PIC- und AVR-Module aus SMD-Chips, die für BreadBoarding geeignet sind - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Von Zeit zu Zeit werden Sie auf Mikrocontroller in SMD-Form stoßen, die Sie auf Ihrem Steckbrett ausprobieren möchten! Sie würden sich bemühen, die DIL-Version dieses Chips zu erhalten, manchmal wäre sie nicht verfügbar. Neueste Versionen von MCU-Chips werden fast immer in SMD-Form hergestellt, könnten SOIC oder SOP oder TSSOP, QFP oder TQFP (Quad-Form) sein. Dieses Instructable soll dieses Bedürfnis des Bastler-Tüftlers erfüllen.

Ich bin auf einige SMD-Chips für PIC16F76 - SOIC 28 gestoßen. Habe ein paar davon günstig gekauft. Mehr Knall für das Geld!

Außerdem bin ich auf einige SMD-Chips für Atmega88A-AU in 32-Lead-TQFP-Form gestoßen. Dies ist ein Quad-Paket mit 8 Pins auf jeder der 4 Seiten. Und einige SMD-Chips für den ATTINY44A - 14-Pin 0,8 mm Pitch TSSOP (er bedeckt nur die Oberseite Ihres Daumens!). Diese waren eine Herausforderung, ich werde Ihnen im nächsten anweisbaren zeigen, was mit ihnen zu tun ist.

Zuerst betrachten wir das einfacher zu handhabende SOIC28-PIC16F76. Sehen Sie sich das Streifenpaket an, in dem es geliefert wird (Bild 1).

Und was wir damit gemacht haben, um es endlich auf dem Steckbrett zu platzieren, von wo aus Sie als Bastler mit dem Spielen beginnen können, indem Sie alle Komponenten, die Sie mögen, auf die großzügig verfügbaren Pins stecken! siehe Bild 2.

Ein weiterer Grund, warum Sie so etwas machen möchten, sind die SMD-Versionen, wenn Sie 10 davon kaufen oder manchmal 5 auf einer chinesischen Website, die viel billiger sind als die DIP-Version von Ihrem freundlichen Elektronikladen in der Nachbarschaft, wenn Sie 3 warten können Wochen, um es im transkontinentalen Versandsystem zu erhalten.

Schritt 1: Herstellen des SOIC 28-Pin 1,27 mm Pitch PIC16F76-Moduls

Dies sind die Werkzeuge, die Sie brauchen, eine Drahtschere, Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm (bekommen Sie ihn in jedem Baumarkt, er wird zum Binden von Stahlbewehrungsstäben verwendet, Sie benötigen den Stahldraht, da er steif genug sein muss, manchmal mit Licht Zinkbeschichtung), eine TSSOP-Adapterplatine, die in jedem Online-Elektronikgeschäft erhältlich ist, und ein Lineal (wenn Sie Probleme haben, die Drahtlängen genau nach Augenmaß zu schneiden). Auch Stifte des Maschinenkopfes sind nützlich, um die abgeschnittenen Drahtlängen während der Arbeit auszurichten. Es werden zwei Header mit jeweils 14 Pins benötigt. Sie werden als Vorrichtungen verwendet, um die Stifte zu halten, während Sie sie später in die Löcher des Adapters stecken und beim Löten. Sie könnten auch 0,6 mm Stahldraht verwenden, der letztendlich besser zu unserem Steckbretteinschub passt, aber ich hatte keinen Zugriff auf diese Drahtgröße.

Bitte sehen Sie sich die Bilder an.

Sie benötigen ein 3M, das üblicherweise in Küchengrün verwendet wird. Scheuerpad die Sie den Draht gespeichert haben) 3 Mal oder öfter, bis er einen Glanz bekommt, den Sie sehen können. Es können ein paar hellbraune Rostflecken auf dem Draht zu sehen sein, wischen Sie sie einfach mit dem Scheuerschwamm ab. Es ist in Ordnung, wenn Sie nicht alle vollständig entfernen können, solange die Enden der Drähte glänzend sind. Dieser Drahtreinigungsschritt ist notwendig. Dehnen Sie dabei den Draht leicht, um Knicke oder Biegungen auszugleichen, damit er vernünftig gerade ist, bevor wir mit dem Schneiden beginnen. Wenn ein Knick im Draht nicht behoben werden kann, lehnen Sie diesen kleinen Teil ab, während Sie das Schneiden wie im nächsten Absatz beschrieben durchführen.

