Kā pārbaudīt mikrokontrollera izmantojamību

Remontējot aprīkojumu un montējot ķēdes, jums vienmēr jābūt pārliecinātam, ka visi elementi ir labā darba kārtībā, pretējā gadījumā jūs tērēsit savu laiku. Mikrokontrolleri var arī izdegt, bet kā to pārbaudīt, ja nav ārēju pazīmju: korpusa plaisas, sadedzinātās vietas, dedzinoša smaka utt. Lai to izdarītu, jums ir nepieciešams:

• Barošanas avots ar stabilizētu spriegumu;

• Multimetrs;

• Osciloskops

Uzmanību:

Grūti ir pilnībā pārbaudīt visus mikrokontrollera mezglus - labākais veids, kā to aizstāt ar zināmu labu vai ar esošo, uzlabot citu programmas kodu un pārbaudīt tā izpildi. Šajā gadījumā programmā jāiekļauj gan visu piespraudu pārbaude (piemēram, gaismas diožu ieslēgšana un izslēgšana pēc noteikta laika), gan arī ķēžu pārtraukšana un citas lietas.

Teorija

Mikrokontrolieris Vai tā ir sarežģīta ierīce daudzfunkcionālos mezglos:

• strāvas ķēdes;

• Reģistri

• ieejas un izejas;

• ALU;

• Operatīvā atmiņa

• ROM

• ADC;

• saskarnes un vairāk.

Tāpēc, diagnosticējot mikrokontrolleru, rodas problēmas:

Acīmredzamu mezglu darbība negarantē atlikušo komponentu darbību.

Pirms turpināt jebkuras integrētās shēmas diagnostiku, jums jāiepazīstas ar tehnisko dokumentāciju, lai to atrastu, meklētājā ierakstiet frāzi, piemēram: "datu lapas elementa nosaukums", kā opciju - "atmega328 datu lapa".

Pašās pirmajās lapās jūs redzēsit pamatinformāciju par elementu, piemēram, apsveriet atsevišķus momentus no datu lapas līdz kopējai 328. atmegai, piemēram, mums tas ir dip28 paketē, mums dažādos gadījumos jāatrod mikrokontrolleru pinouts, jāņem vērā dip28, kas mūs interesē.

Pirmais, kam mēs pievērsīsim uzmanību, ir tas, ka 7. un 8. tapas ir atbildīgas par plus jaudu un kopēju vadu. Tagad mums jāzina strāvas ķēžu īpašības un mikrokontrollera patēriņš. Barošanas spriegums ir no 1,8 līdz 5,5 V, aktīvajā režīmā patērētā strāva ir 0,2 mA, mazjaudas režīmā - 0,75 μA, un ir iekļauts 32 kHz reālā laika pulkstenis. Temperatūras diapazons no -40 līdz 105 grādiem pēc Celsija.

Šīs informācijas ir pietiekami, lai mēs varētu veikt pamata diagnozi.

Galvenie iemesli

Mikrokontrolleri neizdodas gan nekontrolētu apstākļu dēļ, gan nepareizas apstrādes dēļ:

1. Pārkaršana darbības laikā.

2. Pārkaršana lodēšanas laikā.

3. Secinājumu pārslodze.

4. Apgrieztā strāvas padeve.

5. Statiskā elektrība.

6. Jaudas pieaugums.

7. Mehāniski bojājumi.

8. Mitruma iedarbība.

Sīki apsveriet katru no tiem:

1. Pārkaršana var rasties, ja ierīci izmantojat karstā vietā vai ja dizainu esat ievietojis pārāk mazā apvalkā. Mikrokontrollera temperatūru var palielināt arī ar pārāk stingru uzstādīšanu, nepareizu PCB izkārtojumu, ja blakus tam ir sildelementi - rezistori, jaudas tranzistori, lineārie jaudas regulatori. Parasto mikrokontrolleru maksimālā pieļaujamā temperatūra ir diapazonā no 80 līdz 150 grādiem pēc Celsija.

2. Ja lodējat ar pārāk jaudīgu lodāmuru vai ilgstoši turat dzēlienu uz kājām, jūs varat pārkarsēt mikronus. Siltums caur vadiem sasniegs kristālu un iznīcinās to vai tā savienojumu ar tapām.

3. Terminālu pārslodze rodas nepareizas shēmas un īssavienojuma dēļ uz zemes.

4. Polaritātes maiņa, ti mīnus strāvas padeve Vcc un plus GND var būt saistīta ar nepareizu IC uzstādīšanu uz shēmas plates vai nepareizu savienojumu ar programmētāju.

5. Statiskā elektrība var sabojāt mikroshēmu gan uzstādīšanas laikā, ja neizmantojat antistatiskus atribūtus un zemējumu, gan darbības laikā.

6. Ja rodas darbības traucējumi, stabilizators sabojājas vai kāda iemesla dēļ mikrokontrolleram ir spriegums, kas pārsniedz pieļaujamo spriegumu - maz ticams, ka tas paliks neskarts.Tas ir atkarīgs no avārijas ilguma.

7. Neuzņemieties arī pārāk dedzīgi, montējot daļu vai demontējot ierīci, lai nesabojātu kājas un elementa korpusu.

8. Mitrums kļūst par oksīdu cēloni, noved pie kontaktu zuduma, īssavienojuma. Un mēs runājam ne tikai par tiešu šķidruma triecienu uz tāfeles, bet arī par ilgstošu darbību apstākļos ar paaugstinātu mitrumu (dīķu un pagrabu tuvumā).

