מודולי PIC & AVR מצ'יפס SMD המתאימים ללוח -לחם: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

מדי פעם היית נתקל בכמה מיקרו-בקרים בטופס Surface Mount (SMD), שתרצה לנסות על לוח הלחם שלך! היית מנסה להשיג את גרסת ה- DIL של השבב הזה, לפעמים זה לא יהיה זמין. הגרסאות האחרונות של שבבי MCU מיוצרות כמעט תמיד בצורה SMD, יכולות להיות SOIC או SOP או TSSOP, QFP של TQFP (טופס מרובע). מדריך זה הוא למלא את הצורך של המתעסק החובבני.

נתקלתי בכמה שבבי SMD עבור PIC16F76 - SOIC 28. קניתי חבורה מהם בזול. יותר תמורת כסף!

כמו כן, נתקלתי בכמה שבבי SMD עבור Atmega88A-AU בצורת 32 Lead TQFP. זוהי חבילה מרובעת בעלת 8 סיכות בכל אחד מארבעת הצדדים. וכמה שבבי SMD ל- ATTINY44A - 14 פינים 0.8 מ מ TSSOP (זה רק מכסה את החלק העליון של האגודל!). אלה היו אתגר, אני אראה לך מה לעשות איתם במדריך הבא.

ראשית נבחן את קל יותר לטפל ב- SOIC28- PIC16F76. עיין בחבילת הרצועה שהיא מכילה (תמונה 1).

ומה עשינו עם זה כדי להניח אותו סוף סוף על לוח הלחם, משם תוכלו החובבים להתחיל לשחק, ולחבר את כל הרכיבים שאתם אוהבים על הסיכות הזמינות בנדיבות! ראה תמונה 2.

סיבה נוספת מדוע ייתכן שתרצה לעשות דברים מסוג זה היא גרסאות ה- SMD אם אתה קונה 10 מהן או לפעמים 5 באתר סיני עבד הרבה יותר זול מגרסת DIP מחנות האלקטרוניקה השכונתית הידידותית שלך, אם תוכל לחכות 3 שבועות לקבל אותו במערכת המשלוח היבשתי.

שלב 1: הכנת מודול PIC16F76 PIC16F76 של SOIC 28pin 1.27mm

אלה הכלים הדרושים לך, נעלי חוט, חוט פלדה בקוטר 0.5 מ"מ (קנה אותו מכל חנות חומרי בניין, הוא משמש לקשירת מוטות פלדה, אתה צריך את חוט הפלדה מכיוון שהוא צריך להיות קשיח מספיק, לפעמים מגיע עם אור ציפוי אבץ), לוח מתאם TSSOP הזמין בכל חנות אלקטרוניקה מקוונת, וסרגל (אם יש לך בעיות בכריתת אורכי החוט בדיוק בעין). כמו כן סיכות זכר לכותרת מכונה שימושיות ליישור אורכי החוט החתוך במהלך העבודה. יש צורך בשתי כותרות שלכל אחת מהן 14 סיכות. הם ישמשו כג'יגים לאחיזת הסיכות בזמן שאתה מניח אותם בחורי המתאם מאוחר יותר ותוך כדי הלחמה. תוכל להשתמש גם בחוט פלדה 0.6 מ"מ, שעשוי להתאים יותר לבסוף להכנסת לוח הלחם שלנו, אך לא הייתה לי גישה לגודל החוט הזה.

אנא ראה את התמונות.