Beginnen Sie mit dem Schneiden von dem gereinigten Draht in 2-Zoll-Längen. Verwenden Sie einen bereits abgeschnittenen Draht, um die nächste abzuschneidende Drahtlänge zu messen. Es ist in Ordnung, wenn sie bis zu 1 oder 2 mm von der Länge abweichen. Nachdem Sie endlich gelötet haben, können Sie die Längeren immer noch in der Größe ändern oder abschneiden und sie ausgleichen. Sie benötigen 28 davon, machen Sie 4 zusätzliche, falls Sie beim Löten in einem abgeschnittenen Stück Fehler finden, um es zu ersetzen. Legen Sie sie parallel zueinander auf einem weißen Papier in Ihrem Arbeitstisch ab.

Schritt 2: Löten des SOIC28 SMD-Chips an den Adapter

Nehmen Sie nun den SOIC 28-Adapter. Normalerweise kann er zwei Seiten haben, Sie verwenden die Seite mit 1,27 mm Abstand zwischen den Spuren (andere Seite könnte TSSOP oder SSOP28 mit 0,65 mm Abstand sein). Manchmal können Sie SOIC 32 beziehen, das ist in Ordnung, solange es mehr als 28 sind. Sie können diese auch verwenden. Lassen Sie einfach die Löcher, die Sie für Ihren SMD-Chip nicht benötigen, ungenutzt. Platzieren Sie den Chip jedoch in der obersten Position auf dem Adapter und richten Sie seinen Stift Nr. 1 mit der Pin 1-Markierung auf der Adapterplatine, (unbenutzte Pads unten. Auf dem Chip befindet sich ein Punkt, um den Pin Nr. 1 zu markieren, unterhalb der Pins 14 und 15. Dieser Schriftzug auf dem Adapter hilft Ihnen später beim Hantieren mit dem Modul und Stecken in das Steckbrett zu erkennen, wie Sie den Chip positionieren, entfernen und dies in Zukunft wiederholt fehlerfrei tun.

Reinigen Sie auch die Adapterschienen und Kanten-VIAs mit dem grünen Scotch-Brite-Pad, nicht übertreiben! Legen Sie etwas Flussmittel auf die Pads des Adapters, wo Sie löten werden. Platzieren Sie das Flussmittel oben auf den MCU-Pins für 1 mm nur entlang des Pins, dh am äußersten Ende des Pins. Platzieren Sie die MCU auf dem Adapter. Sie können es mit einem Stück 3M Abdeckband festhalten, bis Sie ein paar Stifte an den Ecken des Chips anlöten, um es fest zu verankern, dann das Klebeband entfernen und den Rest verlöten. Es ist wichtig, dass Sie sich etwas Zeit nehmen, um den Chip richtig auszurichten, damit seine Stifte möglichst mittig auf den Adapterschienen sitzen und dann das Abdeckband fixieren. Verwenden Sie beim Löten der Stifte so wenig Lötzinn wie möglich an der Spitze des Bügeleisens (ich verwende ein konisches 10-Watt-Eisen mit feiner Spitze, TIPP: Verwenden Sie IMMER ein temperaturgesteuertes Bügeleisen, entweder manuell oder automatisch mit Netztrennung / Transformator, wenn Sie damit arbeiten empfindliche Elektronik / Mikrocontroller, LEDs usw.) oder 1 mm direkt über der Spitze, sodass es zur Spitze hinunterfließt, wenn Sie es gegen jede Stiftspitze halten. Ein mehradriger Flussmittel-Lötdraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm ist geeignet. Sie können auch 0,8 mm Lötdraht verwenden, wenn Sie darauf achten, nur ein winziges Stückchen am Ende jedes Stifts mit der Spitze des Bügeleisens bei der richtigen Temperatur abzutupfen. Das Lot fließt direkt unter jedes Pad, wenn Sie die Eisenspitze an jedem Pin abtupfen oder berühren und es an die Spuren / Pads am Adapter halten. Normalerweise können Sie jedes Mal, wenn Sie die Spitze Ihres Bügeleisens mit dem Lötdraht berühren, 3 Lötstifte abtupfen und verankern (um ein wenig davon auf die Spitze zu schmelzen oder 1 mm über der Spitze, da sie dazu neigt, auf einer konischen Spitze nach UNTEN zu fließen, was ist was du brauchst). Und wiederholen Sie dies für die nächsten 3 Pins der Reihe nach. Später können Sie noch einmal etwas Lötzinn auf die Enden der Pins geben, an denen Sie Zweifel an der Konnektivität haben MCU, würden Sie viel Zeit verlieren, wenn Sie dieses überschüssige Lot mit einem Lötsauger entfernen, ganz zu schweigen von der Überhitzung der Adapterpads, Spuren und MCU-Pins). Sehen Sie sich einige Tutorials zum Löten von U-Rohr-SMDs an, wenn Sie sich nicht sicher sind, und üben Sie mit einer Einweg-SMD oder einer Leiterplatte, bevor Sie dies auf einer echten MCU versuchen!

