने की संभावना को कम किया जा सके जो मैंने पहले ही लागू कर दिया है। यदि आप पेस्ट को धब्बा करते हैं, तो एक लिंट-फ्री वाइप का उपयोग करें जैसे कि मेकअप हटाने के लिए। क्लेनेक्स/ऊतक के प्रयोग से बचें। प्रत्येक पैड पर लागू पेस्ट की मात्रा को नियंत्रित करना कुछ ऐसा है जिसे आप परीक्षण और त्रुटि के माध्यम से लटका पाते हैं। आप बस प्रत्येक पैड पर एक छोटा सा थपका चाहते हैं। थपका का आकार पैड के आकार और आकार के सापेक्ष होता है (लगभग 50-80% कवरेज)। जब संदेह हो, तो कम उपयोग करें। उन पिनों के लिए जो एक साथ पास हैं, जैसे कि LVC125A TSSOP पैकेज जिसका मैंने पहले उल्लेख किया था, आप इन सभी बहुत संकीर्ण पैडों में से प्रत्येक पर एक अलग थपका लगाने के प्रयास के बजाय सभी पैड्स पर एक बहुत पतली पट्टी लागू करते हैं। जब सोल्डर पिघल जाता है, तो सोल्डर मास्क सोल्डर को पैड में स्थानांतरित कर देगा, जैसे कि पानी एक तैलीय सतह पर कैसे नहीं टिकेगा। मिलाप एक उजागर पैड के साथ एक क्षेत्र में मनका या स्थानांतरित हो जाएगा।

मैं एक कम गलनांक मिलाप पेस्ट (137C गलनांक) का उपयोग करता हूं दूसरी तस्वीर v1.3 बोर्ड और मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले मिलाप पेस्ट का प्रकार है।

चरण 5: एसएमडी भागों को रखें

SMD भागों को रखें। मैं इसे ऊपर बाएं से नीचे दाईं ओर करता हूं, हालांकि इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप एक हिस्से को याद करने की कम संभावना रखते हैं। भागों को इलेक्ट्रॉनिक्स चिमटी का उपयोग करके रखा गया है। मुझे घुमावदार सिरे वाली ट्वीजर पसंद है। एक भाग उठाओ, यदि आवश्यक हो तो बढ़ते ब्लॉक को चालू करें, फिर भाग को रखें। यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह बोर्ड पर सपाट बैठा है, प्रत्येक भाग को एक हल्का नल दें। एक हिस्सा रखते समय मैं सटीक स्थान में सहायता के लिए दो हाथों का उपयोग करता हूं। एक वर्गाकार एमसीयू रखते समय, इसे विपरीत कोनों से तिरछे उठाएं।

यह सुनिश्चित करने के लिए बोर्ड का निरीक्षण करें कि कोई भी ध्रुवीकृत कैपेसिटर सही स्थिति में हैं, और सभी चिप्स सही ढंग से उन्मुख हैं।

चरण 6: हॉट एयर गन के लिए समय

मैं कम तापमान वाले सोल्डर पेस्ट का उपयोग करता हूं। मेरे मॉडल गन के लिए, मेरे पास तापमान 275C पर सेट है, एयरफ्लो 7 पर सेट है। बोर्ड के ऊपर लगभग 4cm पर बोर्ड के लंबवत बंदूक को पकड़ें। पहले भागों के आसपास के सोल्डर को पिघलने में थोड़ा समय लगता है। बंदूक को बोर्ड के पास ले जाकर चीजों को गति देने का लालच न करें। यह आम तौर पर आसपास के हिस्सों को उड़ाने में परिणत होता है। एक बार सोल्डर पिघलने के बाद, बोर्ड के अगले ओवरलैपिंग सेक्शन पर जाएं। बोर्ड के चारों ओर अपना काम करें।

मैं एक YAOGONG 858D SMD हॉट एयर गन का उपयोग करता हूं। (अमेज़न पर $40 से कम के लिए।) पैकेज में 3 नोजल शामिल हैं। मैं सबसे बड़े (8 मिमी) नोजल का उपयोग करता हूं। यह मॉडल/शैली कई विक्रेताओं द्वारा बनाई या बेची जाती है। मैंने हर जगह रेटिंग देखी है। इस बंदूक ने मेरे लिए त्रुटिपूर्ण रूप से काम किया है।

चरण 7: यदि आवश्यक हो तो सुदृढ़ करें

यदि बोर्ड में सतह पर लगे एसडी कार्ड कनेक्टर या सतह पर लगे ऑडियो जैक आदि हैं, तो इसके आवास को बोर्ड से जोड़ने के लिए उपयोग किए जाने वाले पैड पर अतिरिक्त वायर सोल्डर लगाएं। मैंने पाया है कि इन भागों को मज़बूती से सुरक्षित करने के लिए अकेले मिलाप पेस्ट आम तौर पर पर्याप्त मजबूत नहीं होता है।