אתה צריך להשתמש ב- 3M הנפוץ במשטח קרצוף ירוק למטבח, השתמש בו כדי לנקות קטע של מטר אחד של החוט 0.5 מ מ כדי לגרום לו לזרוח, החלק את החוט מקצה לקצה (אל תחתוך אותו עדיין מהסליל על שאחסנת את החוט) 3 פעמים או יותר עד שהוא מקבל ברק שאתה יכול לראות. ניתן לראות כמה כתמי חלודה בצבע חום בהיר על החוט, פשוט נגב עם כרית השיפשוף גם עליהם. זה בסדר אם לא תוכל להסיר את כולם במלואם, כל עוד קצות החוטים מבריקים. שלב ניקוי תיל זה הכרחי. תוך כדי פעולה זו, למתוח מעט את החוט, כדי לאזן כל התכווצויות או עיקולים בו כך שיהיה סביר ישר לפני שנתחיל לחטוף. אם לא ניתן לתיקון כלשהו בחוט, דחה את החלק הקטן הזה תוך ביצוע החיתוך לפי הפעולה בפסקה הבאה.

התחל לחתוך מהחוט המנקה באורך 2 אינץ '. השתמש בחוט שכבר נחתך כדי למדוד את אורך החוט הבא שצריך לגזור, זה בסדר אם הם באורך אורך עד 1 או 2 מ מ. לאחר הלחמה סוף סוף, עדיין אתה יכול לשנות את גודל או לחתוך את אלה ארוכים יותר ואפילו אותם. אתה צריך 28 מהם, תעשה 4 נוספים במקרה שאתה מוצא כמה פגמים בעת הלחמה בכל פיסת גזירה, כדי להחליף אותה. הניח אותם על נייר לבן בשולחן העבודה שלך בצורה מסודרת כל מקביל לשני.

שלב 2: הלחמת שבב ה- SMIC SOIC28 למתאם

כעת הרם את מתאם SOIC 28, בדרך כלל יתכן שיש לו שני צדדים, תשתמש בצד שיש לו גובה 1.27 מ"מ בין הרצועות (צד שני יכול להיות TSSOP או SSOP28 עם 0.65 מ"מ). לפעמים תוכל להשיג מקור SOIC 32, זה בסדר, כל עוד זה יותר מ 28. אתה יכול להשתמש גם בהם, פשוט השאר את החורים שאתה לא צריך עבור שבב ה- SMD שלך ללא שימוש. עם זאת הנח את השבב במיקום העליון, על המתאם, יישר את מספר הסיכה שלו. 1 עם סיכה של סיכה 1 על לוח המתאם, (רפידות שאינן בשימוש למטה. תהיה נקודה על השבב לציון הסיכה מספר 1. הכתובת על המתאם שאומרת "SOIC-28" צריכה להגיע מתחת לשבב, כלומר, מתחת לסיכות 14 ו 15. כתיבה זו על המתאם עוזרת לך לזהות כיצד למקם את השבב מאוחר יותר בעת הטיפול במודול וחיבור ללוח, להסיר ולעשות אותו שוב ושוב בעתיד, ללא שגיאות.