Stellen Sie das DMM nach dem Abkühlen auf Durchgangsbereich und hören Sie auf den Piepton, während Sie den VIA an jedem Loch am Umfang des Adapters überprüfen, während die andere Sondenspitze vorsichtig auf jeden einzelnen Pin der MCU gelegt wird! Ja, der Abstand zwischen den MCU-PNs beträgt nur 1,27 mm, aber Sie können die Sonde auf den richtigen Pin platzieren! Sie können dies auch mit SMD-MCU und QFP mit 0,8 mm Rastermaß tun (später anweisbar)! Es ist nur eine Durchgangsprüfung, daher reicht ein kurzer Aufenthalt der DMM-Sondenspitze an jedem Pin der MCU, die sie leicht von OBEN berührt, wobei die Sonde vertikal gehalten wird, und auf den Piepton zu hören. Der Trick Die Löcher / VIAS im Adapter helfen Ihnen, die andere Tastspitze Ihres DMM zu verankern. Stellen Sie sicher, dass die Kontinuität für die entsprechenden VIAs im SOIC-Adapter zu den MCU-Pins vorhanden ist. Im Zweifelsfall wiederholen. Beginnen Sie mit PIN1 (er ist auf den VIA-Löchern des Adapters markiert) und enden Sie bei Pin 28, damit Sie keinen Stift oder kein Loch verpassen. Suchen Sie sorgfältig nach überbrückten Pins, verwenden Sie dabei, falls gewünscht, eine Linse, und führen Sie eine Durchgangsprüfung auch am benachbarten Pin durch, um sicherzustellen, dass keine Brücke zwischen ZWEI benachbarten Pins besteht. Jede leichte Überbrückung können Sie korrigieren, indem Sie die Eisenspitze darauf platzieren, umschmelzen und in der Lücke zwischen den beiden MCU-Pins nach außen ziehen. Wenn dies die Überbrückung nicht korrigiert, haben Sie es offensichtlich mit einem größeren Klumpen zu tun (Sie haben die Regel des "Mindestlötens" nicht beachtet!) und bringen Sie Ihren Lötsauger oder Geflechtdraht mit, was immer Sie verwenden möchten.

Diese Durchgangsprüfung auf Überbrückungsmöglichkeit kann auch an der Peripherie durchgeführt werden, da Sie bereits im vorherigen Schritt von den Kantenpads / VIA-Löchern zu den MCU-Einzelpins auf Durchgang geprüft haben! Überprüfen Sie einfach die Kontinuität von einem VIA-Loch zu seinem Nachbarn! Es sollte nicht piepsen!. Ich hoffe, meine Erklärung ist ziemlich detailliert genug, um auch dem Anfänger zu helfen.

