Испытательная платформа своими руками

Испытательная платформа своими руками

При разработке устройств на микроконтроллерах приходится использовать так называемые испытательные платформы (англ. evaluation boards).

Ниже Вы найдете перевод части пособия по программированию микроконтроллеров AVR, посвященной сборке такой испытательной платформы своими руками. В этой статье описывается принципиальная схема и вариант сборки простейшей платформы. Этот handmade вариант строится на макетной плате, и его можно адаптировать под нужный вариант корпуса микроконтроллера. Также полезной будет памятка об использовании макетных плат.

А теперь непосредственно к переводу.

Самодельная испытательная платформа

Приобретать готовую испытательную платформу совсем не обязательно, можно и самому собрать подходящую схему на макетной плате (а потом при желании перенести ее на печатную плату, создав таким образом свой готовое вспомогательное устройство. — прим. переводчика). Конечно, наша «самоделка» будет не такой сложной, как STK500, достаточно будет совсем немного деталей.

Давайте рассмотрим принципиальную схему нашей платформы.

Die Grundschaltung eines Mega8. ACHTUNG: Die Pinbelegung der 6-poligen ISP-Verbindung weicht von den ATMEL Angaben ab! Wenn ATMEL oder ATMEL-kompatible ISP-Adapter benutzt werden, die Pinbelegung aus AVR042 (PDF) bzw. AVR_In_System_Programmer#Pinbelegung benutzen

Базовая испытательная платформа для ATMega8.
ВНИМАНИЕ: Расположение контактов в 6-штырьковом ISP-разъеме отличается от данных ATMEL! Пожалуйста, используйте информацию по AVR042 (pdf) при использовании ISP-адаптера от ATMEL или совместимого с ATMEL.

(На рисунке «6-poliger ISP-Anschluss» значит «шестиштырьковый ISP разъем», «alternativer 10-poliger Anschluss»  — «альтернативный 10-штырьковый разъем». — прим. переводчика).

Через тактовый вход XTAL1 микроконтроллер соединяется с внешним кварцевым осциллятором, если внутреннего RC-осциллятора недостаточно.

PD0-PD7 и PB0-PB5 — это порты ввода/вывода микроконтроллера. К ним можно подключить такие устройства как светодиоды, кнопки, LC-дисплеи и т.д. Порт C (PC0-PC5) играет в Atmega8/AT90S4433 особоую роль: посредством этого порта можно измерять аналоговые сигналы. Но об этом позже.

К выводам 17-19 подведены штекеры, к которым подключается ISP-программатор, с помощью которого программируется AVR. (Обратите внимание: выводы на вышеприведенной схеме не соответствуют расположению контактов у AVRISP mkII. Для дополнительной информации обратитесь к документации по AVRISP mkII). Сигнал микроконтроллера Reset сопровождается резистором R1 и конденсатором C1, которые отвечают за то, чтобы на входе Reset всегда было напряжение в Vcc=+5В. При программировании микроконтроллера программатор замыкает Reset на массу (GND), останавливая тем самым выполнение программы и делая возможным перепрограммирование внутренней памяти контроллера. Между Vcc и GND есть еще керамические или бумажные кондесаторы C3 и C4 по 100нФ каждый. Они снижают помехи от источника напряжения. Эти «гасящие» конденсаторы должны располагаться максимально возможно близко к микроконтроллеру. К выходу ARef также подключается конденсатор в 100нФ, однако он применяется лишь тогда, когда в работу вступает аналого-цифровой преобразователь (АЦП/ADC) микроконтроллера.

Для подключения ISP-программатора можно, в принципе, использовать любое расположение выводов ISP-разъема при правильном подключении программатора. На принципиальной схеме выше приведена своя особенная распайка контактов 6-штырькового штекера. Альтернативный вариант 10-штырькового двухрядного штекера является более привычной распайкой. В этом случае для использования имеющегося программатора достаточно использовать десятижильный «плоский» кабель так, чтобы все сигналы подводились к соответствующим ножкам микроконтроллера.

Вот список необходимых для сборки этой простейшей испытательной платформы деталей:

  • Сопротивление R1 — 10 кОм,
  • Конденсатор C1 — 47 нФ,
  • Конденсаторы C2, C3, C4 — керамические или бумажные, 100 нФ,
  • Штекерная панель на 6 ножек,
  • Микроконтроллер ATmega8,
  • Кварцевый осциллятор на 4 MHz

Обратите внимание на советы по использованию макетных плат.