Войти Регистрация

Войдите в свой аккаунт

Логин *
Пароль *
Запомнить меня
 
  • Серия микросхем AMS1117 это линейные стабилизаторы с малым падением напряжения. Если заказать в Китае отладочную плату, питающуюся от USB и
    Read More
  • Фотогорафии программатора предоставленны Ансаганом Хасеновым     В данной статье рассматриваются практические аспекты сборки несложного USB программатора PIC микроконтроллеров, который
    Read More
  • Многие приставки для электрогитар имеют слишком резкое, "ядовитое" звучание. К ним, например, относятся приставки отечественного производства серии "Гамма", а также
    Read More
load more hold SHIFT key to load all load all
Воскресенье, 04 декабря 2016 20:51

Программатор STK200

В настоящее время микроконтроллеры AVR фирмы ATMEL получили весьма широкое распространение. Это обусловлено небольшой стоимостью, развитой периферией, доступностью и удобством средств разработки. Несомненным достоинством процессоров этой серии является возможность внутрисхемного программирования с использованием интерфейса SPI.

Для начала работы с этими микроконтроллерами необходимо обзавестись какими либо средствами осуществляющими внутрисхемное программирование. Существует достаточно большое количество различных конструкций программаторов, но на первоначальном этапе вполне подойдет адаптер STK200/300. В данной статье я попытаюсь подробно описать процесс сборки этого адаптера. Причем настоятельно рекомендую повторить конструкцию именно так, как описано, а не на куске макетной платы. Рекомендация вытекает из шести летнего использования адаптера собранного на чем попало.
Адаптер получил свое название от комплектующихся им отладочных плат фирмы ATMEL для быстрого начала работы с микроконтроллерами AT90S8515 и ATmega103 соответственно. На самом деле приведенная схема соответствует одновременно обоим адаптерам, в ней присутствуют перемычки для определения наличия как адаптера STK200 (выводы 2-12 разъема X1), так и STK300 (выводы 3-11).
 
Схема программатора STK200
 

Для изготовления адаптера нам потребуется разъем DB25М с пластиковым корпусом, десятижильный плоский кабель длиной около 2 метров, разъем IDC-10, стеклотекстолит, детали по схеме и немного терпения.

 
Схема программатора
 

Все детали монтируются на односторонней печатной плате. Разводка платы осуществлена не на 100%, поэтому часть проводников выполнена навесным монтажом. Такое решение было принято в связи с тем, что изготовление двухсторонней платы более трудоемко и в данной ситуации не имеет особого смысла. Плата изготавливается по всем известной лазерно-утюжной технологии. Коротко напомню ее основные шаги.

На глянцевой бумаге с помощью лазерного принтера печатается чертеж печатной платы. В качестве бумаги подойдут листы из рекламного буклета или чего то подобного. Я использовал рекламную книгу о средствах автоматизации фирмы Siemens. Поверхность медной фольги текстолита зачищается мелкой наждачной бумагой и протирается ватным тампоном, при этом надо проследить что бы на поверхности не осталось волокон ваты. После чего следует приглаживание рисунка утюгом к фольге. Вот здесь добавлю свои замечания по этой важной процедуре. Для увеличения качества изготавливаемых плат и снижения количества брака, а также облегчения работы я использую не хитрое приспособление показанное на рисунке. Пояснять конструкцию думаю нет необходимости.

программатор stc

Заготовка печатной платы вместе с распечатанным чертежом проводников зажимается между двумя металлическими пластинами через дополнительные прокладки из мягкого термостойкого материала ( я использую ткань сложенную в несколько слоев). На получившийся пакет ставим утюг и включаем в сеть. Ждем минут пять и снимаем утюг. После чего даем пакету остыть. Вынимаем заготовку платы с уже “мертво” прилипшей распечаткой чертежа и опускаем в теплую воду для дальнейшего удаления бумаги. Удалив бумагу и протравив фольгу у вас должно получиться нечто подобное тому, что показано на рисунке.