נקו גם את רצועות המתאם ואת קצוות ה- VIAs בעזרת כרית הסקוט-בריט הירוקה, אין צורך להגזים! הניחו קצת שטף על כריות המתאם בהן תלחמו. מניחים שטף על גבי סיכות ה- MCU מלמעלה במשך 1 מ"מ בלבד לאורך הסיכה, כלומר בסוף הסיכה. הנח את ה- MCU על המתאם. אתה יכול להשתמש בפיסת סרט הדבקה 3M כדי להחזיק אותה במקום עד שתלחם כמה סיכות בפינות השבב, כדי לעגן אותה היטב, ולאחר מכן הסר את הקלטת והלחם את השאר. חשוב לקחת קצת זמן כדי ליישר את השבב בצורה נכונה כך שהסיכות שלו יושבות על פסי המתאם עד כמה שאפשר להכות במרכז ואז לתקן את סרט ההדבקה. בזמן הלחמת הסיכות יש להשתמש בכמות הלחמה הקטנה ביותר האפשרית בקצה המגהץ (אני משתמש בקצה דק חרוטי ברזל 10 וואט, טיפ: השתמש תמיד בברזל מבוקר טמפרטורה, ידני או אוטומטי עם בידוד רשת/ טרנספורמטור בעבודה עם אלקטרוניקה/ מיקרו -בקרים רגישים, נוריות וכו ') או 1 מ"מ ממש מעל הקצה, כך שהוא זורם למטה לקצה כשאתה מחזיק אותו כנגד כל קצה סיכה. חוט הלחמה רב שטעי בקוטר 0.5 מ"מ מתאים. אתה יכול גם להשתמש בחוט הלחמה של 0.8 מ"מ אם אתה מקפיד לטפוח רק מעט קטן בסוף כל סיכה עם קצה המגהץ בטמפרטורה הנכונה. הלחמה תזרום ממש מתחת לכל כרית תוך כדי ניפוח או נגיעה בקצה הברזל בכל סיכה, והחזק אותו למסלולים/ רפידות במתאם. בדרך כלל אתה יכול לטבול ולעגן הלחמה 3 סיכות בכל פעם שאתה נוגע בקצה הברזל שלך לחוט ההלחמה (כדי להמיס אותו מעט על הקצה או 1 מ"מ מעל הקצה, מכיוון שהוא נוטה לזרום למטה על קצה חרוטי, שהוא מה אתה צריך). וחזור על 3 הסיכות הבאות ברצף. מאוחר יותר תוכל לחזור ולתת עוד טיפה אחת עם כמות קטנה של הלחמה, בקצות הפינים שבהם יש לך ספק לגבי קישוריות, אך לעולם אל תניח הלחמה עודפת במקום הראשון, מכיוון שהיא תגשר על סיכות המגע של MCU, היית מאבד זמן רב בהסרת הלחמה עודפת זו באמצעות פראייר הלחמה, שלא לדבר על התחממות יתר של רפידות המתאם, הרצועות וסיכות ה- MCU). מסתכל על כמה הדרכות הלחמה SMD אם אתה לא בטוח, והתאמן עם SMD או PCB ניתנים להוצאה לפני שתנסה זאת ב- MCU אמיתי!

לאחר הקירור, הנח את ה- DMM בטווח המשכיות והקשב לצפצוף תוך כדי בדיקת ה- VIA בכל חור בפריפריה של המתאם כאשר קצה הבדיקה השני מונח בעדינות על כל סיכה של ה- MCU! כן, המגרש היחיד של 1.27 מ"מ בין ה- pns של MCU, אבל אתה יכול למקם את החללית על הסיכה הימנית! אתה יכול לעשות את זה עם 0.8 מ"מ SMD MCD ו QFP גם כן (להוראה מאוחר יותר)! זה רק בדיקת המשכיות ולכן שהות קצרה של קצה בדיקת DMM על כל סיכה של MCU נוגעת בו קלות מלמעלה עם בדיקה מוחזקת אנכית, האזנה לביפ תעשה. הטריק החורים / VIAS במתאם עוזרים לך לעגן את קצה החללית השני של ה- DMM שלך. ודא שההמשכיות קיימת עבור ה- VIAs המתאימים במתאם SOIC לסיכות ה- MCU. חזור על הפעולה אם יש לך ספק. עשה זאת החל מ- PIN1 (הוא מסומן בחורי המתאם VIA) וסיים בסיכה 28 על מנת שלא תפספס אף סיכה או חור). חפש בזהירות סיכות מגושרות, השתמש בעדשה אם אתה רוצה, בזמן שאתה עושה זאת, ובצע בדיקת המשכיות גם על הסיכה הסמוכה כדי לוודא שאין גישור בין שני סיכות צמודות. כל גישור קל שתוכל לתקן על ידי הנחת קצה הברזל עליו, המסתו מחדש ומשיכה החוצה במרווח בין שני סיכות ה- MCU. אם זה לא מתקן את הגישור, ברור שזה גלוב גדול יותר שאתה מתמודד איתו (לא שמרת על הכלל של 'הלחמה מינימלית' שיש להשתמש בו!) והביא את פראייר הלחמה או חוט הצמה שלך, לפי מה שאתה אוהב להשתמש בו.

