Mô-đun PIC & AVR từ chip SMD phù hợp với bánh mì

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Đôi khi, bạn sẽ bắt gặp một số bộ điều khiển vi mô trong Biểu mẫu gắn trên bề mặt (SMD) mà bạn muốn dùng thử trên breadboard của mình! Bạn sẽ cố gắng rất nhiều để có được phiên bản DIL của con chip đó, đôi khi nó sẽ không có sẵn. Các phiên bản mới nhất của chip MCU hầu như luôn được sản xuất ở dạng SMD, có thể là SOIC, hoặc SOP hoặc TSSOP, QFP của TQFP (dạng quad). Hướng dẫn này là để điền vào nhu cầu đó của những người thích mày mò.

Tôi đã xem qua một số chip SMD cho PIC16F76 - SOIC 28. Mua một loạt chúng với giá rẻ. Thêm tiếng nổ để kiếm tiền!

Ngoài ra, tôi đã xem qua một số chip SMD cho Atmega88A-AU ở dạng 32 Lead TQFP. Đây là một gói quad có 8 chân trên mỗi 4 cạnh. Và một số chip SMD cho ATTINY44A - TSSOP 14 chân 0,8mm (nó chỉ che đầu ngón tay cái của bạn!). Đây là một thách thức, tôi sẽ chỉ cho bạn phải làm gì với chúng trong phần hướng dẫn tiếp theo.

Đầu tiên chúng ta sẽ xem xét SOIC28- PIC16F76 dễ xử lý hơn. Xem gói dải mà nó đi kèm (hình 1).

Và những gì chúng tôi đã làm với nó để cuối cùng đặt nó lên breadboard, từ đó những người yêu thích có thể bắt đầu chơi, cắm tất cả các thành phần bạn thích vào các chân cắm có sẵn! xem Hình 2.

Một lý do khác tại sao bạn có thể muốn làm điều này là các phiên bản SMD nếu bạn mua 10 chiếc hoặc đôi khi 5 chiếc trên một trang web của Trung Quốc sẽ rẻ hơn nhiều so với phiên bản loại DIP từ cửa hàng điện tử hàng xóm thân thiện của bạn, nếu bạn có thể đợi 3 hàng tuần để nhận được nó trong hệ thống vận chuyển xuyên lục địa.

Bước 1: Tạo Mô-đun SOIC 28pin 1.27mm Pitch PIC16F76

Đây là những công cụ bạn cần, một cái kéo cắt dây, dây thép đường kính 0,5mm (mua nó từ bất kỳ cửa hàng đồ gia dụng nào, nó được sử dụng để buộc các thanh cốt thép, bạn cần dây thép vì nó cần đủ cứng, đôi khi đi kèm với đèn lớp phủ kẽm), bảng mạch bộ điều hợp TSSOP có sẵn từ bất kỳ cửa hàng điện tử trực tuyến nào. và thước đo (nếu bạn gặp sự cố khi cắt chính xác độ dài dây bằng mắt). Ngoài ra, các chân đực của đầu máy cũng hữu ích để căn chỉnh chiều dài dây cắt trong quá trình làm việc. Hai tiêu đề mỗi đầu có 14 chân là cần thiết. Chúng sẽ được sử dụng làm Đồ gá để giữ các chốt trong khi bạn đặt chúng vào các lỗ của bộ điều hợp sau này và trong khi hàn. Bạn cũng có thể sử dụng dây thép 0,6mm, cuối cùng có thể phù hợp hơn với việc chèn breadboard của chúng tôi, nhưng tôi không có quyền truy cập vào kích thước dây này.

Xin vui lòng xem các bức ảnh.