плата

Далее необходимо удалить тонер. Я обычно для этого использую ацетон. Берем ватный тампон, смачиваем ацетоном и стираем тонер. Результат показан на рисунке. В принципе можно остановиться на этом, но мы будем лудить.

печатная плата

Для лужения используется следующий метод. Берем небольшую кастрюльку, наливаем немного воды, растворяем в воде лимонную кислоту ( сильно много сыпать не надо, так что бы была кислой) и кипятим. Когда вода закипит опускаем печатную плату, если лимонной кислоты было достаточно, то медь немного изменит цвет. Бросаем кусочек сплава Розе и ждем пока он расплавиться, после чего держа пинцетом ватный тампон равномерно наносим сплав по поверхности платы. Эта операция естественно проводится в кипящей воде. Должно получиться как на рисунке.

лужение платы

Далее вооружившись ножницами по металлу, обрезаем лишнее по контуру и дорабатываем напильником.

обрезка платы

Все, можно брать в руки паяльник и распаивать детали в соответствии с монтажной схемой.

Вид из нутри

Далее припаиваются светодиоды и дорабатывается верхняя крышка разъема. Суть доработки заключается в сверлении двух отверстий под светодиоды. Как должно получиться можно посмотреть на рисунке.

корпус для прогромматора

Поле этого можно припаивать микросхему 74HC244. С помощью многожильного или одножильного монтажного провода не большого сечения ( я использовал провод во фторопластовой изоляции) припаиваем перемычки в соответствии с принципиальной схемой. Не забываем припаять перемычку с любого контакта из диапазона 18-25 на корпус разъема и с корпуса на общий проводник печатной платы, но уже со стороны монтажа. Для пояснения и наглядности привожу рисунок того, что должно получиться.

Вид корпуса

Завершив распайку всех перемычек припаиваем десятижильный плоский кабель.  При пайке кабель следует располагать так как показано на рисунке.

распайка проводов

Далее кабель складывается поперек за корпусом микросхемы и подготавливаются проводники, которые должны быть подключены к общему проводу. Подготовка сводится к подгонке длины этих проводников таким образом что бы их можно было припаять к корпусу разъема. После чего они зачищаются, скручиваются, лудятся и припаиваются в одной точке к корпусу как показано на рисунке. На мой взгляд это позволяет отказаться от дополнительного крепления кабеля внутри корпуса.

распайка шлейфа

Установив собранную плату в верхнюю часть корпуса разъема проверяем не забыли ли припаять перемычку с контакта разъема на его корпус ( о том как это сделать говорилось выше).

Крышка для программатора

Окончательно собираем корпус разъема. Распечатываем этикетку, обклеиваем ее с лицевой стороны скотчем и закрепляем на корпусе в предусмотренном для этого углублении на нем.

Готовый вариант

Можно проводить испытания. Подключаем к макетной плате с установленным микроконтроллером, запускаем программу для внутрисхемной прошивки с поддержкой STK200/300 ( например CodeVisionAVR Programmer) и наслаждаемся.

проверка программатора

В заключение хотелось сказать пару слов о длине кабеля. В большинстве источников говорится что длина кабеля не должна превышать нескольких десятков сантиметров для обеспечения надежной работы адаптера. Однако практика использования адаптера с двух метровым кабелем, изготовленного по выше описанной технологии, не выявила никаких проблем. Кабель такой длины позволяет удобно располагать программируемое устройство на рабочем столе и отказаться от использования удлинителя параллельного порта компьютера. В последствии приходилось общаться с людьми утверждавшими что успешно использовали подобную конструкцию с кабелем длиной около десяти метров для внутрисхемного программирования по интерфейсу SPI.

Кунавин Михаил, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
г. Волгоград
Опубликовано в Устройства на AVR PIC

В этой теме рассмотрен практический способ увеличения длительности записи/воспроизведения в два раза для диктофона, работающего в составе телефонного аппарата с дисковым номеронабирателем. Такая возможность достигнута каскадированием двух чипкордеров семейства ISD25XX. В схему добавлен узел, позволяющий для управления режимами ЗАПИСЬ, ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ или ПАУЗА обойтись двумя кнопками. 