בדיקת המשכיות זו לאפשרות גישור יכולה להיעשות גם בפריפריה מכיוון שכבר בדקת מהפדים / חורי VIA ועד סיכות בודדות של MCU להמשכיות בשלב הקודם! רק בדוק את ההמשכיות מחור אחד ב- VIA לשכנתו! זה לא אמור לצפצף!. מקווה שההסבר שלי מספיק מפורט כדי לעזור אפילו למתחילים.

לאחר מכן לאחר השלמת זה לשביעות רצונך, עבור לפעולה של הלחמת חתיכות תיל לחורי VIA בקצוות המתאם (השלב הבא).

שלב 3: מקם את חלקי החוט החתוכים לתוך חורי המתאם והלחמה

הנח כל פיסת חוט שהצלפת בזהירות לתוך כל חור במתאם SOIC-28 עד שהוא ינוח בחור המדריך שמתחת לכותרת סיכות המכונה. החזק את כותרת סיכות המכונה במרחק מתחת למתאם כך שבולט אינץ 'אחד לכל חוט שאתה מכניס מתחת לחור המתאם. כך עשיתי זאת. כותרת סיכות המכונה צמודה מספיק בכדי לקבל את סיכת החוט 0.5 מ מ, התאמה נכונה ומחזיקה אותה במקומה בזמן שאתה מניח סיכות אחרות גם בחורים הנותרים. האם ראשית לעשות צד אחד של מתאם SOIC, כלומר, 14 סיביות תיל יוצגו בצד אחד תחילה דרך חורי המתאם. כל חתיכות החוט צריכות להיכנס חזק לכותרת המכונה שנמצאת סנטימטר אחד מתחת (דחוף כל קצה חוט לתוך החור בכותרת המכונה) אותו במצב מקביל בדיוק, עד שתראה את ההקבלה שלו בעין, מתחתיו! זה נראה קשה, אבל זה לא, פשוט המשך לעשות את זה חוט אחד בכל פעם.

לבסוף מניחים שטף באמצעות מברשת זעירה על חורי הויה דרכם עוברים חתיכות התיל. שטף יותר הוא תמיד טוב, אתה תמיד יכול לנקות מאוחר יותר עם IPA. הניחו קצת שטף גם על החוט שנמצא ליד חור המתאם, מ מ מעליו ומתחתיו. חימם את מגהץ ההלחמה והתחל בהלחמה. הלחמה בחלק העליון והתחתון של חורי הויה, כך שתקבל חיבורי הלחמה חרוטים מחודדים ויפים על החורים והחוטים העוברים דרכם. זה לא קשה כמו שזה נשמע! אם לא עשית את זה קודם, תקבל את זה בקלות, פשוט השתמש מספיק בשטף אם תגלה שהלחמה שלך לא מתמזגת כראוי לא עם הכרית או חוט הפלדה. עצות נוספות: אל תשתמשו בטמפרטורת ברזל גבוהה מדי, מכיוון שזה יגרום לאידוי השטף לפני שהוא עשה את עבודתו! הפחית גם את טמפרטורת הברזל על ידי סיבוב הרגולטור שלו (ברזל מבוקר טמפרטורה ידני זקוק לכך, אך אלה מכם שיש להם מגהצים אוטומטיים צריכים גם הם לקבוע את הטמפרטורה הנמוכה ביותר שעדיין ממסה את החייל בצורה מהימנה, כדי להימנע מתחממות יתר, נידוי כריות ושטף. אידוי מוקדם) עד שהחום מספיק בדיוק לביצוע עבודתך תוך הלחמה ואיחוי אורכי החוט לחורי הויה במתאם.

