Mòduls PIC i AVR de xips SMD adequats per a BreadBoarding: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

De tant en tant, trobareu alguns microcontroladors en forma de superfície (SMD) que us agradaria provar a la vostra taula de treball. Intentaríeu obtenir la versió DIL d’aquest xip, de vegades no estaria disponible. Les darreres versions dels xips MCU gairebé sempre es produeixen en forma SMD, podrien ser SOIC o SOP o TSSOP, QFP de TQFP (forma quad). Aquest instructiu és per suplir aquesta necessitat del bricolatge aficionat.

Em vaig trobar amb alguns xips SMD per a PIC16F76 - SOIC 28. Vaig comprar-ne un munt de barats. Més explosió pel dòlar!

També em vaig trobar amb alguns xips SMD per a Atmega88A-AU en forma de 32 Lead TQFP. Es tracta d’un paquet quad amb 8 pins a cadascun dels 4 costats. I alguns xips SMD per a l'ATTINY44A - TSSOP de pas de 0,8 mm de 14 pins (només cobreix la part superior del polze!). Aquests van ser un repte, us mostraré què fer amb ells en la propera instrucció.

Primer veurem el SOIC28- PIC16F76 més fàcil de manejar. Consulteu el paquet de tires que inclou (imatge 1).

I el que en vam fer per finalment col·locar-lo a la pissarra, des d’on podreu començar a jugar els aficionats, connectant tots els components que us agradin als pins generosament disponibles. vegeu la imatge 2.

Una altra de les raons per les quals és possible que vulgueu fer aquest tipus de coses són les versions SMD si en compra 10 o de vegades 5 en un lloc xinès que funcionen molt més barates que la versió tipus DIP de la vostra botiga d’electrònica del barri, si podeu esperar 3 setmanes per rebre-la al sistema de transport trans-continent.

Pas 1: fabricació del mòdul SOIC 28pin 1,27 mm Pitch PIC16F76

Aquestes són les eines que necessiteu, un filferro, filferro d’acer de 0,5 mm de diàmetre (obteniu-lo de qualsevol ferreteria, s’utilitza per lligar barres d’acer, necessiteu el filferro d’acer ja que ha de ser prou rígid, de vegades ve amb llum recobriment de zinc), una placa adaptadora TSSOP disponible a qualsevol botiga d’electrònica en línia i una regla (si teniu problemes per tallar exactament la longitud del fil a ulls). També els pins masculins de capçalera de la màquina són útils per alinear les longituds del fil tallat durant el treball. Es necessiten dues capçaleres cadascuna de 14 pins. S'utilitzaran com a plantilles per subjectar els passadors mentre els col·loqueu als forats de l'adaptador més endavant i durant la soldadura. També podríeu fer servir filferro d’acer de 0,6 mm, que potser s’adapta millor a la nostra inserció de taulers, però no he tingut accés a aquesta mida de filferro.

Consulteu les imatges.

Heu d’utilitzar un 3M que s’utilitza habitualment en un fregall verd de cuina. Utilitzeu-lo per netejar un tram d’1 metre de filferro de 0,5 mm per fer-lo brillar, feu lliscar el fil d’extrem a extrem (no el talleu encara del rodet que heu emmagatzemat el cable) 3 vegades o més fins que guanyi una brillantor que podeu veure. es poden veure algunes taques de rovell marró clar al filferro, només heu de netejar-les amb el coixinet de fregament. Està bé si no podeu eliminar-los completament, sempre que els extrems dels cables siguin brillants. Aquest pas de neteja del filferro és necessari. Mentre feu això, estireu lleugerament el cable per tal d’equilibrar-ne les inclinacions o els doblegats, de manera que sigui raonable abans de començar a trencar. Si no hi ha cap retorç al cable, rebutgeu aquesta petita porció mentre realitzeu el retallat tal com es fa al paràgraf següent.