Bạn cần sử dụng miếng Chà rửa 3M thường dùng trong nhà bếp màu xanh lá cây, Dùng miếng này để làm sạch đoạn dây 0,5 mm dài 1 mét để làm sáng bóng, vuốt dây từ đầu đến cuối (đừng cắt nó khỏi ống chỉ. mà bạn đã cất giữ dây) 3 lần trở lên cho đến khi nó đạt được độ sáng bóng mà bạn có thể nhìn thấy. Bạn có thể nhìn thấy một vài đốm gỉ màu nâu nhạt trên dây, chỉ cần dùng miếng chà là lau sạch. Sẽ ổn nếu bạn không thể tháo hết tất cả chúng ra, miễn là các đầu của dây còn sáng bóng. Bước làm sạch dây này là cần thiết. Trong khi làm điều này, hãy kéo căng dây một chút, để làm đều bất kỳ chỗ gấp khúc hoặc khúc cua nào trên đó sao cho thẳng hợp lý trước khi chúng ta bắt đầu cắt. Nếu bất kỳ đường gấp khúc nào trong dây không thể điều chỉnh được, hãy loại bỏ phần nhỏ đó trong khi thực hiện cắt như mỗi hành động trong đoạn tiếp theo.

Bắt đầu cắt từ dây đã làm sạch theo chiều dài 2 inch. Sử dụng một dây đã được cắt sẵn để đo chiều dài dây tiếp theo sẽ được cắt, sẽ được nếu chúng có chiều dài lệch tối đa 1 hoặc 2 mm. Sau khi hàn cuối cùng, bạn vẫn có thể thay đổi kích thước hoặc cắt những cái dài hơn và thậm chí chúng ra. Bạn cần 28 cái trong số đó, thêm 4 cái trong trường hợp bạn tìm thấy một số khuyết tật trong khi hàn ở bất kỳ chi tiết đã cắt nào, để thay thế nó. Đặt chúng xuống một tờ giấy trắng trong bàn làm việc của bạn ngay ngắn, song song với nhau.

Bước 2: Hàn chip SOIC28 SMD với bộ điều hợp

Bây giờ hãy nhấc bộ chuyển đổi SOIC 28 lên, Thông thường nó có thể có hai mặt, bạn sẽ sử dụng mặt có cao độ 1,27mm giữa các bản nhạc (mặt còn lại có thể là TSSOP hoặc SSOP28 với cao độ 0,65mm). Đôi khi bạn có thể lấy nguồn SOIC 32, không sao cả, miễn là nó nhiều hơn 28. Bạn cũng có thể sử dụng chúng, Chỉ cần để lại những lỗ hổng mà bạn không cần cho chip SMD của mình không được sử dụng. Tuy nhiên, Đặt chip lên vị trí trên cùng, trên bộ điều hợp, căn chỉnh số pin của nó. 1 với đánh dấu chân số 1 trên bảng bộ điều hợp, (các miếng đệm không sử dụng bên dưới. Sẽ có một dấu chấm trên chip để đánh dấu chân số 1. Chữ viết trên bộ chuyển đổi cho biết "SOIC-28" phải ở bên dưới chip, tức là, bên dưới chân 14 và 15. Phần viết này trên bộ điều hợp giúp bạn nhận ra cách định vị chip sau này khi xử lý mô-đun và cắm vào breadboard, tháo ra và làm lại nhiều lần trong tương lai mà không bị lỗi.