לאחר השלמת האמור לעיל, חזור על כותרת סיכת המכונה האחרת הנמצאת מתחת לחורי המתאם, באמצעות 14 סיביות החוט הנותרות בצד השני והלחמה. (טיפ: אנו משתמשים בכותרת סיכות המכונה עם 14 פינים כ- 'JIG & FIXTURE' כדי לעזור לנו להחזיק את הסיכות במרווח שווה, הקצוות ממוקמים במרחק נכון ולאחר מכן הלחמה, חוט אחד בכל פעם. ודא לפני הלחמת הפינים שה- JIG וה- PCB של המתאם נמצאים במרחק הנכון זה מזה (כל סיכה צריכה לבלוט לפחות סנטימטר אחד מתחת ללוח המתאם) וכמה שיותר מקבילה שתוכל לעשות את זה.) בתמונות למעלה תראה שבב אינו מולחם על גבי מתאם, מכיוון שהוא מוצג למטרות הדגמה, אך עליך להלחיד את שבב ה- SMD על המתאם קודם לפני הלחמת פיסות החוטים או הסיכות דרך חורי המתאם/ VIAs! (שבב אחד שכבר הלחמתי ואת התמונות לכך תוכל לראות את השלב הבא.)

שלב 4: חבילת ה- DIL MCU שהושלמה מוכנה לשימוש על לוח לחם! וגם עבור מגשרים של דופונט

אתה יכול לראות את התמונות המציגות את המודול שהושלם. אתה יכול למקם אותו על כל לוח לחם ולחבר רכיבים כרצונך תוך התנסות ב- MCU זה.

שימו לב כי בנוסף לחורי לוח הלוח, תוכלו גם להשתמש בתחזיות החוט העליונות (מעל מתאם הלוח) כדי לחבר מחברי חוט מגשר מסוג נקבה מסוג DuPont! זה יכול לעזור לך להימנע מעומס תיל. בדרך זו הוא נותן לך גמישות נוספת בשימוש במודול זה. החוט 0.5 מ מ שהשתמשנו בו עובד להתאמה הדוקה גם למגשרים של דופונט! בדרך כלל אני מניח מודול זה על לוח הלחם, רוב החיבורים לסיכות נעשים על שקעי סיכות הלוח למעט ה- Vcc ו- Ground שאני מתחבר ישירות עם מגשרים של דופונט בראש הדגם. במקרה שאתה בודק סיכה דיגיטלית אחת עם נורית, תוכל לחבר נורית זו עם נגד ישירות לאחד הפינים העליונים אם לא נותר לך מקום בלוח הלחם. כך שנוכל ליצור חיבורים בשתי שכבות ללוח המתאם הזה! מדידת המתח בסיכות היא גם קלה, פשוט חבר את החללית השחורה DMM לסיכה הארקה ושקע אדום אחר לסיכה שבה ברצונך למדוד, בעזרת הפינים המקרינים העליונים למדידת המתח (למשל מתח PWM על סיכה, דיגיטלי ON מצב סיכה וכו ').

שלב 5: עוד כמה תמונות להבנת מה שעשינו

תמונות נוספות יעזרו לך להבין את התהליך ולבסוף את מה שהשגנו, מתאים להתחבר ללוח הלחם שלנו. שים לב שיש שתי דרכים להשתמש בו בלוח הלחם, אתה יכול לחבר אותו ישר מבלי להסיר את סיכות הכותרת של זכר המכונה משני הצדדים (כותרת 14 פינים משני הצדדים) שעדיין מתאימות היטב לחוטים היורדים מהמתאם המחזיק יוצא MCU! או שתוכל להסיר בזהירות את הכותרות, וודא שהסיכות מרווחות במרחק של 0.1 סנטימטר זה מזה ולחבר את קצות חוט הפלדה באורך 0.5 מ מ ללוח הלחם. הקפד ליישר את כל הסיכות בעזרת צבת אף מחט לאחר סיום תהליך ההלחמה של החוטים למתאם, תוך שמירה על מרווח אחיד בין הסיכות בקצה העליון שלהן מעל לוח המתאם ובקצה התחתון למקום בו הוא נכנס ללוח הלחם. אבל אני משתמש בו עם סיכות הכותרת במקום, כיוון שהם עוזרים ביישור החוטים הנוקשים שמתאימים היטב לחורי הכותרת.

