Логотип

Если Вы хотите обучаться программированию микроконтроллеров, но попали, сюда не прочитав предыдущих уроков, то советую начать изучение материала с самого начала.

Программирование микроконтроллеров. Урок 2 часть 1 (Программатор)

Урок 2 (Программатор)

Пред тем как начать писать программы для МК. Необходимо сделать два шага. Первый это подключить микроконтроллер к компьютеру по средствам программатора, а второй установить необходимое программное обеспечение для возможности написания программ, их последующего компилирования и прошивки в микроконтроллер. Поверьте, это самые скучные и тяжелые шаги. Но сделав их вы ступите на путь изучения программирования который будет тем проще чем дольше вы по нему будите идти.

Вот сегодня мы с вами и начнем делать шаги по этому пути. Изготовим своими руками программатор, с помощью которого и будем в дальнейшем прошивать наш контроллер. На данном этапе о программаторах вполне хватит знаний, которые можно почерпнуть из Википедии. А для наших скромных нужд будет достаточно и самого простого из них, который состоит из "пяти проводков", разъемов и четырех резисторов. Если вам будет интересно узнать немного больше о простейших программаторах, то можно прочитать статью из журнала «Радиоаматор» январь 2005. С.М. Рюмик Микроконтроллеры AVR. Ступень 1.

О «Пяти проводках» не писал только ленивый. Я тоже когда-то сделал подобный программатор. Но для того, чтобы у нас была одинаковая материальная база и не возникало очевидных проблем, связанных с использованием разного оборудования. Я вместе с вами сделаю себе еще один, который и буду использовать при написании уроков. Я надеюсь, что вы уже обзавелись всем необходимым для пайки, изучили безопасные приемы работы с паяльником, а также закупили все необходимые компоненты для сборки устройства.

Начнем с того, что рассмотрим принципиальную схему программатора.

Принципиальная схема программатора

Для тех, кто еще не умеет читать схемы, я вкратце расскажу о том, что на ней изображено. Так вот. Прямыми линиями, соединяющими разные элементы схемы, обычно отображают проводники. Эти лини могут обозначать и гибкие провода, и дорожки платы и выводы элементов при монтаже устройства навесным методом. Широкими стрелочками, на концах проводников, обозначаются разъемные соединения (разъемы). Если проводники пересекаются друг с другом и в месте их пересечения не стоит жирной точки, значит эти проводники между собой не контактируют, а вот если жирная точка есть, то она обозначает место контакта двух или более проводников.

О проводниках и вспомогательных значках читаем М.А. Згут «Условные обозначения и радиосхемы» 1964 год. Станицы 21…31

Также на схеме изображены резисторы. Это, наверное, единственные элементы без которых не обходится ни одно радиотехническое устройство. О резисторах необходимо будет вдумчиво почитать:
    В.Ю. Иваницкий «Советы начинающему радиолюбителю» 1982 год. Страницы 66…76.
    М.А. Згут «Условные обозначения и радиосхемы» 1964 год. Станицы 31…39.
    С.А. Никулин, А.В. Повный «Энциклопедия начинающего радиолюбителя» 2011 год. Страница 89.

Перед тем, как мы начнем монтаж программатора, хочу предупредить о том, что если у вас нет опыта работы с паяльником, то лучше всего запастись двойным комплектом деталей. Особенно контактами одиночных разъемов. Их лучше сразу взять штук 10…15. Да и шлейф взять с запасом. И обязательно просмотреть видео о монтаже разных элементов и распайки разъемов. Чтобы иметь четкое представление о том, как и что делать.

Монтаж программатора начинаем с того, что разделываем одну сторону нашего шлейфа на глубину около 14 см. и загибаем проводки через один. Обрезаем ту сторону где у нас отогнуто пять проводков (два крайних и три в центре) так что бы осталось 3 см. от корня шлейфа. Не выбрасывайте отрезанные проводки, они понадобятся. Затем зачищаем их кончики скручиваем вместе и облуживаем. После чего зачищаем остальные проводки и облуживаем их по отдельности.

Разделка шлейфа_1 Разделка шлейфа_2

Разделка шлейфа_1

Разделка шлейфа_2

Берем один из отрезанных ранее проводков зачищаем и облуживаем с обоих сторон. После чего аккуратно подпаиваем к скрученным проводкам.

