Я радиолюбитель, осваиваю микроконтроллеры и хочу разработать для себя несколько отладочных плат, для микроконтроллеров ATmega128 и ATmega8515. Купить готовые к сожалению нет денег, поэтому я решил собрать их сам.
Посоветуйте как мне лучше реализовать некоторые узлы.
Я пересмотрел много схем производителей отладочных плат и уже определился с компонентами, которые я хочу разместить на своей плате.
Это будет стабилизатор питания, кварц, кнопка сброса и различные подтягивающие резисторы. Порты микроконтроллера (который будет в TQFP корпусе) я хочу вывести через токоограничивающие резисторы на десятиштырьковые IDC разьемы (по одному разьему на каждый 8-разрядный порт).

Стабилизатор с фильтрами питания я собираюсь сделать вот так:
Схему я немного усложнил, используя рекомендации по снижению пульсаций 78хх стабилизаторов из радиолюбительских журналов.
Что бы вы посоветовали изменить на этой схеме? Может лучше было бы сделать стабилизатор на ОУ?

А вот некоторые другие компоненты, которые я собираюсь разместить на плате:


Наперед хочу сказать всем спасибо за Ваши советы.

1 L1. L2 мотаются на одном кольце в два провода.
2 Нафига R3?
3 Шунтировать резистором Б-Э транзистора индикации.

Спасибо рано, раскритикуем на корню
1. Конденсатор на входе 7805 - 1000 мкФ минимум.
2. Референс по питанию обеспечивается внутренним мультиплексором - не имеет смысла внешний.
3. Программирование JTAG ICE? Емкость на сбросе великовата.
4. Ферритовые кольца - ненужная крутизна, поставьте керамику до выпрямителя и все.
5. Индикаторы состояний порта - тоже не нужны, лучше пользоваться отладчиком. Или светодиод поставить уже у исполнительного устройства, в реальной плате, целенаправленно.
6. Цепочку R1 C2 никогда не видел. Зачем?
7. Диод VD1 зачем? Защита от импульсных помех? Он сработает, когда микроконтроллер будет пробит. Разряд конденсатора? Зачем? Кстати, супрессор 6,8 В включите в цепь 5 В.
8. Джампер на диод индикации питания зачем? Будете делать прибор ночного видения или управление фотолабораторией?
9. С кварцами не понял. Какой из перечисленных контроллеров не имеет входа кварца?
Пожалуйста ...

Честно говоря, не очень хорошо подавать опорное напряжение с питания вот так. Шума много на питании. Рекомендую поставить простейщий стабилизатор типа TL431, он имеет приемлемую точность (1 %) и неплохой коэффициент стабилизации.

Я думал на место этих ферритов, для экономии места установить миниатюрные SMD прямоугольные ферриты (у них, правда, даже одного витка нет), добытые из нерабочего винта. Размер у них примерно 1206.

На одной из плат Olimex я видел такую перемычку.
А что тогда делать с выводом ARef - никуда не подключать или подключить на землю?

Вообще то у меня предполагается два источника батарейное и блок питания 5В (постоянки). А диодный мостик на входе это защита от переполюсовки.

Я еще не придумал как мне сделать батарейное питание. 3шт АА Hi-Cd аккумулятора это 4,2В в заряженном состоянии и 3.3В в почти разряженном - мало. А 4 штуки - 5,6В и 4.4В. Кроме того около 1 вольта будет падать на диодном мостике. Не очень хорошо получается, может мне использовать какой нибудь DC\DC преобразователь и питать схему от одного аккумулятора?


Да, для него будет отдельный IDC разьем. А какой номинал посоветуете поставить?


Я думал поставить их немного, на выводы порта, который редко используется (например порт G).
Для удобства визуального контроля работы программы.
Светодиоды сделаю отключаемыми отдельной перемычкой.


В случае стабилизаторов 78хх она должна снижать шум на выходе. Статья в зарубежном журнале на эту тему была.


Да, для защиты от разряда конденсатора через стабилизатор. Хотя у меня будет стоять небольшая емкость. Значит его можно не ставить?


А это что такое, стабилитрон?


:-) Это чтобы когда питание батарейное светодиод отключать.