Làm sạch các rãnh của bộ điều hợp và các cạnh VIA bằng miếng lót scotch-brite màu xanh lá cây, không cần phải làm quá nhiều! Đặt một ít chất trợ dung lên các miếng đệm của bộ chuyển đổi nơi bạn sẽ hàn. Đặt từ thông lên đầu các chân MCU chỉ 1mm dọc theo chân cắm, tức là ở cuối chân cắm. Đặt MCU trên bộ điều hợp. Bạn có thể sử dụng một miếng băng keo 3M để giữ cố định cho đến khi bạn hàn một vài chốt ở các góc của chip, để neo chắc chắn, sau đó tháo băng và hàn phần còn lại. Điều quan trọng là bạn phải mất một chút thời gian để căn chỉnh con chip một cách chính xác sao cho các chân của nó nằm trên các rãnh của bộ điều hợp càng xa càng tốt ở giữa và sau đó cố định băng che. Trong khi hàn các chân, hãy sử dụng lượng hàn nhỏ nhất có thể ở đầu Bàn là (Tôi sử dụng bàn ủi 10 watt có đầu nhọn hình nón, MẸO: LUÔN LUÔN sử dụng Bàn là được kiểm soát nhiệt độ bằng tay hoặc loại tự động với Cách ly nguồn / loại Tranformer khi làm việc với thiết bị điện tử / vi điều khiển nhạy cảm, đèn LED, v.v.) hoặc 1mm ngay trên đầu nhọn, vì vậy nó chảy xuống đầu khi bạn giữ nó với mỗi đầu chân. Dây hàn thông lượng đa lõi đường kính 0,5mm là phù hợp. Bạn cũng có thể sử dụng dây hàn 0,8mm nếu cẩn thận chỉ chấm một chút nhỏ ở cuối mỗi chốt với đầu bàn là ở nhiệt độ thích hợp. Chất hàn sẽ chảy ngay dưới mỗi miếng đệm khi bạn chấm hoặc chạm vào mũi Sắt ở mỗi chốt, giữ nó vào các rãnh / miếng đệm trên Bộ điều hợp. Thông thường, bạn có thể chấm và neo 3 chốt hàn mỗi lần bạn chạm đầu Bàn ủi của mình vào dây hàn (để làm chảy một chút trên đầu hoặc 1mm trên đầu, vì nó sẽ có xu hướng chảy XUỐNG trên một đầu hình nón, đó là những gì bạn cần). Và lặp lại cho 3 chân tiếp theo theo trình tự. Sau đó, bạn có thể quay lại và chấm thêm một lần nữa với một lượng nhỏ chất hàn vào các đầu của chân cắm nơi bạn nghi ngờ về khả năng kết nối, nhưng đừng bao giờ đặt chất hàn thừa ở vị trí đầu tiên, vì nó sẽ nối các chân tiếp xúc của MCU, bạn sẽ mất nhiều thời gian trong việc loại bỏ chất hàn thừa này bằng một miếng mút hàn, chưa kể đến việc làm quá nhiệt các Miếng đệm Bộ điều hợp, rãnh và chân MCU). Hãy xem một số hướng dẫn hàn SMD ống U nếu bạn không tự tin và thực hành với SMD hoặc PCB có thể sử dụng trước khi bạn thử điều này trên MCU thực sự!

Sau khi làm mát, đặt DMM trên phạm vi liên tục và lắng nghe tiếng bíp khi bạn kiểm tra VIA tại mỗi lỗ ở ngoại vi của bộ chuyển đổi bằng đầu dò khác được đặt nhẹ nhàng trên mỗi chân của MCU! Có, chỉ 1,27mm của nó giữa các pns MCU, nhưng bạn có thể đặt đầu dò vào đúng chốt! Bạn cũng có thể làm điều đó với MCU SMD và QFP 0,8mm (có thể hướng dẫn sau)! Chỉ kiểm tra tính liên tục của nó nên một khoảng thời gian ngắn đầu dò DMM trên mỗi chân của MCU chạm nhẹ vào nó từ TOP với đầu dò được giữ thẳng đứng, nghe tiếng bíp sẽ phát ra. thủ thuật Các lỗ / VIAS trong bộ điều hợp giúp bạn cố định đầu dò khác của DMM. Đảm bảo tính liên tục cho các VIA tương ứng trong Bộ điều hợp SOIC tới các chân MCU. Lặp lại nếu nghi ngờ. Làm điều đó bắt đầu từ mã PIN1 (nó được đánh dấu trên các lỗ VIA của bộ chuyển đổi) và kết thúc ở chân 28 theo thứ tự để bạn không bỏ lỡ bất kỳ chân hoặc lỗ nào). Xem xét cẩn thận các chốt bắc cầu, sử dụng ống kính nếu bạn muốn, trong khi thực hiện việc này và kiểm tra tính liên tục trên chốt liền kề để đảm bảo không có cầu nối giữa BẤT KỲ HAI chốt liền kề nào. Bất kỳ cầu nối nhẹ nào bạn có thể sửa bằng cách đặt đầu sắt lên đó, nấu lại và kéo ra ngoài trong khoảng cách giữa hai chân MCU. Nếu điều này không đúng với cầu nối, rõ ràng đó là một khối cầu lớn hơn mà bạn đang xử lý (bạn đã không tuân thủ quy tắc 'vật hàn tối thiểu' được sử dụng!) Và mang theo mút hàn hoặc dây bện của bạn, tùy theo bạn muốn sử dụng.