Обязательно маркируем проводники начиная от ключа (красный провод на шлейфе) 2 — SCK, 4 — MOSI, 6 — RESET, 8 — MISO. После чего надеваем 8-ми мм. термоусадку на место спая и осаживаем ее. Если у вас нет монтажного фена, осадить термоусадку можно в кипящей воде ненадолго погрузив туда шлейф.

Разделка шлейфа_3 Разделка шлейфа_4

Разделка шлейфа_3

Разделка шлейфа_4

Затем аккуратно подпаиваем провода к контактам одиночных разъемов. При пайке не допускаем попадания припоя в переднюю часть контакта разъема куда будет заходить штырек. После чего обжимаем проводки лепестками контакта и надеваем на разъем пластиковый колпачок. Если припаять провода к одиночным разъемам по-хорошему не получается, то можно подпаять их к штырькам (DS1021-1x10). Потом штырьки необходимо разделить, а места пайки закрыть термоусадкой.

Ну вот с одной стороной разобрались.

Разделка шлейфа_7 Разделка шлейфа_8

Разделка шлейфа_5

Разделка шлейфа_6

Теперь беремся за другую сторону нашего шлейфа. Надеваем на него 8-ми миллиметровую термоусадку и пропихиваем ее подальше чтобы она не мешалась. Разделываем шлейф на глубину 3 см., зачищаем и облуживаем все кончики проводков. Затем обрезаем выводы резисторов (не выбрасываем откушенные выводы!) так, чтобы у деталей оставались по 6...8 мм. с каждой стороны и припаиваем их к 6, 7, 9 и 10 контактам LPT разъема. Берем один из проводков оставшейся от первой части шлейфа делим его на две части. Облудив концы соединяем 2 — 12 и 3 — 11 контакты. Не забудьте предварительно на перемычки надеть 2-х мм. термоусадку.

Разделка шлейфа_7 Разделка шлейфа_8

Разделка шлейфа_5

Разделка шлейфа_6

Затем из обкусанных выводов делаем небольшие скобки и припаиваем их к выводам разъема с 18 по 25. После чего надевая 2-х мм. термоусадку на сигнальные провода, подпаиваем их согласно схемы к сопротивлениям. Закрываем термоусадкой резисторы и контакты разъема. Осаживаем термоусадку.

Разделка шлейфа_7 Разделка шлейфа_8

Разделка шлейфа_5

Разделка шлейфа_6

После чего припаиваем общие контакты к нашей земляной шине. Затем закрываем термоусадкой находящейся на шлейфе провода в разъеме и осаживаем ее. Должно получится примерно так. Конечно это далеко от идеального монтажа, но работать будет надежно.

Разделка шлейфа_7 Разделка шлейфа_8

Разделка шлейфа_5

Разделка шлейфа_6

Собираем LPT разъем в корпус и вот программатор готов. Теперь необходимо подключить его к компьютеру и установить программное обеспечение.

Разделка шлейфа_7 Разделка шлейфа_8

Разделка шлейфа_5

Разделка шлейфа_6

На следующим занятии мы установим программное обеспечение и подключим микроконтроллер к компьютеру. Для этого нам понадобится:
    Макетная плата со стабилизатором напряжения, соединительными проводами и USB кабелем для питания устройства;
    Программатор;
    Микроконтроллер Atmega-8А в DIP корпусе;
    Резистор 10 кОм – 1 шт.;
    Конденсаторы 100 нф — 2шт.
    Конденсаторы 1000 мкф — 1шт.
    Кнопка – 1 шт.


Между делом прошу вдумчиво почитать о конденсаторах:
    В.Ю. Иваницкий «Советы начинающему радиолюбителю» 1982 год. Страницы 76…85.
    М.А. Згут «Условные обозначения и радиосхемы» 1964 год. Станицы 40…49.
    С.А. Никулин, А.В. Повный «Энциклопедия начинающего радиолюбителя» 2011 год. Страницы 71…76.


А также если у Вас нет базовых знаний об электричестве и электротехнике, то необходимо также ознакомится хотя бы с этим.
    С.А. Никулин, А.В. Повный «Энциклопедия начинающего радиолюбителя» 2011 год. Страницы 6…56.


Да. Чуть не забыл. Для следующего занятия необходимо ознакомится с устройством макетной платы и принципами работы с ней. В интернете можно найти много интересных статей и роликов на эту тему.


На сегодня всё. Удачи.


04.05.18


Если вдруг найдете в статье неточности или заблуждения. Напишите мне об этом. Я подправлю.




Приложение:
Скачать схему программатора в формате .spl7.