У 128 и 8515 есть, я просто раньше думал брать ATmega8, но потом посмотрел, что у ATmega8515 ножек больше и решил ее брать (цена была одна :-)).

А я бы еще поставил на плату RS232 драйвер. Рульная весчь, если нет отладчика, да и, часто, просто полезная. Намного лучше, чем светодиоды, особенно для Мега128:) Кстати для этого МК лучше прицепить на USART1, так как USART0 используется для программирования оного МК. Хотя кому как. У меня стоит на USART0, но в таком случае драйвер придется развязывать с ISP-разъемом мультиплексором, входом выборки RS232/ISP служит сигнал RESET программатора

Примерно вот так. В качестве мультиплексора - два буфера с Z-состоянием

Много новых вводных Батарейное питание, например.

Честно говоря, я не вижу смысла соединять несоединимое. Может, проще сделать платку с микроконтроллером, кварцем, разъемом JTAG, и контактами, которыми она будет втыкаться в основную плату? - Стабилизаторы для питания от сети и от батареи разные, опорные напряжения AREF разные, кварцы разные, светодиодики при питании от батареи вредны, стоит ли соединять это все?

По 7805. Их производят десятки фирм, и они все отличаются. Вы уверены, что в статье рассматривались стабилизаторы, которые Вы будете использовать? Шум 7805 для микроконтроллера некритичен. На АЦП будет влиять помехи от собственно контроллера.

На сброс ставьте не больше 10 nF.

Круто выглядит соединение AVcc и ARef
Вот табличка из DS. Какой режим будет использоваться?

Интересное у вас решение prottoss, но на сколько я понял при этом SPI будет недоступен и устройства с SPI интерфейсом уже не подключишь. А хотелось бы еще SD\MMC карты попробовать подключить.

А можно ли преобразователь уровней для ком порта реализовать вот так:

Я такое решение на платах Olimex видел.
Какие недостатки у такой схемы, по сравнению с микросхемами *232 ?

С какой стати? Программирование Мега128 происходит по линиям RXD0 и RXD1. Из SPI используется только SCK. SPI свободен как майка в полете.

Вообще то это не все, что я собираюсь на плату ставить, просто остальное мне более менее понятно.
На плате у меня будет еще:
- память EEPROM с последовательным доступом I2C 256кбит;
- часы РВ I2C с встроенным резонатором 32,768кГц и батареей;
- пьезоэлектрический зуммер;
- разьем порта I2C, с подтягивающими 2,2кОм резисторами;
- разьем порта SPI, с подтягивающими 10кОм резисторами;
- разьем отладочного интерфейса JTAG;
- 4-е крепёжных отверстия.



Извиняюсь, это я напутал. забыл, что мега 128 не через SPI программируется.


На первых порах, думаю будет внутренняя опора, потом может поставлю внешний источник опорного напряжения. Нужно будет только не забыть для него место предусмотреть.

Тогда это бессмысленно.


Можно втыкать любой адаптер , даже с переменным током.

Не сочтите меня занудой, но тогда вам надо будет ещё не забыть предусмотреть конденсатор, а не перемычку
Internal 2.56V Voltage Reference with external capacitor at AREF pin

Вы закладываете в разработку микросхему 78L05, вам нужно рассчитать рассеиваемую мощность на микросхеме, если входное напряжение будет порядка 15В, ток нагрузки 200ма, 5В, тогда мощность рассеивания = 200ма * (15В – 5В) = 4Вт, а это прикончит микросхему 78L05. извиняюсь

Поддерживаю, 78L05 тут мягко сказать негодится.
ставить надо 78C05 или 78F05 хотя бы. Вероятно еще и радиатор небольшой.


У 8515 нет JTAG'а. IMHO как для отладочной платы он не годится.
Рекомендую взять PIN-to-PIN совместимый Mega162 с JTAG'ом и 2-мя UART'ами на борту.

Я бы взял Atmega128 и Atmega165(325), под маленькую отладку Atmega88

Должен предостеречь, я тут тоже делал отладочную плату, с гонкой за функциональностью, с возможностью встраивания, в какой ни будь шкаф управления, с целью дальнейшего использования, обошлось не дешево, производство платы под 3000р. (4шт. на одной заготовке) электронные компоненты в розницу стоят на порядок дороже. Компонентов под 1400р. - на 1 плату.
Считайте, сразу затраты, а то получится как у меня… 2150р. на плату с компонентами, а то и больше.

