kategória: Obvody mikrokontrolérov
Počet zobrazení: 32596
Komentáre k článku: 0

Ako skontrolovať použiteľnosť mikrokontroléra

 

Pri opravách zariadení a montážnych obvodov musíte mať vždy istotu, že všetky prvky sú v dobrom stave, inak budete strácať čas. Mikrokontroléry môžu tiež vyhorieť, ale ako to skontrolovať, ak neexistujú žiadne vonkajšie príznaky: praskliny v puzdre, spálené oblasti, zápach pálenia atď.? Ak to chcete urobiť, musíte:

  • Napájanie so stabilizovaným napätím;

  • multimeter;

  • Osciloskop.

Mikrokontrolérové ​​zariadenie

varovanie:

Úplná kontrola všetkých uzlov mikrokontroléra je náročná - najlepší spôsob, ako ho nahradiť známym dobrým alebo existujúcim, aktualizovať iný programový kód a skontrolovať jeho vykonanie. V tomto prípade by program mal zahŕňať tak kontrolu všetkých pinov (napríklad zapnutie a vypnutie LED diód po určitom časovom období), ako aj prerušenie obvodu a ďalšie veci.


teória

mikroradič Je to komplexné zariadenie v ňom multifunkčných uzlov:

  • výkonové obvody;

  • registre;

  • vstupy a výstupy;

  • ALU;

  • RAM;

  • ROM;

  • ADC;

  • rozhrania a ďalšie.

Bloková schéma mikrokontroléra

Preto pri diagnostike mikrokontroléra vznikajú problémy:

Prevádzka zrejmých uzlov nezaručuje fungovanie ostatných komponentov.

Predtým, ako pristúpite k diagnostike integrovaného obvodu, musíte sa oboznámiť s technickou dokumentáciou, aby ste ju našli, napíšte do vyhľadávacieho nástroja frázu: „názov prvku údajového listu“, ako alternatívu - „datový list atmega328“.

ATMEGA328

Na úplne prvých listoch uvidíte základné informácie o prvku, napríklad zvážte jednotlivé momenty z údajového listu do bežnej 328. atmega, napríklad, máme to v balíčku dip28, musíme nájsť pinout mikrokontrolérov v rôznych balíkoch, zvážiť dip28, ktorý nás zaujíma.

Závery mikrokontroléra

Prvá vec, ktorej sa budeme venovať, je to, že kolíky 7 a 8 sú zodpovedné za plus a spoločný vodič. Teraz potrebujeme poznať charakteristiky výkonových obvodov a spotrebu mikrokontroléra. Napájacie napätie je od 1,8 do 5,5 V, prúd spotrebovaný v aktívnom režime je 0,2 mA, v režime nízkej spotreby je 0,75 μA a sú zahrnuté hodiny v reálnom čase 32 kHz. Rozsah teplôt od -40 do 105 stupňov Celzia.

charakteristiky

Táto informácia nám stačí na vykonanie základnej diagnózy.


Hlavné dôvody

Mikrokontroléry zlyhajú tak z dôvodu nekontrolovaných okolností, ako aj z dôvodu nesprávnej manipulácie:

1. Prehrievanie počas prevádzky.

2. Prehriatie počas spájkovania.

3. Preťaženie záverov.

4. Reverzné napájanie.

5. Statická elektrina.

6. Prepätia.

7. Mechanické poškodenie.

8. Vystavenie vlhkosti.

Mikrokontrolér na doske Arduino

Podrobne zvážte každú z nich:

1. Prehrievanie sa môže vyskytnúť, ak zariadenie prevádzkujete na horúcom mieste alebo ak ste umiestnili svoj dizajn do príliš malého krytu. Teplota mikrokontroléra sa môže tiež zvýšiť príliš tesnou inštaláciou, nesprávnym usporiadaním DPS, keď sú vedľa neho vykurovacie prvky - odpory, výkonové tranzistory, lineárne regulátory výkonu. Maximálne prípustné teploty bežných mikrokontrolérov sú v rozsahu 80 - 150 stupňov Celzia.

2. Ak spájkujete príliš silnú spájkovačku alebo ak dlho držíte pichnutie na nohách, môžete prehriať mikróny. Teplo cez vodiče dosiahne kryštál a zničí ho alebo jeho spojenie s kolíkmi.

3. K preťaženiu terminálov dochádza kvôli nesprávnym obvodom a skratom k zemi.

4. Zvrátenie polarity, tj dodávka mínus energie do Vcc a plus do GND môže byť spôsobená nesprávnou inštaláciou IO na doske plošných spojov alebo nesprávnym pripojením k programátoru.

5. Statická elektrina môže čip poškodiť, a to počas inštalácie, ak nepoužívate antistatické atribúty a uzemnenie alebo počas prevádzky.

6. Ak dôjde k poruche, vypne sa stabilizátor alebo z nejakého dôvodu má mikrokontrolér napätie vyššie ako povolené napätie - je nepravdepodobné, že by zostal nedotknutý.Závisí to od trvania núdzového stavu.

7. Pri montáži dielca alebo pri demontáži zariadenia sa nestarajte ani príliš horlivo, aby ste nepoškodili nohy a puzdro prvku.

8. Vlhkosť sa stáva príčinou oxidov, vedie k strate kontaktov, skratu. A nehovoríme len o priamom náraze kvapaliny na dosku, ale aj o dlhodobej prevádzke v podmienkach s vysokou vlhkosťou (v blízkosti rybníkov a suterénov).



Kontrola mikrokontroléra bez náradia

Začnite s externým preskúmaním: prípad musí byť neporušený, spájkovanie koncoviek musí byť bezvadné, bez mikrotrhlín a oxidov. To sa dá dosiahnuť aj pomocou obyčajného lupy.