Comenceu a retallar el cable netejat en longituds de 2 polzades. Utilitzeu un cable ja retallat per mesurar la següent longitud del fil que voleu retallar; està bé si tenen una longitud de fins a 1 o 2 mm. Després de soldar finalment, encara podeu redimensionar o retallar els que són més llargs i uniformitzar-los. En necessiteu 28, en feu 4 de més en cas que trobeu algun defecte mentre soldeu alguna peça trencada, per substituir-la. Col·loqueu-los sobre un paper blanc a la taula de treball, perfectament paral·lels a l’altre.

Pas 2: Soldar el xip SOIC28 SMD a l'adaptador

Ara agafeu l’adaptador SOIC 28, normalment pot tenir dues cares, feu servir el costat que tingui un pas d’1,27 mm entre les vies (l’altre costat pot ser TSSOP o SSOP28 amb un pas de 0,65 mm). De vegades, podreu obtenir SOIC 32, bé, sempre que superi els 28. Podeu utilitzar-los també, simplement deixeu els forats que no necessiteu per al vostre xip SMD sense utilitzar. Tanmateix Col·loqueu el xip a la posició més alta, a l’adaptador, alineant el seu pin núm. 1 amb el marcatge del pin 1 a la placa de l'adaptador, (coixinets no utilitzats a sota. Hi haurà un punt al xip per marcar el número de pin 1. L'escriptura de l'adaptador que diu "SOIC-28" ha de quedar a sota del xip, a sota dels pins 14 i 15. Aquest escrit a l'adaptador us ajuda a reconèixer com posicionar el xip més endavant quan manipuleu el mòdul i connecteu-lo a la placa de pa, traient-lo i fent-lo repetidament en el futur, sense errors.

Netegeu també les pistes de l’adaptador i els VIAs de vora amb el coixinet verd scotch-brite, sense necessitat d’exagerar. Col·loqueu una mica de flux als coixinets de l'adaptador on soldareu. Col·loqueu el flux a la part superior dels passadors MCU a la part superior durant 1 mm només al llarg del passador, és a dir, al final del passador. Col·loqueu l’MCU a l’adaptador. Podeu utilitzar una peça de cinta adhesiva 3M per mantenir-la al seu lloc fins que soldeu uns passadors a les cantonades del xip, per ancorar-la fermament, després traieu la cinta i soldeu la resta. És important dedicar una mica de temps a alinear el xip de manera que els passadors s’asseguin a les pistes de l’adaptador el màxim possible al centre i després fixeu la cinta adhesiva. Mentre es solden els passadors s’utilitza la mínima quantitat de soldadura possible a la punta del ferro (faig servir un ferro de punta fina cònica de 10 watts, SUGGERIMENT: SEMPRE utilitzo un ferro controlat per temperatura, ja sigui manual o automàtic amb aïllament de xarxa / tipus transformador quan es treballa amb electrònics / microcontroladors sensibles, LEDs, etc.) o 1 mm just per sobre de la punta, de manera que flueix cap a la punta mentre la manteniu contra cada punta del pin. El filferro de soldadura de flux multicore de 0,5 mm de diàmetre és adequat. També podeu utilitzar filferro de soldadura de 0,8 mm si teniu cura de ficar només una petita mica al final de cada passador amb la punta del ferro a la temperatura adequada. La soldadura fluirà just a sota de cada coixinet mentre toqueu o toqueu la punta de ferro a cada passador, subjectant-la a les pistes / coixinets de l’adaptador. Normalment, podeu xafar i ancorar 3 passadors de soldadura cada vegada que toqueu la punta del ferro al fil de soldadura (per fondre-ne una mica a la punta o 1 mm per sobre de la punta, ja que tendirà a fluir cap avall sobre una punta cònica, que és què necessites). I repeteix els següents 3 pins en seqüència. Més endavant, podeu tornar a donar una mica més amb una petita quantitat de soldadura, als extrems dels pins on teniu dubtes sobre la connectivitat, però no col·loqueu mai l'excés de soldadura en primer lloc, ja que obrirà els pins de contacte de la MCU, perdríeu molt de temps en eliminar aquest excés de soldadura amb una ventosa de soldadura, per no parlar del sobreescalfament de les pastilles d’adaptació, les pistes i els pins MCU). Consulteu alguns tutorials de soldadura SMD de tub U si no teniu confiança i practiqueu amb un SMD o PCB prescindibles abans de provar-ho amb una MCU real.