Nachdem Sie dies zu Ihrer Zufriedenheit abgeschlossen haben, löten Sie Drahtstücke an die VIA-Löcher in den Kanten des Adapters (nächster Schritt).

Schritt 3: Positionieren Sie die abgeschnittenen Drahtstücke in den Adapterlöchern und Lötzinn

Legen Sie jedes Drahtstück, das Sie vorsichtig geschnitten haben, in jedes Loch des SOIC-28-Adapters, bis es in der Führungsöffnung unten im Maschinenstift-Header zu liegen kommt. Halten Sie die Stiftleiste der Maschine in einem Abstand unter dem Adapter, so dass für jeden Draht, den Sie unter das Adapterloch einführen, genau ein Zoll herausragt. So habe ich es gemacht. Der Maschinenstift-Header ist gerade fest genug, um den 0,5-mm-Drahtbit aufzunehmen, richtig zu passen und ihn an Ort und Stelle zu halten, während Sie auch andere Stifte in die verbleibenden Löcher stecken. Machen Sie zuerst eine Seite des SOIC-Adapters, dh 14 Drahtbits werden auf einer Seite zuerst durch die Adapterlöcher eingeführt. Alle Drahtstücke sollten fest in den Maschinenkopf einstecken, der einen Zoll darunter gehalten wird (jedes Drahtstückende in das Loch im Maschinenkopf schieben) genau parallel, so weit Sie seine Parallele mit dem Auge sehen können, darunter! Es sieht schwierig aus, ist es aber nicht, machen Sie es einfach Stück für Stück weiter.

Platzieren Sie schließlich das Flussmittel mit einer winzigen Bürste auf den Via-Löchern, durch die die Drahtstücke hindurchgehen. Mehr Flussmittel ist immer gut, mit IPA können Sie später immer noch aufräumen. Geben Sie auch etwas Flussmittel auf den Draht, der sich in der Nähe des Adapterlochs befindet, einen mm darüber und darunter. Wärmen Sie Ihren Lötkolben auf und beginnen Sie mit dem Löten. Löten Sie oben und unten an den Via-Löchern, so dass Sie schöne spitze konische Lötstellen an den Löchern und Drähten erhalten, die hindurchgehen. Es ist nicht so schwierig, wie es sich anhört! Wenn Sie es noch nicht getan haben, werden Sie es leicht bekommen. Verwenden Sie einfach genug Flussmittel, wenn Sie feststellen, dass das Lot weder mit dem Pad noch dem Stahldraht richtig verschmilzt. Weitere TIPPS: Verwenden Sie keine zu hohe Eisentemperatur, da das Flussmittel sonst verdampft, bevor es seine Arbeit getan hat! Reduzieren Sie auch die Bügeleisentemperatur, indem Sie den Regler drehen (manuelles temperaturgesteuertes Bügeleisen benötigt dies, aber diejenigen unter Ihnen, die auch automatische Bügeleisen haben, müssen die niedrigste Temperatur einstellen, bei der das Lötmittel NOCH zuverlässig SCHMELZT, um Überhitzung, Ablösung der Pads und Flussmittel zu vermeiden vorzeitige Verdampfung), bis die Hitze gerade ausreicht, um Ihre Arbeit beim Löten und Verschmelzen der Drahtlängen mit den Via-Löchern im Adapter zu erledigen.

Nachdem Sie das oben beschrieben haben, wiederholen Sie den Vorgang mit der anderen Maschinenstiftleiste, die unter den Löchern des Adapters gehalten wird, verwenden Sie die restlichen 14 Drahtbits auf der anderen Seite und löten Sie. (TIPP: Wir verwenden den 14-Pin-Maschinenstift-Header als 'JIG & FIXTURE', um die Stifte im gleichen Abstand zu halten, die Enden im richtigen Abstand zu positionieren und dann einen Draht nach dem anderen zu löten. Stellen Sie sicher, bevor Löten Sie die Pins, dass die JIG und die Adapterplatine im richtigen Abstand voneinander sind (jeder Pin sollte mindestens einen Zoll unter die Adapterplatine ragen) und so parallel wie möglich.) In den obigen Bildern sehen Sie, dass der Chip nicht auf den gelötet ist Adapter, da zu Demonstrationszwecken gezeigt, aber Sie müssen zuerst den SMD-Chip auf den Adapter löten, bevor Sie die Drahtbits oder -stifte durch die Löcher / VIAs des Adapters löten! (Ein Chip habe ich bereits gelötet und die Bilder dafür können Sie im nächsten Schritt sehen.)