Данная тема является продолжением темы «ДИКТОФОН В ТЕЛЕФОНЕ С ДИСКОВЫМ НОМЕРОНАБИРАТЕЛЕМ», поэтому будут рассмотрены только процессы, протекающие при работе микросхем записи/воспроизведения в каскадном включении.
В микросхемах семейства ISD25ХХ предусмотрено каскадирование. Для этой цели предназначен выход OVF (Overflow – переполнение, вывод 22). Вот какая информация по этому выходу приводится в даташите:
ФОТО 1.

схема диктофона

ФОТО1, OVF – данные из даташита.

Дословно: Этот сигнал импульсом низкого уровня LOW указывает, что массив памяти был заполнен и устройство переполнено сообщениями. Выход OVF удерживает своё состояние, пока на устройство не поступит сигнал СЕ или импульс сброса на вход PD.  Этот вывод может быть использован для каскадирования нескольких устройств ISD2500 вместе, чтобы увеличить длительность записи/воспроизведения.
В даташите работа выхода OVF приведена на временных графиках для режима ЗАПИСЬ: РИСУНОК 1.

Диктофон в телефоне с дисковым номеронабирателем

РИСУНОК1, запись при кнопочном управлении.

А также для режима ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ:
РИСУНОК 2.

схема диктофона

РИСУНОК2, воспроизведение при кнопочном управлении.

По графикам видно, что вроде бы выход OVF в режимах ЗАПИСЬ и ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ведёт себя одинаково. Однако, это немного не так. Вот что показали снятые осциллограммы:

схема диктофона

РИСУНОК3, эпюры выхода OVF.

По эпюрам видно, что в режиме ЗАПИСЬ при заполнении всего блока памяти напряжение кратковременно принимает значение низкого уровня, а затем вновь равно напряжению источника питания. В режиме ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ при заполнении всего блока памяти напряжение принимает значение низкого уровня и остаётся таковым, пока на входах «СЕ» или «PD» не появится сигнал управления. Это учитывается в разработанной схеме диктофона.
В даташите по применению микросхем семейства ISD25ХХ приведён пример каскадирования чипкордеров ISD2560 для увеличения длительности записи/воспроизведения до трёх минут:
РИСУНОК 4.

схема

РИСУНОК4, каскадирование трёх ISD2560.

При таком решении все три чипкордера активированы одновременно, поэтому потребляемый ток от источника питания может достигать более I=60mA. Никакая телефонная линия такой ток отдать не сможет, следовательно, надо применить схему каскадирования, в которой в данный момент времени активирована только одна микросхема. Это реализовано в предлагаемой экспериментальной схеме диктофона с увеличенным временем записи/воспроизведения телефонных разговоров. Принципиальная схема показана на РИСУНКЕ 5:

Схема

РИСУНОК5, принципиальная схема.

Рассмотрим работу схемы диктофона в режимах ЗАПИСЬ и ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ.