Плата с наибольшими возможностями у меня будет только для ATmega128, а для ATmega8515 значительно попроще.

Плата для меги 128 будет небольшая, внешнее ОЗУ\Flash eeprom и дешифратор клавитатуры я хочу сделать в виде отдельных модулей.

А в случае меги 8515, я хочу только поставить на плату стабилизатор, кварц с кондерами, цепь сброса с кнопкой сброса, еще одну кнопку на вход прерывания и несколько светодиодов. А порты микроконтроллера хочу вывести на IDC10 разьемы. Плата будет совсем простая.

Со стабилизатором еще буду думать, может поставлю регулируемый стабилизатор LM1117 или полноценный мощный LM317 в корпусе D2pak

1. Индикация линий портов.
В базе транзистора стоит резистор 1 кОм, в коллекторе -- 2 кОм. Убирайте транзистор, а ЛЭД вешайте последовательно с базовым резистором на землю. Эффект будет тот же, элементов меньше.


2. Преобразователь уровня UART - RS232.
Единственный недостаток -- полудуплекс. Когда Вы будете передавать данные, Вам необходимо, что бы на ноге 3 разъема была логическая единица, т.е. присутствовал минус (-12 В). Как только по контакту 3 побегут данные к АВРке, напряжение на конденсаторе начнет спадать. Вопрос, хватит-ли его для надежной передачи "1"? Поэтому, для такой схемы лучше будет использовать режим полудуплекса.


3. Универсально -- плохо.
Микропроцессоры задумывались, как основа для универсальных устройств, которые могут использоваться для решения любых задач. Микроконтроллеры же, наоборот, задумывались для устройств, которые, будучи уже сделанными, должны решать ограниченный круг задач. Т.е. девайсы на микроконтроллерах неуниверсальны. Поэтому закладывать избыточную универсальность в микроконтроллерные устройства -- это идти в разрез философии их назначения.

Разница в философском назначении МП и МК выливается в разницу при проектировани устройств. Если мы создаем устройство, которое должно выполнять широкий круг задач, причем, на этапе проектирования еще неизвестно _что_ конкретно будет делать устройство, то это прямой путь к микропроцессорам и универсальным шинам. Если проектируемый девайс предназначен для решения уже известного круга задач, и эти задачи вряд-ли существенно изменятся, то это путь микроконтроллера. Такое разделение на МП и МК было продиктовано снижением затрат при (1) проектировании и (2) серийном производстве.

Если Вы собираетесь, создать универсальную плату для (само-) обучения, то я Вам категорически советую, не делать одну большую плату с напаянными (или зарезервированными на ней) микросхемами (память, часы, ЦАП, Драверы шины, ЖКИ, и т.д.). Вместо этого лучше "наплодить" несколько мелких плат с указанными элементами, а на основной плате, где собственно находится МК, установить только самое необходимое, а ноги МК вывести на разъемы и клеммники. Т.е никаких излишеств, универсальность только на уровне свободных (т.е. заранее ни к чему не подключенных) ног МК.

К примеру, при ограниченности ног и избытке внутренней функционаольности МК, сегодня Вам может сегодня понадобится подключать ЖКИ, завтра Вам прийдет в голову подключить Ethernet-микросхему, а после завтра Вы ощутите, что внутренней оперативы при использовании и-нета Вам явно мало и Вы будете планировать подключение статической РАМы на 256 килобайт. Это только пример, а ведь жизнь еще богаче

Народ тада посмотрите мою схемку!!! Правильно ли она сделана в смысле аппаратной части, привильно ли подключены все датчики???

DS18B20
1. Нет подтягивающего резистора 4,7К к +5В
2. Нет простейшей защиты порта куда подключена DS18B20
3. нет токоограничивающего резистора питания DS18B20 (желательно)

Светодиодный индикатор или ЖКИ, если светодиодный один сегмент = 10ма, всего восемь сегментов = 80ма – перегрузка порта обеспечина

В целом пойдет.
Есть мелкие придирки, типа

1. Зачем у фотоприемника устанавливать внешний резистор на 10 кОм между ногами ногами 1 и 3? У него внутри уже установлен резистор на 80 кОм. Длина связи между фотоприемником и мегой скорее всего будет несколько сантимов, т.е. резистор не нужен. Более того, у самой меги можно включить резисторы подтяжки.

