Módulo microcontrolador no ATmega8 no pacote TQFP. Esquema, descrição

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Para quem deseja integrar um microcontrolador em equipamentos em desenvolvimento ou já em operação, ofereço uma placa de circuito impresso unilateral medindo 55x40 mm, na qual o atualmente popular microcontrolador ATmega8A-AU em um pacote TQFP miniatura é montado junto com um retificador e estabilizador de tensão de alimentação.

Arroz. 1 (clique para ampliar)

A vantagem de tal gabinete - seu tamanho pequeno - também é uma desvantagem, principalmente devido ao espaçamento entre pinos de 0,8 mm, que é muito pequeno para o roteamento conveniente de condutores de circuito impresso em uma placa de circuito impresso caseira. No módulo proposto, cujo diagrama é mostrado na Fig. 1, os pinos de todas as portas do microcontrolador são roteados para conectores XP1-XP4 com passo de contato de 2,54 mm, aos quais você pode conectar convenientemente todos os circuitos externos necessários.

O conector XP1 contém as linhas PC0-PC5, que possuem função alternativa como entradas do ADC embutido no microcontrolador, além de mais duas de suas entradas - ADC6 e ADC7. Este conector pode fornecer sinais analógicos cuja tensão esteja na faixa de 0...+5 V, necessitando de processamento digital em um microcontrolador. Os pinos do conector XP1 não utilizados para esta finalidade (exceto 2 e 4) podem servir como entradas ou saídas discretas regulares. Um sensor analógico de temperatura LM4Z (BK6) já está conectado ao pino 335 do conector e à entrada ADC1 do microcontrolador no módulo, mas se este sensor e o resistor R2 não estiverem instalados, sinais analógicos externos podem ser fornecidos à entrada ADC6 .

O conector XP2 contém os circuitos necessários para conectar o programador ao microcontrolador. Em um microcontrolador programado, eles podem ser utilizados para outros fins, por exemplo, para conectar uma unidade de indicação e controle. Isto é especialmente conveniente se este bloco tiver oito indicadores e oito botões. Digamos que em um projeto finalizado o acesso ao módulo microcontrolador seja difícil, mas o display é de fácil acesso, pois está localizado em seu painel frontal. Se neste caso houver necessidade de reprogramar o microcontrolador, o dispositivo não precisará ser totalmente desmontado para chegar ao conector de programação. Você pode conectar o programador a um cabo desconectado da unidade de exibição.

A principal função dos circuitos conectados ao conector XP3 é entrada/saída discreta. Mas se necessário, você pode conectar um ressonador de quartzo aos pinos 5 e 7, que define a frequência do clock do microcontrolador. Os pinos 1 e 3 têm uma função alternativa como saídas de unidades de captura e comparação, para as quais podem ser enviados sinais PWM gerados pelo microcontrolador. Os pinos 4 e 6 podem servir como entradas para o comparador de tensão analógico embutido no microcontrolador, e os pinos 2 e 8 podem servir como entrada de captura do temporizador T1 e sua entrada de contagem, respectivamente.

As linhas PD4-PD0 do microcontrolador estão conectadas ao conector XP4. As funções alternativas das linhas PD0 e PD1 (pinos 4 e 2) são entrada RXD e saída TXD, respectivamente, que podem ser usadas para comunicação com uma porta COM do computador. Porém, eles precisam ser conectados a um computador através de um conversor de nível apropriado, construído, por exemplo, em um chip MAX232.

Os pinos 1 e 3 podem servir como entradas para uma solicitação externa de interrupção do programa do microcontrolador, e o pino 5 pode servir como entrada de contagem para o temporizador de manutenção. O pino 6 recebe +5 V do regulador de tensão DA1 da placa. Caso a placa seja fabricada sem estabilizador (que será discutido a seguir), este contato pode ser alimentado com a mesma tensão de alimentação do microcontrolador de uma fonte externa. Os contatos 7 e 8 são o fio comum.

No ponto de teste XT1, a tensão de referência interna do microcontrolador ADC pode ser medida com um voltímetro com alta resistência de entrada. Uma tensão de referência externa também pode ser aplicada aqui.

Módulo microcontrolador no ATmega8 no pacote TQFP
Fig. 2

Um desenho dos condutores da placa de circuito impresso e a disposição dos elementos nela são mostrados na Fig. 2. Na lateral dos condutores impressos devem ser instalados dois jumpers feitos de fio isolado.

Recomenda-se ligar o módulo pela primeira vez sem soldar no jumper conectando o pino 6 do conector XP4 ao pino L1 do indutor. Depois de aplicar uma tensão alternada de 1...4 V à ponte de diodos VD9-VD15 de qualquer transformador abaixador adequado, você deve medir a tensão CC entre os pinos 6 e 7 do conector XP4. Não deve diferir de 5 V em mais de 0,25 V. Somente depois disso o jumper pode ser soldado.

Um método mais correto é montar toda a placa, com exceção do microcontrolador, e verificar a tensão de alimentação diretamente nas placas de contato destinadas aos seus pinos de alimentação (4, 6 - +5 V; 3, 5, 21 - fio comum ). Somente depois disso instale o microcontrolador na placa.

Caso pretenda utilizar o módulo em um dispositivo que já possua uma fonte de tensão estabilizada de 5 V com reserva de energia suficiente, então as dimensões da placa do módulo podem ser reduzidas para 40x40 mm cortando-a conforme mostrado na Fig. 2 linhas tracejadas. O retificador removido com um estabilizador de tensão integrado no diagrama da Fig. 1 estão localizados à esquerda da linha pontilhada.

Autor: A. Zhdanov

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