Schritt 4: Das fertige DIL MCU-Paket ist bereit für die Verwendung auf dem Steckbrett! und auch für DuPont Jumper

Sie können die Bilder sehen, die das fertige Modul zeigen. Sie können es auf jedem Steckbrett platzieren und Komponenten nach Belieben anschließen, während Sie mit dieser MCU experimentieren.

Beachten Sie, dass Sie zusätzlich zu den Steckbrettlöchern auch die oberen Drahtvorsprünge (über der Adapterplatine) verwenden können, um weibliche Überbrückungsdrahtverbinder vom Typ DuPont anzuschließen! Dies kann Ihnen helfen, Kabelstaus zu vermeiden. Auf diese Weise erhalten Sie zusätzliche Flexibilität bei der Verwendung dieses Moduls. Der 0,5-mm-Draht, den wir verwendet haben, passt auch perfekt zu den DuPont-Jumpern! Normalerweise platziere ich dieses Modul auf dem Steckbrett, die meisten Verbindungen zu den Stiften werden auf den Steckbrett-Stiftbuchsen hergestellt, mit Ausnahme von Vcc und Masse, die ich direkt mit DuPont-Jumpern auf der OBERSEITE DES MODULS verbinde. Falls Sie einen digitalen Pin mit einer LED testen, können Sie diese LED mit einem Widerstand direkt an einen der oberen Pins anschließen, wenn Sie keinen Platz mehr auf dem Steckbrett haben. So können wir Verbindungen in zwei Schichten zu dieser Adapterplatine herstellen! Das Messen der Spannung an den Pins ist ebenfalls einfach. Verbinden Sie einfach die schwarze DMM-Sonde mit dem Massestift und die andere rote Sonde mit dem Stift, an dem Sie messen möchten, indem Sie die oberen hervorstehenden Stifte zum Messen der Spannung verwenden (z. B. PWM-Spannung an einem Stift, Digital ON). Zustand eines Stiftes usw.).

Schritt 5: Einige weitere Fotos, um zu verstehen, was wir getan haben

Weitere Fotos werden Ihnen helfen, den Prozess zu verstehen und schließlich das, was wir erhalten haben, geeignet zum Einstecken in unser Steckbrett. Beachten Sie, dass es zwei Möglichkeiten gibt, es im Steckbrett zu verwenden. Sie können es direkt einstecken, ohne die Machine Male-Header-Pins auf beiden Seiten (14-Pin-Header auf beiden Seiten) zu entfernen, die immer noch fest in die Drähte passen, die von der Adapterhalterung herunterkommen MCU aus! oder Sie können die Header vorsichtig entfernen, sicherstellen, dass die Stifte gleichmäßig 0,1 Zoll voneinander entfernt sind, und die Stahldrahtenden mit einem Durchmesser von 0,5 mm in das Steckbrett stecken. Achten Sie darauf, alle Stifte mit einer Spitzzange zu begradigen, nachdem der Lötvorgang der Drähte an den Adapter abgeschlossen ist, und halten Sie dabei einen gleichmäßigen Abstand zwischen den Stiften an ihrem oberen Ende über der Adapterplatine und am unteren Ende, wo sie in das Steckbrett gehen. Aber ich verwende es mit den Kopfstiften, da sie bei der Ausrichtung der steifen Drähte helfen, die fest in die Kopflöcher passen.

Sie haben die Wahl, womit Sie sich wohl fühlen.