2. Часики 1307. Может лучше подключить на ноги квадратного интерфейса (I2C)? У меги это 22 и 23 нога. Я как-то возился с "квадратом" у тайни-2313. Не осилил, гы-гы! Там они что-то такое малопотребное сделали -- USI называется. Оказалось быстрее самому программно сыормировать квадратный протокол, чем разбираться с работой этого USI. Поэтому, можно юыло использовать _любые_ ножки. Что касаемо Мег, то у них нормальный TWI, он же квдратная шина. Поэтому используй ноги по их прямому назначению.

3. Я что-то плохо вижу номинал ограничивающих резисторв у 7-сегментного индикатора. "7 Ом -- явно мало. Хотя работать будет. Я бы поставил около килоома. Да, и надо как-то еще учесть освещенность места, чтобы регулировать яркость.

Это все, что я заметил. Может другие что добавят.

Я бы общими катодами управлял бы не напрямую, а с помощью транзисторов, чтобы не нагружать порты.
Кроме того можно освободить два порта, если подключить общие катоды через дешифратор на логических элементах.

Спаисбо за совет!!! Я собираюся писать скорее всег она бейсике, там проще использовать не аппаратную чать i2c а программную (и мне проще ), на индикатор иде 270 ом, и еще я хочу сделать н единамическую индикация а статику, порылся в нете нашел микруха, которую многие советую 74HC595N? сделал схему, вот токо впарился общую ногу с индикаторов куда цеплять??? поидее на питаение в зависимости от индикаора общий анод или катод, правильно??? А и еще индикаторы на скко я помню на 3 вольта, с 595 скоко выходит??? и нужно ли туда резюки ставить???
А по поводу подключения TSOP эту схемку я взял с даташита, а ваш совет по поводу 10 ком рассмотрю непременно.


Чтобы уйти от транзисторов решено было 595N поставить она стоит 5 рублей. Спасибо за совет.


А защиту как? И токоограничивающей резистор куда? Схему подключения также брал из даташита.
Ойй сори да на 18B20 забыл 4.7к, уже исправил!!! Спасибо!!!

И еще если я вместо аккамулятора на 1307 поставлю ионистр лучьше будет??? Если да то как его правильнее подключить??? Также как и батарейку???

И еще один момент, если Вы будете устанавливать DS18S20 на расстоянии в несколько метров от МК, то я бы порекомендовал Вам все-таки рассмотреть вариант дву-проводного подключения датчика. Три провода тащить на много сложнее, чем прокинуть обычную телефонную лапшу. А вот резистор в 3-5 килоом, Alex ma правильно замелтил, -- устанавливать обязательно .

Я не уверен, что защита порта нужна. Хотя и не помешает. У меня более полутора лет "градусник" работает. Установлен на балконе в другой комнате, подсоединен лапшой, метров 20 наверно (не измерял) проброшено. Защиты вообще никакой. А было всякое. И хомячки провод грызли, и провод коротило на батарею -- ничего не сдохло. Сечас дети подросли, стали аккуратнее с этим хозяйством.

Т.е. вы советуете использовать другой датчик, тоже интересно, а к примеру какой? И он уже будет щитаться как 1-wire или также I2C???
И если оставить этот датчик и удлинять метров на 3, проблемно что именно сами провода или помехи будут мешать???

1-Ware

А на 1307 я не знаю какие резюки ставит???

Упс. Не уловил. О каком датчике идет речь?

Я имел ввиду DS18_S_20. Сейчас посмотрел на схему, у Вас там вроде DS18_B_20. Похоже, я ошибся.
Но и тот, и другой работают на шине 1-Wire. По большому счету, для измерения температуры, разницы между ними нет.

i2c -- это квадратная шина. У нее особый протокол. Протоколы 1-w и i2ic суть разные вещи. У вас на увадратную шину претендуют только часы DS1307. Датчик температуры DS18B20 на квадратной шине работать не будет. Как минимум там другое количество проводков, т.е. Вам даже не подключить его.