1. Запись телефонного разговора:
При ответе на входящий вызов или при исходящем вызове переключатель SA1 переводят в нижнее по схеме положение, при этом во всех секциях SA1.1 – SA1.4 замыкаются контакты 4-3 и линия АТС занимается. Напряжение с диодного мостика VD1 через замкнутые И.К., электронный дроссель на элементах R9, VT4, R11, С6 и диод VD3 поступает на стабилизатор питания диктофона VD6, VD7, С8.  Конденсатор С8 накопительный и сглаживает пульсации напряжения. Диод VD7 предотвращает разрядку С8 через внешние цепи схемы. На выходе стабилизатора напряжение порядка U=4,9…5,1V, которое поступает на выводы питания микросхем DD1, DD2 - DD3. Микросхема УМЗЧ DA1 остаётся выключенной, чипкордеры DD2 и DD3 не активированы - ток потребления не превышает единиц микроампер. Дифференцирующая цепь С9-R17 сформирует короткий положительный импульс, который переведёт внутренний маркер чипкордеров в начальный адрес и поступит на затвор транзистора VT5. Транзистор откроется и установит RS-триггер на элементах DD1.3 и DD1.4 в состояние, при котором на выходе 3DD1.3 – лог.0, а на выходе 4DD1.4 – лог.1. Эти логические уровни поступают соответственно на входы 8DD1.2 и 13DD1.1. Так как входы 12DD1.1 и 9DD1.2 через резистор R2 соединены с общим проводом схемы, то на выходах 11DD1.1 и 10DD1.2 установятся лог.1-цы. Резистор R16 задаёт низкий уровень на входах 27DD2 и 27DD3, поэтому чипкордеры находятся в режиме ЗАПИСЬ.
Начинают запись кратковременным нажатием на кнопку SB1. Тогда напряжение питания через замкнутые контакты кнопки поступит на входы элементов 12DD1.1 и 9DD1.2.  На выходе 11DD1.1 сформируется импульс с низким уровнем напряжения и поступит на вход 23DD2. На выходе 10DD1.2 уровень лог.1-цы не изменится, т.к. элемент заблокирован лог.0-м по входу 8DD1.2. В результате активируется только микросхема DD2. Звуковой сигнал с фриттера VD4, VD5 через разделительный конденсатор С15 поступает на вход 17DD2 и записывается. Чтобы сделать ПАУЗУ в процессе записи, ещё раз кратковременно нажимают на кнопку SB1.
Когда заполнится весь массив памяти в DD2, на выходе 22DD2 появится импульс с низким уровнем напряжения (см. РИС.3) и через дифференцирующую цепь С22-R19 поступит на вход 1DD1.3, при этом DD2 перейдёт в режим пониженного энергопотребления. RS-триггер переключится в противоположное состояние, при котором на выходе 3DD1.3 – лог1, а на выходе 4DD1.4 – лог.0.  Дифференцирующей цепью С4-R13 лог.0 преобразуется в короткий импульс и поступает на вход 23DD3. Теперь активирована микросхема DD3 и записывает звуковой сигнал, поступающий на вход 17DD3 через разделительный конденсатор С16. Так же, как и с микросхемой DD2 - для перевода DD3 в режим ПАУЗА кратковременно нажимают SB1. Теперь короткий импульс с низким уровнем напряжения сформируется на выходе 10DD1.2, а на выходе 11DD1.1 уровень лог.1-цы останется без изменения, т.к. элемент DD1.1 заблокирован лог.0-м по входу 13DD1.1. Таким образом, первой всегда активируется и управляется DD2, пока не заполнится весь массив памяти. После этого активироваться и управляться будет только DD3, т.е. получаем общий блок памяти, который по мере заполнения последовательно переходит от первого массива ко второму.  Когда заполнится весь массив памяти в DD3, то на выходе 22DD3 сформируется короткий импульс с низким уровнем напряжения и поступит на вход 6DD1.4 через резистор R21. RS-триггер вернётся в исходное состояние, поэтому нажатие на кнопку SB1 инициирует запись в массив памяти DD2. Новая запись будет записываться поверх предыдущей.
К выходам 25DD2 и 25DD3 подключены светодиоды HL1 и HL2 разного цвета свечения. По ним можно ориентироваться, какая микросхема активна в данный момент времени.
После окончания телефонного разговора переключатель SA1 переводят в исходное положение и линия АТС освобождается. Благодаря диоду VD7 и микротоковому потреблению чипкордеров в неактивном состоянии конденсатор С8 очень долго удерживает заряд, следовательно, внутренний  маркер микросхем будет сохранять своё положение на том адресе, на котором была остановлена запись. Если при новой записи, не нажимать кнопку SB2, запись телефонного разговора начнётся после записанного фрагмента в предыдущем телефонном разговоре.