Việc kiểm tra tính liên tục này để tìm khả năng bắc cầu cũng có thể được thực hiện ở ngoại vi vì bạn đã kiểm tra từ các miếng đệm cạnh / lỗ VIA đến các chân MCU riêng lẻ để xem có tính liên tục trong bước trước! Chỉ cần kiểm tra tính liên tục từ một lỗ VIA đến lỗ lân cận của nó! Nó không nên bíp! Hy vọng lời giải thích của tôi là khá chi tiết, đủ để giúp đỡ ngay cả người mới bắt đầu.

Sau đó, sau khi hoàn thành việc này mà bạn hài lòng, hãy chuyển sang hành động hàn các đoạn dây vào các lỗ VIA trên các cạnh của bộ chuyển đổi (bước tiếp theo).

Bước 3: Định vị các mảnh dây đã cắt vào trong các lỗ và mối hàn của bộ điều hợp

Đặt từng đoạn dây mà bạn đã cắt cẩn thận vào từng lỗ của thiết bị ghim SOIC-28 cho đến khi nó nằm yên trong lỗ dẫn hướng bên dưới bên trong tiêu đề chân máy. giữ đầu cắm chân máy ở khoảng cách bên dưới bộ điều hợp sao cho nhô ra chính xác một inch cho mỗi dây bạn cắm bên dưới lỗ bộ điều hợp. Đây là cách tôi đã làm điều đó. Đầu cắm của chân máy chỉ đủ chặt để nhận bit dây 0,5mm, vừa khít và giữ nó ở vị trí trong khi bạn đặt các chân khác vào các lỗ còn lại. Thực hiện một bên của bộ điều hợp SOIC trước, tức là 14 bit dây sẽ được đưa vào một bên trước qua các lỗ của bộ điều hợp. Tất cả các đầu dây phải đi chặt vào tiêu đề máy được giữ bên dưới một inch (Đẩy mỗi đầu dây vào lỗ trên tiêu đề máy) ở vị trí chính xác song song, cho đến khi bạn có thể nhìn thấy nó song song bằng mắt, bên dưới nó! Nó trông có vẻ khó khăn, nhưng không phải, chỉ cần tiếp tục thực hiện từng đoạn một.

Cuối cùng, đặt thông lượng bằng cách sử dụng một bàn chải nhỏ trên các lỗ Qua mà các mảnh dây đi qua. Nhiều thông lượng hơn luôn tốt, bạn luôn có thể dọn dẹp sau bằng IPA. Đặt một số từ thông trên dây dẫn gần lỗ bộ điều hợp, một mm trên và dưới nó. Làm ấm Sắt hàn của bạn và bắt đầu hàn. Hàn ở trên và dưới của các lỗ Qua, để bạn có được các mối hàn hình nón nhọn đẹp mắt trên các lỗ và dây đi qua. Nó không khó như nó âm thanh! Nếu bạn chưa làm điều đó trước đây, bạn sẽ dễ dàng lấy được nó, chỉ cần sử dụng đủ chất trợ dung nếu bạn nhận thấy mối hàn của mình không hợp nhất với miếng đệm hoặc dây thép. LỜI KHUYÊN HƠN: Không sử dụng nhiệt độ Sắt quá cao, vì điều đó sẽ làm cho chất trợ dung bay hơi trước khi nó thực hiện công việc của mình! Ngoài ra, hãy giảm nhiệt độ Bàn là bằng cách vặn bộ điều chỉnh (bàn là được điều khiển nhiệt độ bằng tay cần điều này, nhưng những bạn có bàn là tự động cũng cần đặt nhiệt độ thấp nhất VẪN ĐÁNH BẰNG KHUÔN MẶT đáng tin cậy, để tránh quá nóng, khử lớp đệm và chảy bay hơi sớm) cho đến khi nhiệt vừa đủ để thực hiện công việc của bạn trong khi hàn và nung chảy các chiều dài dây với các lỗ Qua trên bộ chuyển đổi.