Després de refredar-se, col·loqueu el DMM al rang de continuïtat i escolteu el so mentre es comprova el VIA a cada forat de la perifèria de l’adaptador amb l’altra punta de la sonda col·locada suaument a tots els pins de l’MCU. Sí, només té un pas de 1,27 mm entre els pns de la MCU, però podeu col·locar la sonda al pin correcte. També podeu fer-ho amb MCU SMD de pitch de 0,8 mm i QFP (més endavant es pot instruir). És només una comprovació de continuïtat, de manera que una breu estada de la punta de la sonda DMM a cada pin de l'MCU tocant-la lleugerament des de TOP amb la sonda sostinguda verticalment, escoltant el so. el truc Els forats / VIAS de l'adaptador us ajuden a ancorar l'altra punta de la sonda del vostre DMM. Assegureu-vos que hi hagi continuïtat per als VIA corresponents a l’adaptador SOIC als pins MCU. Repetiu si teniu dubtes. Feu-ho a partir del PIN1 (està marcat als forats de l'adaptador VIA) i acabeu al pin 28 per tal que no us perdeu cap pin o forat). Mireu amb cura els passadors de pont, fent servir un objectiu si ho desitgeu, mentre feu això, i feu també la comprovació de continuïtat dels passadors adjacents per assegurar-vos que no hi hagi cap pont entre CAP DOS pins adjacents. Qualsevol pont lleuger que pugueu corregir col·locant-hi la punta de ferro, fonent-la i estirant cap a l'exterior en el buit entre els dos pins MCU. Si això no corregeix el pont, òbviament és un globus més gran que esteu tractant (no heu observat la regla de "soldadura mínima" que s'ha d'utilitzar!) I porteu el xuclador de soldadura o el filferro de trena, el que vulgueu utilitzar.

Aquesta comprovació de continuïtat de possibilitat de pont es pot fer també a la perifèria, ja que ja heu comprovat la continuïtat dels passadors de vora / forats VIA fins als pins individuals de la MCU. Només cal que comproveu la continuïtat d’un forat VIA al veí. No ha de sonar. Espero que la meva explicació sigui prou detallada per ajudar fins i tot els principiants.

Després, després de completar-ho per a la vostra satisfacció, aneu a l'acte de soldar peces de filferro als forats VIA a les vores de l'adaptador (pas següent).

Pas 3: col·loqueu les peces de filferro retallades als forats de l'adaptador i soldeu-les

Col·loqueu cada tros de fil que heu trencat amb cura a cada forat de l’adaptador SOIC-28 fins que quedi al forat de guia que hi ha a sota, dins de la capçalera dels passadors de la màquina. subjecteu el capçal dels passadors de la màquina a una distància per sota de l'adaptador de manera que sobresurti exactament una polzada per cada fil que inseriu a sota del forat de l'adaptador. Així ho vaig fer. La capçalera dels pins de la màquina és prou estreta per rebre la punta de filferro de 0,5 mm, que encaixa correctament i la manté al seu lloc mentre col·loqueu altres pins als forats restants. Feu primer un dels costats de l’adaptador SOIC, és a dir, s’introduiran 14 bits de fil en un dels primers costats pels forats de l’adaptador. Tots els bits de filferro haurien d’anar ben tancats a la capçalera de la màquina que es manté una polzada per sota (empenyeu cada extrem del filferro al forat de la capçalera de la màquina) en una posició exactament paral·lela, fins on es pugui veure el paral·lel a ull, a sota. Sembla difícil, però no ho és, seguiu fent-ho d’un fil a la vegada.