הבחירה שלך היא, עם מה שאתה מרגיש בנוח.

שלב 6: מודול ל- SOIC 0.8mm Pitch Attiny44A

אני מספק רק את התמונות של החבילות שהכנתי להתנסות ב- Attiny44A ו- 32 פינים QFP Atmega 88A. אתאר כיצד לעשות זאת בהמשך ההדרכה. הם מולחמים במודול Plug-in נשלף משלהם, עם שקעים תואמים (כותרות סיכות מגשר נקבה) מולחמים על לוח פיתוח תכנות מהיר בהכנה מהלוח, המכיל גם את כותרת ה- ICS 10 פינים מה- USB-ASP. לנוחות בתכנות.

שלב 7: מודול פלאגין לחבילת 32pin-TQFP Atmega88A-SSU, תמונות רק עם לוח פיתוח לשימוש בו

עיין בתמונות המצורפות., אינני נותן תיאור של התהליך במדריך זה, אך הוא דומה מאוד לזה המתואר ליצירת מודול נשלף המכיל את ה- MCU. מוצג גם כותרת ה- ICS עם 10 פינים. יש לוח מציין כוח על כל לוח. כמו כן מניעת מתח הפוך שוטקי עם Vfw 0.24V על הלוח המוצג בתמונות אלה. בדרך כלל אני מניח אותם על כל לוח שאני יוצר מלוח חשבונות.

יש גם כפתור איפוס PIN כדי לקרקע אותו, ונגד 4.7 K עבור משיכה של סיכה זו ל- Vcc. נגד איפוס זה נחוץ לא רק לפעולה רגילה של ה- MCU אלא גם לתכנותו. ה- USB-ASP ימשוך את סיכת ה- RESET לפוטנציאל GROUND, ולאחר מכן הסיכות MISO, MOSI, SCK, יפסיקו להתנהג כסיכות Port ותיכנס ל'פונקציות החלופיות 'שלהן לביצוע פרוטוקול SPI (פונקציית ICS). כאשר סיכת RESET מוחזקת גבוה על ידי ה- USB-ASP אותם פינים מתפקדים במצב הרגיל שלהם כמו סיכות יציאה. זה עשוי לעזור לך להבין טוב יותר כיצד אותם סיכות פועלות בשתי דרכים שונות, האחת בעת התכנות, השנייה תוך כדי פעולה רגילה כסיכות יציאה, ומדוע יש להגדיר סיכת סיכה של RESET ל- 1 כדי "לאפשר" להשתמש בה לאיפוס. מטרה במקום סיכת יציאה, ומדוע יש להגדיר ביט SPIEN בנתיכים (ערך '0') כדי לאפשר ICS/ תכנות עם סיכות SPI של פונקציית MCU.

כל הלוחות הללו המתוארים בתמונות, הכנתי ובדקתי והפעלתי תוכניות מסוגים שונים, באופן אמין.

השקע הלבן שאתה רואה נועד להסרת מחבר בן 6 פינים מלוח התכנות לפיתוח העובד ביעילות ככותרת ICS של 10 פינים עד 6 פינים. עוד על כך בהמשך. שקע זכר המתחבר לשקע הלבן הזה מכיל מוליכים המסתיימים במגשרים נקבה מסוג DuPont שתוכל להחליק על גבי החוטים המקרינים מכל מודול שעשית עד כה, אל סיכות ה- ICS, כך שתוכל לתכנת אותם בקלות ללא לשים אותם על לוח לחם!

ניסויים מאושרים! כעת שבבי SMD ו- MCU אינם מהווים מגבלה למסעותיך. לאופקים מרגשים של מיקרו -בקר. זה נשאר או נשען על רעיונות הפרויקט ומיומנויות התכנות שלך עכשיו!

אני מצפה להערותיך ולהערותיך להלן בנוגע לכתיבה זו, ולדעת על דרכים אחרות בהן השתמשת אולי כדי להפוך שבבי SMD שמישים עבור חובבים.