Sau khi hoàn thành các bước trên, lặp lại với đầu cắm chân máy khác được giữ bên dưới các lỗ của bộ chuyển đổi, sử dụng 14 bit dây còn lại ở phía bên kia và hàn. (MẸO: Chúng tôi đang sử dụng tiêu đề chân máy 14 chân như một 'JIG & FIXTURE' để giúp chúng tôi giữ các chân cách đều nhau, các đầu được định vị đúng khoảng cách, sau đó hàn từng dây một. Đảm bảo trước hàn các chân mà JIG và PCB của bộ điều hợp cách nhau đúng khoảng cách (mỗi chân phải nhô ra ít nhất một inch bên dưới bảng bộ điều hợp) và song song với nhau khi bạn có thể thực hiện.) Trong các bức ảnh trên, bạn sẽ thấy chip không được hàn vào bộ chuyển đổi, bởi vì nó được hiển thị cho mục đích trình diễn, nhưng bạn phải hàn chip SMD vào bộ điều hợp trước khi hàn các bit hoặc chân dây qua các lỗ / VIA của bộ điều hợp! (Một con chip tôi đã hàn và các bức ảnh cho đó bạn có thể xem bước tiếp theo.)

Bước 4: Gói DIL MCU đã hoàn thành đã sẵn sàng để sử dụng trên Breadboard! và cho cả DuPont Jumpers nữa

Bạn có thể xem các bức ảnh hiển thị mô-đun đã hoàn thành. Bạn có thể đặt nó trên bất kỳ breadboard nào và kết nối các thành phần như bạn muốn trong khi thử nghiệm trên MCU này.

Lưu ý rằng ngoài các lỗ trên bảng mạch bánh mì, bạn cũng có thể sử dụng các hình chiếu dây trên cùng (phía trên PCB của bộ chuyển đổi) để kết nối các đầu nối dây nhảy loại DuPont nữ! Điều này có thể giúp bạn tránh tắc nghẽn dây điện. Bằng cách này, nó cung cấp cho bạn sự linh hoạt hơn khi sử dụng mô-đun này. Dây 0,5mm mà chúng tôi sử dụng cũng hoạt động để vừa khít với DuPont Jumpers! Tôi thường đặt Mô-đun này trên Breadboard, hầu hết các kết nối với chân cắm được thực hiện trên ổ cắm chân của breadboard ngoại trừ Vcc và Ground tôi kết nối trực tiếp với jumper DuPont trên ĐẦU MÔ ĐUN. Trong trường hợp bạn đang thử nghiệm một chân kỹ thuật số với đèn LED, bạn có thể kết nối đèn LED này với điện trở trực tiếp vào một trong các chân trên cùng nếu bạn không còn khoảng trống trên bảng mạch. Vì vậy, chúng tôi có thể tạo kết nối trong hai lớp với bo mạch bộ điều hợp này! Đo điện áp tại các chân cũng dễ dàng, chỉ cần kết nối đầu dò màu đen DMM với chân nối đất và đầu dò màu đỏ khác với chân mà bạn muốn đo, sử dụng các chân chiếu trên cùng để đo điện áp (ví dụ: điện áp PWM trên chân cắm, Digital ON trạng thái của một pin, v.v.).

Bước 5: Thêm một số hình ảnh để hiểu những gì chúng tôi đã làm

Những bức ảnh khác sẽ giúp bạn hiểu quá trình và cuối cùng những gì chúng tôi thu được, phù hợp để cắm vào breadboard của chúng tôi. Lưu ý rằng có hai cách sử dụng nó trong breadboard, bạn có thể cắm nó thẳng vào mà không cần tháo các chân cắm đầu máy Máy đực ở hai bên (đầu cắm 14 chân ở hai bên) vẫn vừa khít với dây đi xuống từ chỗ giữ bộ chuyển đổi ngoài MCU! hoặc bạn có thể cẩn thận tháo các tiêu đề, đảm bảo các chân cắm cách đều nhau 0,1 inch và cắm các đầu dây thép đường kính 0,5mm vào breadboard. Đảm bảo làm thẳng tất cả các chân bằng kìm mũi kim sau khi quá trình hàn dây với bộ chuyển đổi hoàn tất, duy trì khoảng cách đều giữa các chân ở đầu trên cùng của bảng điều hợp và ở đầu dưới cùng nơi nó đi vào bảng mạch. Nhưng tôi sử dụng nó với các chân tiêu đề tại chỗ, vì chúng giúp căn chỉnh các dây cứng vừa khít với các lỗ tiêu đề.