Когда я говорил небольшом расстоянии от МК до датчика, упоминая, что не нужен резистор 10 кОм, то я имел ввиду фотодатчик TSOP.

Понятно!!! Ятоже впарился, 18B20 он 1wire. Подскажите на 1307 какие резюки ставить???? А то щя думаю собирать это устройтсво, а не могу найти кикие ставит.

И еще щяс посмотрел что DS1302 подключается без резисторов, может её лучьше поставить?

74HC595
0 pin ресет при включении питания, потом на этом выводе что?
13 pin тоже в воздухе болтается, а как разрешать вывод данных?
Как вы представляете работу индикации можете описать?

Какой у вас ток через сегмент? Токоограничивающие резисторы нужны! на каждый сегмент.
Нагрузочная способность микросхемы 6ма больше нельзя! У вас сегменты будет видно при токе в 6ма макс?
Замучаетесь с проводочками, плату сложно будет развести, 4 разряда по 7 сегмента, подумайте о динамической индикации, есть индикаторы у которых все сегменты объединены в корпусе, с наружи только 8 выводов сегментов и по одному на разряд, плата разводится легче.

Если нужно максимально экономно использовать порты мк, то я бы использовал вот такую схему:

А все таки что такое супрессор, зачем он нужен?

I2C 4,7k
Супрессор – быстродействующий стабилитрон, способный рассеивать большую мгновенную мощность – защита от импульсных помех

Супрессор -- это такой полупроводниковый прибор, типа жутко-быстро-действующего стабилитрона или варистора. Ну, можно рассматривать его еще как полупроводниковый аналог газо-разрядника, только на низкое напряжение.

Благодаря скорости срабатывания, он способен поглатить очень короткие "пички" напряжений. Сами по себе супрессоры, конечно, эффективно поглощают энергию, но их лучше устанавливать за плавкими предохранителями. Дело в том, что возможности супрессора не безграничны, если энергия импульса (и/или его длительность) будет очень большая, то возможен исход разрушения самого супрессора и последующего разрушения защищяемой им схемы.

Устанавливают супрессоры для защиты цепей, которые подключены к длинным линиям (ну, к длинным проводам, в смысле). На длинных линиях иногда возникают высоковольтные наводки, разряды атмосферного "искричества". Иногда сигнальные цепи попадают под 220 вольт. Вот от всего этого безобразия надо было как-то защищаться. Изобрели супрессоры.

К недостаткам я бы отнес их бо'льшую емкость по сравнению с варистарами. Т.е. на сигнальные цепи еще надо посмотреть _что_ ставить: варистор или супрессор.

С другой стороны, я еще не видел случая, когда бы _точно_ было видно, что установленный супрессор спас изделие. Это как огнетушитель в коридоре -- Хрен его знает, нужен он или нет? Спасет он или нет?
Кроме того, сейчас это стало даже несколько модным -- устанавливать супрессоры. Если у тебя нет их в изделии - "Ты не крутой, ты ничего непонимаешь! Ты, понял?".

Совет один -- если хочешь ставить -- ставь, хуже не будет. Не поставишь, беды тоже не будет.

74HC595 это микруха специально сделана для управлением светодиодов, и на кождой ногу на выходе получаешь 35ма, я думаю для индикатора этого вполне хватит.

А как же эта или мы об разных микросхемах говорим

А если использовать регистры сдвига, то можно довести и до двух ножек мк.

А имеет ли сейчас смысл возитьсь со светодиодными индикаторами, схемами управления для них, разводкой проводов или печатной платы и тп? Я конечно понимаю, что это для обучения, но роль индикации в приборах очень суцественна и многообразна. Я хочу сказать, что не всегда получиться обойтись семисегментыми индикаторами. Поэтому может быть взглянуть на продукцию фирмы МЭЛТ? Там есть индикаторы на десять знакомест, семисегментные; есть и символьные и графические. С микроконтроллерным управлением, смонтированные на аккуратной платке. Линий для подключения нужно не очень много. Для семисегментных и символьных 5 - 6. Цены приемлимые.
Все вышесказанное лишь ИМХО.