Finalment, col·loqueu el flux amb un pinzell petit als forats de la Via per on passen els trossos de filferro. Sempre hi ha més flux, sempre es pot netejar més endavant amb IPA. Col·loqueu una mica de flux al cable que estigui a prop del forat de l'adaptador, un mm per sobre i per sota. Escalfeu el soldador i comenceu a soldar. Soldeu a la part superior i inferior dels forats de la Via, de manera que obtingueu bones juntes de soldadura còniques punxegudes als forats i els cables que hi passen. No és tan difícil com sembla! Si no ho heu fet abans, ho obtindreu fàcilment, només cal que utilitzeu prou flux si trobeu que la soldadura no es fusiona correctament ni amb el coixinet ni amb el fil d’acer. ALTRES CONSELLS: No utilitzeu una temperatura de ferro massa alta, ja que això farà que el flux s'evapori abans que hagi fet la seva feina. També reduïu la temperatura del ferro girant el regulador (el ferro controlat manualment ho necessita, però els que teniu planxes automàtiques també heu d’establir la temperatura més baixa que FONDEIX LA SOLDADORA de forma fiable per evitar el sobreescalfament, la des laminació de coixinets i el flux evaporació prematura) fins que la calor sigui suficient per fer la vostra feina mentre soldeu i fusioneu les longituds del fil als forats de Via de l’adaptador.

Després de completar l'anterior, repetiu amb l'altra capçalera del passador de la màquina subjecta sota els forats de l'adaptador, utilitzant els 14 bits de cable restants a l'altre costat i soldeu-los. (SUGGERIMENT: Utilitzem la capçalera de pins de màquina de 14 pins com a "JIG & FIXTURE" per ajudar-nos a mantenir els pins espaiats equi, els extrems es col·loquen a la distància correcta i, a continuació, es solden, un cable a la vegada. Assegureu-vos que abans soldar els pins que el JIG i l’adaptador PCB es troben a la distància adequada (cada pin ha de sobresortir almenys una polzada per sota de la placa de l’adaptador) i el més paral·lels que pugueu fer.) A les imatges anteriors, veureu que el xip no està soldat a la adaptador, perquè es mostra a efectes de demostració, però primer heu de soldar el xip SMD a l’adaptador abans de soldar els bits o passadors de fil a través dels forats / VIA de l’adaptador. (Un xip que ja he soldat i les imatges per a això es poden veure al següent pas.)

Pas 4: el paquet MCU DIL complet es pot utilitzar a la taula de pa. i per a DuPont Jumpers Too

Podeu veure les imatges que mostren el mòdul completat. Podeu col·locar-lo a qualsevol tauler de connexió i connectar components com vulgueu mentre experimenteu amb aquesta MCU.

Tingueu en compte que, a més dels forats de la placa, també podeu utilitzar les projeccions de cables superiors (a sobre de la placa adaptadora) per connectar connectors de cable jumper tipus DuPont femella. Això us pot ajudar a evitar la congestió de cables. D'aquesta manera, us proporciona més flexibilitat en l'ús d'aquest mòdul. El cable de 0,5 mm que hem fet servir també s’adapta perfectament als Jumpers DuPont. Normalment col·loqueu aquest mòdul a la placa de pa, la majoria de les connexions als pins es fan a les preses de pas de la placa de pa, excepte el Vcc i el terra que connecto directament amb els ponts DuPont a la part superior del mòdul. En cas que proveu un pin digital amb un LED, podeu connectar aquest LED amb una resistència directament a un dels pins superiors si no us queda espai a la placa. Per tant, podem fer connexions en dues capes a aquesta placa adaptadora. També és fàcil mesurar el voltatge als pins; només cal que connecteu la sonda negra DMM al pin de terra i una altra sonda vermella al pin on vulgueu mesurar-lo, mitjançant els pins que sobresurten per mesurar la tensió (per exemple, tensió PWM en un pin, Digital ON estat d'un passador, etc.).