Đó là sự lựa chọn của bạn, bất cứ điều gì bạn cảm thấy thoải mái.

Bước 6: Mô-đun cho SOIC 0.8mm Pitch Attiny44A

Tôi chỉ cung cấp các bức ảnh cho các gói tôi đã thực hiện để thử nghiệm trên Attiny44A và 32-pin QFP Atmega 88A. Tôi sẽ mô tả cách thực hiện trong phần hướng dẫn sau. Chúng được hàn trên mô-đun Plug-in có thể tháo rời của riêng chúng, với các ổ cắm tương ứng (đầu cắm chân giắc cắm cái) được hàn trên bảng lập trình kiêm phát triển nhanh mà tôi đã làm từ bảng dải, cũng chứa đầu cắm ICS 10 chân từ USB-ASP. để thuận tiện trong việc lập trình.

Bước 7: Mô-đun plug-in cho gói 32pin-TQFP Atmega88A-SSU, Pics Chỉ với Ban phát triển để sử dụng nó

Xem các bức ảnh kèm theo., Tôi không đưa ra mô tả về quy trình trong tài liệu hướng dẫn này, nhưng nó rất giống với quy trình được mô tả để tạo mô-đun di động có chứa MCU. Đầu cắm ICS 10 chân cũng được hiển thị. Có đèn LED báo nguồn trên mỗi bo mạch. Cũng là một Schottky ngăn chặn điện áp ngược với Vfw 0,24V trên bảng được hiển thị trong các bức ảnh này. Tôi thường đặt những thứ này trên mỗi bảng tôi tạo ra từ dải bảng.

Ngoài ra còn có một nút chân RESET để nối đất nó và một điện trở 4,7 K để kéo chân này lên Vcc. Điện trở đặt lại này không chỉ cần thiết cho hoạt động bình thường của MCU mà còn cần thiết cho việc lập trình nó. USB-ASP sẽ kéo chân RESET đến tiềm năng GROUND, trong đó các chân MISO, MOSI, SCK, sẽ ngừng hoạt động như các chân Cổng và sử dụng 'chức năng thay thế' của chúng để thực hiện giao thức SPI (chức năng ICS). Khi chân ĐẶT LẠI được giữ ở mức cao bởi USB-ASP, các chân tương tự này hoạt động ở chế độ bình thường như Chân cổng. Điều này có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về cách các chân tương tự này hoạt động theo hai cách khác nhau, một trong khi lập trình, một trong khi hoạt động bình thường như các chân cổng và tại sao bit chân RESET nên được đặt thành 1 để "cho phép" nó được sử dụng để Đặt lại mục đích thay vì chân Cổng và tại sao nên đặt bit SPIEN trong Cầu chì (giá trị '0') để kích hoạt ICS / lập trình với chân SPI của chức năng MCU..

Tất cả các bảng này được mô tả bằng hình ảnh, tôi đã làm và thử nghiệm và đã chạy các chương trình nhiều loại, đáng tin cậy.

Ổ cắm màu trắng mà bạn thấy là để tháo đầu nối 6 chân khỏi bảng lập trình-phát triển hoạt động hiệu quả như một đầu cắm ICS 10 chân đến ICS 6 chân. Thêm về điều này sau. Ổ cắm Nam cắm vào ổ cắm màu trắng này có chứa các dây dẫn kết thúc bằng dây nhảy nữ loại DuPont mà bạn có thể trượt trên đầu dây chiếu từ bất kỳ mô-đun nào bạn đã tạo cho đến nay, lên các chân ICS, do đó bạn có thể lập trình chúng dễ dàng mà không cần đặt chúng trên một breadboard!

Thử nghiệm vui vẻ! Giờ đây, chip SMD và MCU không phải là giới hạn đối với hành trình của bạn. vào chân trời Vi điều khiển thú vị. Nó vẫn còn hoặc phụ thuộc vào ý tưởng dự án và kỹ năng lập trình của bạn ngay bây giờ!

Tôi mong nhận được ý kiến và nhận xét của bạn bên dưới về bài viết này và biết về những cách khác mà bạn có thể đã sử dụng để làm cho chip SMD có thể sử dụng được bởi những người yêu thích.