Module microcontrôleur basé sur ATmega8 dans le package TQFP. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Pour ceux qui souhaitent intégrer un microcontrôleur dans un équipement en développement ou déjà en fonctionnement, je propose un circuit imprimé simple face mesurant 55x40 mm, sur lequel est monté le microcontrôleur ATmega8A-AU actuellement populaire dans un boîtier TQFP miniature avec un redresseur. et stabilisateur de tension d'alimentation.

Riz. 1 (cliquez pour agrandir)

L'avantage d'un tel boîtier - sa petite taille - est également un inconvénient, principalement en raison de l'espacement des broches de 0,8 mm, qui est trop petit pour un acheminement pratique des conducteurs de circuit imprimé sur une carte de circuit imprimé faite maison. Dans le module proposé, dont le schéma est présenté à la Fig. 1, les broches de tous les ports du microcontrôleur sont acheminées vers des connecteurs XP1-XP4 avec un pas de contact de 2,54 mm, auxquels vous pouvez facilement connecter tous les circuits externes nécessaires.

Le connecteur XP1 contient les lignes PC0-PC5, qui ont une fonction alternative en tant qu'entrées de l'ADC intégré au microcontrôleur, ainsi que deux autres de ses entrées - ADC6 et ADC7. Ce connecteur peut fournir des signaux analogiques dont la tension est comprise entre 0 et +5 V, nécessitant un traitement numérique dans un microcontrôleur. Les broches du connecteur XP1 non utilisées à cet effet (sauf 2 et 4) peuvent servir d'entrées ou de sorties discrètes classiques. Un capteur de température analogique LM4Z (BK6) est déjà connecté à la broche 335 du connecteur et à l'entrée ADC1 du microcontrôleur dans le module, mais si ce capteur et la résistance R2 ne sont pas installés, alors des signaux analogiques externes peuvent être fournis à l'entrée ADC6 .

Le connecteur XP2 contient les circuits nécessaires à la connexion du programmateur au microcontrôleur. Dans un microcontrôleur programmé, ils peuvent être utilisés à d'autres fins, par exemple pour connecter une unité d'indication et de commande. Ceci est particulièrement pratique si ce bloc comporte huit indicateurs et huit boutons. Disons que dans une conception finie, l'accès au module microcontrôleur est difficile, mais l'unité d'affichage est facilement accessible, puisqu'elle est située sur sa face avant. Si dans un tel cas il est nécessaire de reprogrammer le microcontrôleur, il ne sera pas nécessaire de démonter complètement l'appareil pour accéder au connecteur de programmation. Vous pouvez connecter le programmateur à un câble déconnecté de l'unité d'affichage.

La fonction principale des circuits connectés au connecteur XP3 est l'entrée/sortie discrète. Mais si nécessaire, vous pouvez connecter un résonateur à quartz à ses broches 5 et 7, qui règle la fréquence d'horloge du microcontrôleur. Les broches 1 et 3 ont une fonction alternative en tant que sorties d'unités de capture et de comparaison, vers lesquelles les signaux PWM générés par le microcontrôleur peuvent être émis. Les broches 4 et 6 peuvent servir d'entrées au comparateur de tension analogique intégré au microcontrôleur, et les broches 2 et 8 peuvent servir d'entrée de capture du temporisateur T1 et d'entrée de comptage, respectivement.

Les lignes PD4-PD0 du microcontrôleur sont connectées au connecteur XP4. Les fonctions alternatives des lignes PD0 et PD1 (broches 4 et 2) sont respectivement l'entrée RXD et la sortie TXD, qui peuvent être utilisées pour communiquer avec un port COM d'ordinateur. Cependant, ils doivent être connectés à un ordinateur via un convertisseur de niveau approprié, construit par exemple sur une puce MAX232.

Les broches 1 et 3 peuvent servir d'entrées pour une demande externe d'interruption du programme du microcontrôleur, et la broche 5 peut servir d'entrée de comptage pour la minuterie de maintenance. La broche 6 reçoit +5 V du régulateur de tension DA1 sur la carte. Si la carte est fabriquée sans stabilisateur (ce qui sera discuté ci-dessous), ce contact peut être alimenté avec la même tension d'alimentation au microcontrôleur à partir d'une source externe. Les contacts 7 et 8 sont le fil commun.

Au point de test XT1, la tension de référence interne du microcontrôleur ADC peut être mesurée avec un voltmètre avec une résistance d'entrée élevée. Une tension de référence externe peut également être appliquée ici.

Fig. 2

Un dessin des conducteurs du circuit imprimé et de la disposition des éléments sur celui-ci est illustré à la Fig. 2. Du côté des conducteurs imprimés, deux cavaliers en fil isolé doivent être installés.

Il est recommandé d'allumer le module pour la première fois sans souder le cavalier reliant la broche 6 du connecteur XP4 à la broche de l'inductance L1. Après avoir appliqué une tension alternative de 1...4 V au pont de diodes VD9-VD15 à partir de n'importe quel transformateur abaisseur approprié, vous devez mesurer la tension continue entre les broches 6 et 7 du connecteur XP4. Il ne doit pas différer de 5 V de plus de 0,25 V. Ce n'est qu'après cela que le cavalier peut être soudé.

Une méthode plus correcte consiste à monter l'ensemble de la carte, à l'exception du microcontrôleur, et à vérifier la tension d'alimentation directement sur les plages de contact destinées à ses broches d'alimentation (4, 6 - +5 V ; 3, 5, 21 - fil commun ). Seulement après cela, installez le microcontrôleur sur la carte.

Si vous avez l'intention d'utiliser le module dans un appareil disposant déjà d'une source de tension stabilisée de 5 V avec une réserve de puissance suffisante, les dimensions de la carte du module peuvent être réduites à 40x40 mm en la coupant comme indiqué sur la Fig. 2 lignes pointillées. Le redresseur retiré avec un stabilisateur de tension intégré dans le schéma de la Fig. 1 sont situés à gauche de la ligne pointillée.

Auteur : A. Jdanov

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