Pas 5: algunes fotos més per entendre què hem fet

Més fotografies us ajudaran a entendre el procés i, finalment, el que hem obtingut, adequat per connectar-lo a la nostra taula de treball. Tingueu en compte que hi ha dues maneres d'utilitzar-lo a la placa de connexió; podeu connectar-lo directament sense treure els passadors de capçalera màquina màquina a banda i banda (capçalera de 14 pins a cada costat) que segueixen encaixant perfectament als cables que baixen de la subjecció de l'adaptador. fora MCU! o bé podeu retirar les capçaleres amb cura, assegurant-vos que els passadors estan separats igualment de 0,1 polzades i connecteu els extrems de filferro d’acer de 0,5 mm de diàmetre a la placa. Assegureu-vos de redreçar tots els passadors amb unes alicates de punta d’agulla després de completar el procés de soldadura dels cables a l’adaptador, mantenint un espaiat uniforme entre els passadors a l’extrem superior per sobre de la placa de l’adaptador i a l’extrem inferior on entra a la placa. Però l’utilitzo amb els passadors de capçalera al seu lloc, ja que ajuden a l’alineació dels cables rígids que s’adapten perfectament als forats de la capçalera.

És la vostra elecció, amb el que us sentiu còmode.

Pas 6: mòdul per a SOIC 0.8mm Pitch Attiny44A

Proporciono només les imatges dels paquets que vaig fer per experimentar amb l’Attiny44A i el QFP Atmega 88A de 32 pins. Descriviré com fer-ho de forma instructiva posterior. Es solden amb el seu propi mòdul de complement extraïble, amb els endolls corresponents (capçaleres de femella) que es solden en una placa de desenvolupament de cum ràpida de programació que he fet amb un tauler de tires, que també conté la capçalera ICS de 10 pins de l’USP-ASP. per comoditat en la programació.

Pas 7: mòdul complement per al paquet 32pin-TQFP Atmega88A-SSU, només fotos amb tauler de desenvolupament per utilitzar-lo

Vegeu les imatges adjuntes., No faig descripció del procés en aquesta instrucció, però és molt similar a la descrita per a la creació del mòdul extraïble que conté l'MCU. També es mostra la capçalera ICS de 10 pins. Hi ha un LED d’indicació d’alimentació a cada placa. També una prevenció de tensió inversa Schottky amb Vfw 0,24 V a la placa que es mostra en aquestes imatges. Normalment els col·loquo a tots els taulers que creo a partir de taulers.

També hi ha un botó de PIN RESET per posar-lo a terra i una resistència de 4,7 K per a la sortida d’aquest pin a Vcc. Aquesta resistència de reinici es necessita no només per al funcionament normal de la MCU, sinó també per programar-la. El USB-ASP estirarà el pin RESET al potencial GROUND, de manera que els pins MISO, MOSI, SCK deixaran de comportar-se com a pins de port i prendran les seves "funcions alternatives" per dur a terme el protocol SPI (funció ICS). Quan el pin RESET es manté elevat per USB-ASP, aquests mateixos pins funcionen en el seu mode normal com els pins de port. Això us pot ajudar a entendre millor com funcionen aquests mateixos pins de dues maneres diferents, una mentre es programa, l'altra mentre fan el funcionament normal com a pins de port i per què s'ha de configurar el bit de pin RESET a 1 per "permetre" que s'utilitzi per a Restablir propòsit en lloc del pin de port, i per què s'ha de definir el bit SPIEN en fusibles (valor '0') per habilitar ICS / programació amb pins SPI de la funció MCU..

Tots aquests taulers descrits amb fotos els he realitzat i provat i he executat programes de diversos tipus de manera fiable.

El sòcol blanc que veieu és per treure un connector de 6 pins de la placa de programació de desenvolupament que funciona eficaçment com a capçalera ICS de 10 pins a 6 pins ICS. Més informació sobre això més endavant. El sòcol masculí que es connecta a aquest sòcol blanc conté cables que acaben en ponts femenins tipus DuPont que podeu lliscar damunt dels cables que es projecten des de qualsevol mòdul que hàgiu creat fins ara sobre els pins ICS, de manera que pugueu programar-los fàcilment sense col·locant-los en una pissarra!

Experimentació feliç. Ara els xips SMD i les MCU no són una limitació per als vostres viatges. en emocionants horitzons de microcontroladors. Segueix o depèn de les vostres idees de projecte i habilitats de programació ara.

Espero els vostres comentaris i observacions a continuació sobre aquesta redacció i coneixeré altres maneres que potser heu estat utilitzant per fer que els aficionats puguin fer servir xips SMD.