Modulo microcontrollore su ATmega8 nel pacchetto TQFP. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Per chi vuole integrare il microcontrollore nelle apparecchiature in fase di sviluppo o già in funzione, offro un circuito stampato a singola faccia di dimensioni 55x40 mm, su cui è montato il microcontrollore ATmega8A-AU, diffuso tra i radioamatori insieme ad un raddrizzatore e uno stabilizzatore della tensione di alimentazione in un pacchetto TQFP in miniatura.

Riso. 1 (clicca per ingrandire)

Il vantaggio di un tale pacchetto - le sue dimensioni ridotte - è anche uno svantaggio, principalmente a causa della distanza tra i pin di 0,8 mm, che è troppo piccola per un comodo cablaggio dei conduttori stampati su un circuito stampato autocostruito. Nel modulo proposto, il cui schema è riportato in Fig. 1, i pin di tutte le porte del microcontrollore sono cablati ai connettori XP1-XP4 con passo dei pin di 2,54 mm, ai quali è possibile collegare comodamente tutti i circuiti esterni necessari.

Le linee PC1-PC0 sono collegate al connettore XP5, che ha una funzione alternativa degli ingressi dell'ADC integrato nel microcontrollore, nonché altri due dei suoi ingressi: ADC6 e ADC7. Questo connettore può essere utilizzato per fornire segnali analogici, la cui tensione è compresa nell'intervallo 0...+5 V, che richiedono un'elaborazione digitale nel microcontrollore. I pin del connettore XP1 non utilizzati per questo scopo (tranne 2 e 4) possono fungere da normali ingressi o uscite digitali. Un sensore di temperatura analogico LM4Z (BK6) è già collegato al pin 335 del connettore e all'ingresso ADC1 del microcontrollore nel modulo, ma se questo sensore e il resistore R2 non sono installati, è possibile applicare segnali analogici esterni all'ingresso ADC6 .

Il connettore XP2 contiene i circuiti necessari per collegare il programmatore al microcontrollore. In un microcontrollore programmato, possono essere utilizzati anche per altri scopi, ad esempio per collegare un'unità di indicazione e controllo. Ciò è particolarmente utile se in questo blocco sono presenti otto indicatori e otto pulsanti. Ad esempio, nel progetto finito, l'accesso al modulo microcontrollore è difficile, ma l'unità display è facilmente accessibile, poiché si trova sul pannello frontale. Se in tal caso si rendesse necessario riprogrammare il microcontrollore, non è necessario smontare completamente il dispositivo per accedere al connettore di programmazione. È possibile collegare il programmatore al cavo scollegato dall'unità display.

La funzione principale dei circuiti indirizzati al connettore XP3 è l'I/O discreto. Ma se necessario, puoi collegare un risonatore al quarzo ai suoi contatti 5 e 7, che imposta la frequenza di clock del microcontrollore. I pin 1 e 3 hanno una funzione alternativa delle uscite delle unità di acquisizione e confronto, a cui possono essere inviati i segnali PWM generati dal microcontrollore. I pin 4 e 6 possono fungere da ingressi del comparatore di tensione analogico integrato nel microcontrollore e i pin 2 e 8 possono fungere rispettivamente da ingresso di acquisizione del timer T1 e dal suo ingresso di conteggio.

Le linee PD4-PD0 del microcontrollore sono collegate al connettore XP4. Le funzioni alternative delle linee PD0 e PD1 (pin 4 e 2) sono rispettivamente l'ingresso RXD e l'uscita TXD, che possono essere utilizzate per comunicare con la porta COM del computer. Tuttavia, devono essere collegati a un computer tramite un convertitore di livello appropriato, costruito, ad esempio, su un chip MAX232.

I pin 1 e 3 possono fungere da ingressi per una richiesta di interruzione esterna del programma del microcontrollore e il pin 5 può fungere da ingresso contatore del timer TO. Al pin 6 viene emessa la tensione +5 V dal regolatore di tensione DA1 disponibile sulla scheda. Nel caso di produzione di una scheda senza stabilizzatore (di cui parleremo in seguito), questo pin può essere alimentato con la stessa tensione di alimentazione del microcontrollore da una fonte esterna. I pin 7 e 8 sono un filo comune.

Al punto di controllo XT1, è possibile misurare la tensione esemplare interna dell'ADC del microcontrollore con un voltmetro con una grande resistenza di ingresso. Anche qui può essere applicata una tensione di riferimento esterna.

Fig. 2

Un disegno dei conduttori stampati della scheda e la disposizione degli elementi su di essa è mostrato in fig. 2. Sul lato dei conduttori stampati devono essere installati due ponticelli a filo isolati.

Si consiglia di accendere il modulo per la prima volta senza saldare il ponticello che collega il pin 6 del connettore XP4 con l'uscita choke L1. Dopo aver applicato una tensione alternata di 1 ... .4 V al ponte a diodi VD9-VD15 da qualsiasi trasformatore step-down adatto, è necessario misurare la tensione CC tra i pin 6 e 7 del connettore XP4. Non dovrebbe differire da 5 V di oltre 0,25 V. Solo allora è possibile saldare il ponticello.

Una tecnica più corretta è quella di montare l'intera scheda, ad eccezione del microcontrollore, e controllare la tensione di alimentazione direttamente sulle piazzole di contatto destinate alle sue uscite di potenza (4, 6 - +5 V; 3, 5, 21 - filo comune ). Solo dopo, installa il microcontrollore sulla scheda.

Se si intende utilizzare il modulo in un dispositivo che dispone già di una sorgente di tensione stabilizzata a 5 V con sufficiente riserva di carica, allora le dimensioni della scheda del modulo possono essere ridotte a 40x40 mm tagliandola come mostrato in fig. 2 linee tratteggiate. Il raddrizzatore rimosso in questo caso con regolatore di tensione integrato nel circuito di fig. 1 sono a sinistra della linea tratteggiata.

Autore: A. Zdanov

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