2. Воспроизведение записанного телефонного разговора:
Чтобы прослушать запись, переключатель SA1 переводят в верхнее по схеме положение, при этом во всех секциях замыкаются контакты 4-1. Напряжение с диодного мостика VD1 через светодиод HL1 и ограничивающий ток резистор R7 поступит на стабилизатор питания диктофона. Так как в секции SA1.4 замкнуты контакты 4-1, то чипкордеры DD2 и DD3 переведены в режим ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ, и на вход 6DA1 поступает питание. Старт воспроизведения осуществляется коротким нажатием на кнопку SB1. Процесс работы чипкордеров DD2 и DD3 подробно описан в пункте 1. Можно уточнить, что теперь при заполнении массива памяти на выходах OVF будет появляться не короткий импульс, а низкий уровень напряжения (см. РИС.3). Чтобы не нарушалась работа RS-триггера, введена дифференцирующая цепь С22-R19, которая преобразует постоянный низкий уровень напряжения в короткий импульс как в режиме ЗАПИСЬ.
С выходов 14DD2 или 14DD3 звуковой сигнал через ограничивающие уровень резисторы R14 или R15 поступает на вход 4DA1. Второе назначение УМЗЧ кроме усиления – это микширование сигналов с выходов чипкордеров. С выхода DA1, выполненного по мостовой схеме, усиленный звуковой сигнал поступает через замкнутые контакты 4-1 секций SA1.2 и SA1.3 на динамическую головку BF1.

3. Детали и нюансы:
Все рекомендации для схемы, данные в теме «ДИКТОФОН В ТЕЛЕФОНЕ С ДИСКОВЫМ НОМЕРОНАБИРАТЕЛЕМ» актуальны и для этой схемы.
Максимальная длительность записи/воспроизведения может достигать четырёх минут, если в качестве DD2 и DD3 применить микросхемы ISD25120.
Так как диктофон получает питание только от телефонной линии, а длительность занятия линии без набора номера и установленного соединения (в режиме ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ) может составлять четыре минуты, то желательно установить светодиод HL1, который напомнит в конце прослушанного сообщения, что переключатель SA1 необходимо перевести в исходное положение и освободить телефонную линию. Светодиоды лучше применить из серии «сверхяркие».
Общий вид на макетные платы устройства и увеличенные снимки фрагментов узлов показаны на ФОТО.

foto2

foto3

foto4

Опубликовано в Бытовая электроника
 

Топ

ТЕЛЕФОННАЯ…

Приставка-спикерфон предназначена для громкоговорящей телефонной связи. Занятие линии АТС…

Управление…

Автор разработал программу и устройство для управления различными электро и…

Импульсный…

Импульсный преобразователь сетевого напряжения Применение импульсного преобразователя…

Вольтамперметр на…

Pахотел повторить, но буржуй просил за прошитый МК 14 евро, было принято решения догнать…

Программатор PicKit2

PICkit 2 это простой USB программатор для микроконтроллеров PIC, микросхем памяти и…

Импульсный блок…

Импульсный блок питания 180Вт Мощность блока питания — около 180 Вт, выходное напряжение…

Эмулятор ключей…

Назначение. Устройство предназначено для считывания, хранения и эмуляции ключей домофонов…

Ремонт импульсного…

Вскрытие корпуса БП:Начинаем проверку, особо обращая внимание на поврежденные, изменившие…

ЛЕГЕНДАРНАЯ «СДУ С…

В 1984 году журнал РАДИО опубликовал схему СДУ, в которой использовался принцип цифрового…

ИНДИКАТОР УРОВНЯ…

Принципиальная схема индикатора показана на рисунке. Эта схема использовалась для…

Голосовой монитор…

Голосовой монитор (далее – монитор) предназначен для контроля телефонной линии или…

ТАЙМЕР, УПРАВЛЯЮЩИЙ…

В теме представлено таймерное устройство, управляющее освещением багажника ВАЗ-2114, но…