МДааа, проглазел!!! Мы говорим об одних и тех же!!! Просто я название спутал!!! Даташит смотрю на MC74HC595AN!!! Вот и ошибочка вышла!!! 595N на 5 миллиампер!!! Мдааааааа. Придется искать замену!!!
Что можете посоветовать??? желательно простое и не сильно дорогое.


В моём случае я хочу сделать большую индикацаю. И буду делать на светодиодах.
А так какие названия у индикаторов фирмы МЭЛТ??? А то не знаю как их искать. СПС.

Для того, чтобы искать, нужно зайти на ихний сайт. Сайт можно найти в гугле. Но я привожу ниже пару ссылок, дальше я думаю Вы сможете разобраться.
Семисегментные индикаторы
Буквенно-цифровые

Спасибо за ссылки, надо будет заказать у них парочку индикаторов.
А по поводу замены 74HC595N что можете посоветовать??? Она реально 5мА на каждый канал выхода.

Народ вот нашел микруху DM115? Вроде по параметрам до 90мА. Только я не сильно понял как ей управлять!!! Я в английском не сильно бум бум.
Serial in это сама дата поидее.
Serial out это выход даты.
Clock это синхронизация.
Latch не сильно понял, но по описанию понял что с помощью этого пина можно разрешить выход или нет на индикацию.
Enable тоже чтото вроде этого, вот токо для чего эти 2 пина (Latch и Enable)???
И для чего нога R-EXT???

Есть еще DM114 она тоже самое токо 60мА. В цене разница 7 рублей.

По идее Latch нужен для защелкивания выходных триггеров, чтобы переписать в них информацию с регистров сдвига, а вот enable это для разрешения или запрещение выходов.
clock это скорее всего тактовых вход регистра сдвига.

Нога R-EXT нужна для установки тока выхода. А где их продают и сколько стоят?

А можно нарисовать схемку примерного подключения!!! Как я понял синал Lath и Enable можно на землю или + подать что бы их не трогатьи они всегда разрешали выход, так можно сделать???
Т.е. если я R-EXT подключю к ноге ЦАП контроллера то смогу программно регулировать яркост???
А продаются тут:
http://www.e-neon.ru/ по 12 рублей за штуку.

Схемы можно глянуть в даташите
http://www.katalog.micros.com.pl/katalogi/....dm114dip16.pdf
Latch нельзя на землю - т.к. необходимо давать импульс, чтобы данные "защелкнулись".
По схеме, к R-EXT подсоединяется резистор (на землю), ток через который и будет установлен для вкл. св. диодов.
ИМХО врядли подойдет ЦАП.

Думаю попробовать можно, например поставить тот же 595 с резисторами R-2R или ШИМ как на схеме(номиналы от фонаря)

На скоко я понял изменять нужно будет напряжение на R-EXT выходе. То скорее всего подойдет ЦАП!!! А вообще никто с этими микрухами не работал???

А еще я не совсем понял в документации по DM114(5) что значят эти схемки.

И еще в докуметнации по ней написано 3.3 - 5Vsuply voltage
А потом чуть ниже Suply voltage Vdd 0~7 V

Как это понимать? Какое рабочее напряжение???

А может и не подойдет, резистор, обычно, задает ток.


Это схему входов и выходов микросхемы, показывают, как она внутре устроена. Они, кстати подписаны.

За объяснения схемок спасибо.
А по поводу ЦАП резистор задает ток, да, но также в DM115 регулируется напряжение выходное до 17 ВОЛЬТ, может R-EXT регулирует эо наряжение??? Или тогда как его регулировать. Кстати DM115 это полный аналог ST2221A.

Не придумывайте, раз написано - нужно установить резистор, значит, нужно установить резистор.
Между выводом и землей.
Как правило, резистор не используется для регулировки яркости, он используется для установки максимального тока через светодиоды.
Более того, при увеличении этого резистора (уменьшении тока светодиода) заметно растет неравномерность тока между разными выводами одной микросхемы, не говоря уже о неравномерности между микросхемами. Ток меньше 6-8 мА устанавливать им нельзя.
Регулировка яркости производится обычными методами - ШИМ.