Schritt 6: Modul für SOIC 0.8mm Pitch Attiny44A

Ich stelle nur die Bilder für die Pakete bereit, die ich zum Experimentieren mit dem Attiny44A und dem 32-Pin-QFP Atmega 88A erstellt habe. Ich werde beschreiben, wie es in später anweisbar gemacht wird. Sie sind auf einem eigenen abnehmbaren Plug-in-Modul gelötet, mit entsprechenden Buchsen (weibliche Jumper-Stiftleisten) auf einem Schnellprogrammier- und Entwicklungsboard, das ich aus Stripboard hergestellt habe, gelötet, das auch den 10-poligen ICS-Header vom USB-ASP enthält. für mehr Komfort beim Programmieren.

Schritt 7: Plug-in-Modul für 32-Pin-TQFP-Paket Atmega88A-SSU, Bilder nur mit Entwicklungsboard zur Verwendung

Siehe die beiliegenden Bilder., Ich gebe keine Beschreibung des Prozesses in diesem anweisbaren, aber es ist dem für die Erstellung des abnehmbaren Moduls mit der MCU beschriebenen sehr ähnlich. Der 10-polige ICS-Header wird ebenfalls angezeigt. Auf jeder Platine befindet sich eine Stromanzeige-LED. Auch ein Verpolungsschutz Schottky mit Vfw 0,24V auf der in diesen Bildern gezeigten Platine. Normalerweise platziere ich diese auf jedem Board, das ich aus Stripboard erstelle.

Es gibt auch einen RESET-Pin-Knopf, um ihn zu erden, und einen 4,7-K-Widerstand zum Hochziehen dieses Pins auf Vcc. Dieser Reset-Widerstand wird nicht nur für den Normalbetrieb der MCU benötigt, sondern auch für die Programmierung. Der USB-ASP zieht den RESET-Pin auf GROUND-Potential, woraufhin sich die Pins MISO, MOSI, SCK nicht mehr als Port-Pins verhalten und ihre "alternativen Funktionen" zur Ausführung des SPI-Protokolls (ICS-Funktion) übernehmen. Wenn der RESET-Pin vom USB-ASP hoch gehalten wird, funktionieren dieselben Pins in ihrem normalen Modus als Port-Pins. Dies kann Ihnen helfen, besser zu verstehen, wie dieselben Pins auf zwei verschiedene Arten funktionieren, eine während der Programmierung, eine andere während des normalen Betriebs als Port-Pins, und warum das RESET-Pin-Bit auf 1 gesetzt werden sollte, um es für das Zurücksetzen zu "erlauben". Zweck anstelle des Port-Pins und warum das SPIEN-Bit in den Sicherungen gesetzt werden sollte (Wert '0'), um ICS/Programmierung mit SPI-Pins der MCU-Funktion zu ermöglichen.

Alle diese mit Fotos beschriebenen Boards habe ich gemacht und getestet und habe Programme verschiedener Art zuverlässig ausgeführt.

Die weiße Buchse, die Sie sehen, dient zum Abnehmen eines 6-poligen Steckers von der Entwicklungs-Programmierplatine, die effektiv als 10-poliger ICS-auf 6-poliger ICS-Header funktioniert. Dazu später mehr. Die männliche Buchse, die in diese weiße Buchse eingesteckt wird, enthält Leitungen, die in weiblichen Jumpern vom Typ DuPont enden, die Sie auf die Drähte, die von jedem bisher hergestellten Modul ragen, auf die ICS-Pins schieben können, damit Sie sie einfach ohne programmieren können Legen Sie sie auf ein Steckbrett!

Viel Spaß beim Experimentieren! Jetzt sind SMD-Chips und MCUs keine Einschränkung auf Ihren Reisen. in spannende Mikrocontroller-Horizonte. Es bleibt oder ruht jetzt auf Ihren Projektideen und Programmierkenntnissen!

Ich freue mich auf Ihre Kommentare und Anmerkungen unten zu diesem Artikel und auf andere Möglichkeiten, die Sie möglicherweise verwendet haben, um SMD-Chips für Bastler nutzbar zu machen.