Mikrokontrollera pārbaude bez instrumentiem

Sāciet ar ārēju pārbaudi: korpuss ir neskarts, spaiļu lodēšanai jābūt nevainojamai, bez mikroplaisām un oksīdiem. To var izdarīt pat ar parasto palielināmo stiklu.

Ja ierīce vispār nedarbojas, pārbaudiet mikrokontrollera temperatūru; ja tas ir stipri noslogots, tas var sakarst, bet nedeg, t.i. korpusa temperatūrai jābūt tādai, lai pirksts to panes ar garu turēšanu.Bez rīka neko nedarīsi.

Multimetra pārbaude

Pārbaudiet, vai spriegums nonāk Vcc un Gnd. Ja spriegums ir normāls, jums ir jāmēra strāva, šim nolūkam ir ērti sagriezt sliežu ceļu, kas ved uz Vcc enerģijas izvadi, tad mērījumus var lokalizēt noteiktā mikro ķēdē bez paralēli savienotu elementu ietekmes.

Neaizmirstiet noģērbt dēļa pārsegu līdz vara slānim vietā, kur pieskarsities zondei. Ja to rūpīgi sagriežat, sliežu ceļu var atjaunot ar lodēšanas pilienu vai vara gabalu, piemēram, no transformatora tinuma.

Alternatīvi, jūs varat barot mikrokontrolleru no ārēja 5 V barošanas avota (vai cita piemērota sprieguma) un izmērīt patēriņu, taču jums joprojām ir jāsagriež sliede, lai izslēgtu citu elementu ietekmi.

Visiem mērījumiem mums no datu lapas ir vajadzīga pietiekami daudz informācijas. Nebūs lieki redzēt, kādam spriegumam ir paredzēts mikrokontrollera strāvas regulators. Fakts ir tāds, ka dažādas mikrokontrolleru shēmas tiek barotas ar dažādu spriegumu, tas var būt 3,3 V, 5 V un citi. Var būt spriegums, bet neatbilst vērtībai.

Ja nav sprieguma, pārbaudiet, vai strāvas ķēdē un uz citām kājām nav īssavienojuma. Lai ātri to izdarītu, izslēdziet paneļa strāvu, ieslēdziet multimetru iezvanes režīmā, ielieciet vienu zondi uz tāfeles kopīgā vada (zemes).

Parasti tas iet gar dēļa perimetru, un piestiprināšanas vietās ar lietu ir konservētas platformas vai uz savienotāju apvalkiem. Un otrais - izdarījiet visus mikroshēmas secinājumus. Ja viņš kaut kur pērk - pārbaudiet, kāda veida tapa tā ir, numura sastādīšanai vajadzētu darboties ar GND tapu (8. tapa uz atmega328).

Ja tas nedarbojas, ķēde starp mikrokontrolleri un kopējo vadu var tikt pārtraukta. Ja tas darbojās uz citām kājām - skatiet zemas pretestības diagrammu starp tapu un mīnusu. Ja nē, jums ir jānoņem mikrokontrollers un vēlreiz jāzvana. Mēs pārbaudām to pašu, bet tagad starp plus jaudu (ar 7. tapu) un mikrokontrollera spailēm. Ja vēlaties, visas kājas tiek piezvanītas kopā un tiek pārbaudīta savienojuma shēma.

Osciloskopa tests

Osciloskops - elektronikas inženiera acis. Ar tā palīdzību jūs varat pārbaudīt, vai rezonators nav piestiprināts. Tas savieno starp spailēm XTAL1,2 (9. un 10. kāja).

Bet osciloskopa zondei ir kapacitāte, parasti 100 pF, ja iestatāt dalītāju uz 10, zondes kapacitāte samazinās līdz 20 pF. Tas izmaina signālu. Bet, lai pārbaudītu izpildījumu, tas nav tik svarīgi, mums jāpārbauda, ​​vai vispār ir kādas svārstības. Signālam jābūt šādai formai un frekvencei, kas atbilst konkrētam gadījumam.

Ja ķēde izmanto ārēju atmiņu, tad to var ļoti viegli pārbaudīt. Datu līnijā jābūt taisnstūrveida impulsiem.

Tas nozīmē, ka mikrokontrollers pareizi izpilda kodu un apmainās ar informāciju ar atmiņu.

Mēs izmantojam programmētāju

Ja noņemat mikrokontrolleru un pievienojat to programmētājam, varat pārbaudīt tā reakciju.Lai to izdarītu, datora programmā noklikšķiniet uz pogas Lasīt, pēc kura parādīsies programmētāja ID, AVR var mēģināt nolasīt drošinātājus. Ja lasīšanas aizsardzība nav nodrošināta, varat lasīt programmaparatūras noņemšanu, lejupielādēt citu programmu, pārbaudīt darbību ar zināmo kodu.Šis ir efektīvs un ērts veids, kā diagnosticēt mikrokontrolleru darbības traucējumus.

Programmētājs var būt vai nu specializēts, piemēram, USBASP ATS saimei:

Un universāls, piemēram, Miniprog.

USBASP savienojuma shēma ar atmega 328:

Secinājums

Kā tāds mikrokontrollera pārbaude neatšķiras no jebkura cita mikroshēmas pārbaudes, ja vien jums nav iespējas izmantot programmētāju un lasīt informāciju no mikrokontrollera. Tātad jūs esat pārliecināts par tā savietojamības iespēju ar datoru. Tomēr rodas darbības traucējumi, kurus šādā veidā nevar noteikt.

Parasti vadības ierīce reti neizdodas, biežāk problēma ir saistīšana, tāpēc jums nevajadzētu nekavējoties doties uz mikrokontrolleru ar visiem instrumentiem, pārbaudīt visu ķēdi, lai nerastos problēmas ar turpmāko programmaparatūru.