Vady spájkovania

Ak zariadenie vôbec nefunguje, skontrolujte teplotu mikrokontroléra, ak je veľmi zaťažený, môže sa zahrievať, ale nemusí horieť, t. teplota puzdra musí byť taká, aby prst pri dlhodobom držaní toleroval.Bez náradia neurobíte nič.

Prehrievanie mikrokontroléra

Multimeterová kontrola

Skontrolujte napätie prichádzajúce na Vcc a Gnd. Ak je napätie normálne, musíte zmerať prúd, preto je vhodné odrezať stopu vedúcu k výstupnému výkonu Vcc, potom môžete lokalizovať merania na špecifický mikroobvod bez vplyvu paralelne zapojených prvkov.

Nezabudnite odložiť kryt dosky na medenú vrstvu v mieste, kde sa dotknete sondy. Ak ju dôkladne nakrájate, môžete ju obnoviť kvapkou spájky alebo kúskom medi, napríklad z vinutia transformátora.

Prípadne môžete mikropočítač napájať z externého zdroja napájania 5 V (alebo iného vhodného napätia) a merať spotrebu, ale musíte vylúčiť dráhu, aby ste vylúčili vplyv iných prvkov.

Multimeterová kontrola

Na všetky merania potrebujeme dostatok údajov z údajového listu. Nebude zbytočné vidieť, na aké napätie je regulátor výkonu pre mikrokontrolér určený. Faktom je, že rôzne obvody mikrokontroléra sú napájané rôznymi napätiami, môže to byť 3,3 V, 5 V a ďalšie. Môže byť prítomné napätie, ale nemusí zodpovedať menovitému hodnoteniu.

Ak nie je k dispozícii žiadne napätie, skontrolujte, či v napájacom obvode a na ostatných vetvách nie je skrat. Ak to chcete rýchlo urobiť, vypnite napájanie dosky, zapnite multimeter v režime vytáčania, jednu sondu umiestnite na spoločný vodič dosky (uzemnenie).

Zvyčajne prechádza po obvode dosky a v miestach pripojenia s prípadom sú pocínované plošiny alebo na krytoch konektorov. A druhý, čerpať zo všetkých záverov čipu. Ak niekde kúpi - skontrolujte, o aký druh kolíka ide, voľba by mala fungovať na kolíku GND (8. kolík na atmega328).

Kontrola mikrokontroléra

Ak to nepomôže, obvod medzi mikrokontrolérom a spoločným vodičom môže byť prerušený. Ak to fungovalo na iných nohách - pozri diagram pre malý odpor medzi kolíkom a mínusom. Ak nie, musíte odstrániť mikroprocesor a znova zazvoniť. Skontrolujeme to isté, ale teraz medzi plusovým výkonom (so 7. kolíkom) a terminálmi mikrokontroléra. Ak je to potrebné, všetky nohy sa spoja a skontroluje sa schéma zapojenia.


Osciloskopický test

osciloskop - oči inžiniera elektroniky. S ním môžete skontrolovať, či sa na rezonátore nenachádza laser. Spája sa medzi svorkami XTAL1,2 (nohy 9 a 10).

Osciloskopický test

Ale sonda osciloskopu má kapacitu, zvyčajne 100 pF, ak nastavíte delič na 10, kapacita sondy klesne na 20 pF. Tým sa zmení signál. Aby sme však otestovali výkon, nie je to nevyhnutné, musíme zistiť, či vôbec neexistujú výkyvy. Signál by mal mať taký tvar a frekvencia by mala zodpovedať konkrétnemu prípadu.

oscilogram

Ak obvod využíva externú pamäť, môžete to veľmi ľahko skontrolovať. Na dátovom vedení by mali byť prasknutia pravouhlých impulzov.

Príklad osciloskopu

To znamená, že mikrokontrolér správne vykoná kód a vymieňa informácie s pamäťou.


Používame programátor

Ak mikrokontrolér odstránite a pripojíte ho k programátoru, môžete skontrolovať jeho reakciu.Ak to chcete urobiť, v programe na počítači kliknite na tlačidlo Čítať a potom uvidíte ID programátora. Na AVR sa môžete pokúsiť prečítať poistky. Ak neexistuje ochrana proti čítaniu, môžete si prečítať výpis firmvéru, stiahnuť si iný program, skontrolovať činnosť na kóde, ktoré poznáte, čo je efektívny a ľahký spôsob diagnostikovania porúch mikrokontroléra.

Programátor môže byť špecializovaný, napríklad USBASP pre rodinu ATS:

Používame programátor

A univerzálny, napríklad Miniprog.

Programátor Miniprog

Schéma pripojenia USBASP k atmega 328:

Schéma zapojenia USBASP do atmega 328

záver

Preto sa kontrola mikrokontroléra nelíši od kontroly akéhokoľvek iného mikroobvodu, pokiaľ nemáte možnosť použiť programátor a prečítať si informácie z mikrokontroléra. Takže ste presvedčení o jeho možnosti prepojenia s PC. Vyskytujú sa však poruchy, ktoré sa nedajú týmto spôsobom zistiť.

Všeobecne platí, že ovládacie zariadenie zlyhá zriedkavejšie, častejšie je problém s viazaním, takže by ste nemali okamžite ísť so všetkými nástrojmi na mikrokontrolér, skontrolovať celý obvod, aby nedošlo k problémom s následným firmvérom.

Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com:

  • Ako skontrolovať výkon čipu
  • Druhy a usporiadanie mikrokontrolérov AVR
  • Ako nepáliť Arduino - tipy pre začiatočníkov
  • Metódy riešenia problémov s elektronickým obvodom
  • Ako skontrolovať diódový mostík

  •