चरण 8: एसएमडी फ्लक्स की सफाई/निकालना

मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले सोल्डर पेस्ट को "नो क्लीन" के रूप में विज्ञापित किया गया है। आपको बोर्ड को साफ करने की आवश्यकता है, यह बहुत बेहतर दिखता है और यह बोर्ड पर मिलाप के किसी भी छोटे मोती को हटा देगा। एक अच्छी हवादार जगह में लेटेक्स, नाइट्राइल या रबर के दस्ताने का उपयोग करते हुए, एक छोटी सी सिरेमिक या स्टेनलेस स्टील डिश में फ्लक्स रिमूवर की थोड़ी मात्रा डालें। फ्लक्स रिमूवर बोतल को फिर से सील करें। एक कड़े ब्रश का उपयोग करके, ब्रश को फ्लक्स रिमूवर में डालें और बोर्ड के एक क्षेत्र को साफ़ करें। तब तक दोहराएं जब तक आप बोर्ड की सतह को पूरी तरह से साफ़ नहीं कर लेते। मैं इस उद्देश्य के लिए बंदूक की सफाई करने वाले ब्रश का उपयोग करता हूं। अधिकांश टूथ ब्रश की तुलना में ब्रिसल्स सख्त होते हैं।

चरण 9: सभी गर्त होल भागों को रखें और मिलाप करें

फ्लक्स रिमूवर के बोर्ड से वाष्पित हो जाने के बाद, गर्त के सभी हिस्सों को जगह दें और मिलाप करें, सबसे छोटा से सबसे लंबा, एक समय में एक।

चरण 10: होल पिन के माध्यम से फ्लश कट

फ्लश कटर प्लायर का उपयोग करके, बोर्ड के नीचे की तरफ छेद वाले पिन को ट्रिम करें। ऐसा करने से फ्लक्स अवशेषों को निकालना आसान हो जाता है।

चरण 11: क्लिपिंग के बाद होल पिन के माध्यम से गरम करें

एक अच्छी उपस्थिति के लिए, क्लिपिंग के बाद छेद पिन के माध्यम से मिलाप को फिर से गरम करें। यह फ्लश कटर द्वारा छोड़े गए कतरनी के निशान को हटा देता है।

चरण 12: थ्रू होल फ्लक्स निकालें

पहले की तरह ही सफाई के तरीके का इस्तेमाल करते हुए बोर्ड के पिछले हिस्से को साफ करें।

चरण 13: बोर्ड को शक्ति लागू करें

बोर्ड को शक्ति लागू करें (6 से 12 वी)। अगर कुछ भी नहीं पकता है, तो 5V, 3v3 और 12V मापें। 5V और 3v3 को दो रेगुलेटर चिप्स पर बड़े टैब से मापा जा सकता है। 12V को R3 से मापा जा सकता है, बोर्ड के निचले बाएँ भाग के सबसे नज़दीकी रोकनेवाला का अंत (पावर जैक ऊपर बाईं ओर है)।

चरण 14: बूटलोडर लोड करें

Arduino IDE Tools मेनू से, लक्षित किए जा रहे mcu के लिए बोर्ड और अन्य विकल्पों का चयन करें।

मेरे बोर्ड डिज़ाइन पर मेरे पास लगभग हमेशा एक ICSP कनेक्टर होता है। यदि आपके पास ISP या किसी अन्य ICSP प्रोग्रामर के रूप में Arduino नहीं है, तो आप प्रोग्रामर बोर्ड में बूटलोडर को डाउनलोड करने के उद्देश्य से ब्रेडबोर्ड पर एक बना सकते हैं। प्रोग्रामर मेनू आइटम से Arduino को ISP के रूप में चुनें, फिर बर्न बूटलोडर चुनें। बूटलोडर को डाउनलोड करने के अलावा, यह फ़्यूज़ को भी सही ढंग से सेट करेगा। फोटो में बाईं ओर का बोर्ड निशाने पर है। दाईं ओर का बोर्ड ISP है।

चरण 15: मल्टी स्केच लोड करें

बोर्ड पर सीरियल पोर्ट के माध्यम से मल्टी स्केच को फ्लैश में लोड करने के लिए AVRMultiSketch के लिए मेरे GitHub रिपॉजिटरी के निर्देशों का पालन करें। GitHub AVRMultiSketch रिपॉजिटरी में फोटो में दिखाए गए सभी स्केच हैं। यहां तक कि अगर आप बोर्ड बनाने की योजना नहीं बनाते हैं, तो आपको NOR फ्लैश हेक्स कॉपियर और AVR हाई वोल्टेज स्केच उपयोगी लग सकते हैं।

चरण 16: हो गया

मैंने अनमाउंट चिप्स का उपयोग करते समय कुछ एडेप्टर बोर्ड भी डिज़ाइन किए हैं, जैसे कि ब्रेडबोर्डिंग करते समय।

- ATtiny85 ICSP अडैप्टर। ATtiny85 स्टैंडअलोन प्रोग्राम करने के लिए उपयोग किया जाता है।

- ATtiny84 से ATtiny85। इसका उपयोग उच्च वोल्टेज प्रोग्रामिंग दोनों के लिए किया जाता है और ATtiny85 ICSP एडेप्टर से जुड़ा होता है।

- न ही फ्लैश एडेप्टर।

मेरे कुछ अन्य डिज़ाइन देखने के लिए, https://www.thingiverse.com/JMadison/designs. पर जाएँ

चरण 17: पिछला संस्करण 1.3

ऊपर संस्करण 1.3 की तस्वीरें हैं। संस्करण 1.3 में यूएसबी सीरियल, रीसेट करने योग्य फ़्यूज़ और फ़ंक्शन इंडिकेटर एलईडी नहीं हैं। एक संस्करण 1.3 संस्करण ATmega644pa (या 1284P) का उपयोग करता है

यदि आप संस्करण 1.3 बनाने में रुचि रखते हैं, तो मुझे एक संदेश भेजें (टिप्पणी जोड़ने के बजाय।)