089-GCn-Plate плата для устройств на ATmega48/88/168.

Автор: | 05.11.2012

Пришло время расширять функционал старых конструкций и создавать что-то новое и интересное. Для этих целей нам понадобится более «жирный» микроконтроллер. Я уже давно выбрал серию микроконтроллеров Atmega48,  Atmega88, Atmega168, Atmega328, да все никак руки до нее не доходили. Эта серия логическое продолжение популярного микроконтроллера ATmega8, совместима с ним по ножкам, но имеет улучшенную технологию, большую скорость (до 20MIPS) и расширенную периферию. Кроме того, микроконтроллеры последнего обновления («Р» в конце названия) более экономичны и умеют работать при низких напряжениях питания. Эти микроконтроллеры доступны и недорого стоят (зачастую Atmega48 можно купить дешевле, чем ATtiny2313). Еще одним достоинством серии является их полная совместимость между собой (в общем случае, разница заключается лишь в количестве SRAM). Это значит, начав разработку конструкции на Atmega48 и не влезая, по итогу, в размер SRAM (2 килослов), можно ничего не меняя вставить в панельку Atmega88 и продолжить разработку.

Немаловажным поводом выбрать именно эту серию стало то, что она используется в популярных платах для радиолюбителей Arduino, Freeduino и им подобных. Эти платы широко распространены, а значит, многие обладатели этих плат без проблем смогут получить устройство блога на своей любимой отладочной платформе.

Серия микроконтроллеров выбрана, теперь осталась сделать универсальную плату.

Честно говоря, я не большой сторонник универсальных плат, подобных перечисленным выше и всегда предпочитал делать платы под конкретные устройства, но то, что хорошо для единичной конструкции – плохо, если приходится собирать разнообразные устройства и большое количество модификаций. Поэтому, для того чтобы облегчить себе жизнь и ускорить разработку новых устройств, приходится выдумывать более-менее универсальные решения.

Поначалу была идея взять за основу Arduino-подобную плату с  разъемами позволяющими использовать родные шилды Arduino. Это казалось логичным, зачем выдумывать что-то новое, когда уже все сделано до нас. Я уже сделал разводку в сплинте и готов был травить несколько плат, но в процессе размышлений над будущими конструкциями на этой плате, понял, что мне будет неудобно что-то на ней делать. При всех плюсах разработки на этой плате меня не устраивали ее габариты и способ подключения шилдов (да и сами шилды меня особо не грели: зачем делать то, что до тебя уже тыщу раз делалось?). Захотелось чего-то более компактного и более пригодного для встраивания в конструкции. Под этим девизом и был изобретен еще один велосипед 🙂 под названием «GCn-Plate».

GCn-Plate-review

089-GCn-Plate-PCB - Рисунок печатной платы GCn-Plate

GCn-Plate-scheme
089-GCn-Plate-Scheme - Схема GCn-Plate в sPlane

GCn-Plate — это, фактически, тот-же Arduino. Так в чем же отличие?

1 Печатная плата сделана более узкой и немного длинней, чем Arduino. В случае если нужны более компактные размеры, плату можно «подрезать» с обеих сторон;
2 Плата собрана на планарных компонентах и в идеале не имеет ни одного отверстия (даже перемычки выполнены поверх дорожек);
3 Разъем для подключения шилдов, в отличии от Arduino, я «положил», что уменьшит высоту бутерброда «базовая плата + шилд»;
4 Как и Arduino Pro, GCn_Plate не имеет преобразователя USB-UART;
5 На плате я установил пару IR-LED + TSOP, так как все еще не забросил идеи создания IR-сети (впрочем их можно не устанавливать и даже отрезать кусок платы с этим модулем) и постараюсь использовать IR управление в своих конструкциях.

Сборка платы.
Процесс сборки не сложен, но есть несколько моментов, на которые необходимо заострить внимание:
— Микроконтроллер в плату можно поставить любой из серии. Оптимально ATmega88, если устройство простое — ATmega48. В особых случаях буду использовать ATmega168.
— Разводка платы выполнена довольно тонкими дорожками 0,3мм, поэтому особое внимание нужно уделить качеству нанесения и травки рисунка и контроля целостности дорожек и отсутствия «соплей» после травления.
— Под перемычки сделаны контактные площадки. Перемычки нужно выполнять со стороны разводки проводом в изоляции, но если Вам удобней просверлить отверстия и сделать перемычки с обратной стороны — кто-же Вас остановит :).
— Все разъемы на плате ставятся без отверстий. Для этого нужно обрезать ножки под «ноль» и встык припаять к контактным площадкам.
— Расстояние между платой GCn-Plate и пристегнутым шилдом небольшое и поэтому при установке TSOP нужно, во-первых, взат по возможности более компактной конструкции, во-вторых, возможно, придется слегка поработать напильником. 
— На плате есть дополнительные площадки для установки разъемов питания. Нормально они не задействованы, но мало ли что …
— Если Вам понадобится плата меньших габаритов можно смело отказаться от верхней и нижних частей платы.

Плата готова! Ждите, скоро будут новые и интересные устройства для этой платы.

(Visited 1 489 times, 1 visits today)

089-GCn-Plate плата для устройств на ATmega48/88/168.: 15 комментариев

  1. Juris

    Спасибо за новую статью! Интересно, будет ли под это конструктивное решение вариант Эффектора или чего похожего? Я всё ещё надеюсь на развитие Эффектора, ну хотя бы по управляющей программе 😉

  2. kinet

    Только вспомнил мол что-то Вы долго не пишете, как очередная разработка) На 32х битные мк перебираться не собираетесь?

  3. ankar

    Все отлично, кроме, но мое мнение, установки разъемов. Если их просто припаивать, то со временем могут обрываться дорожки. Поэтому их надо будет , хотя бы приклеивать к плате.

  4. Cosher

    Переход на мегу — отлично, а то мне тини трудновато достать, да и стоимость между ними минимальная, можно и ардуино использовать. Еще бы на «С» перешли… Будут ли конвертация проектов под мегу?(Эффектора и т.д.)

  5. SVN

    ankar :
    Все отлично, кроме, но мое мнение, установки разъемов. Если их просто припаивать, то со временем могут обрываться дорожки. Поэтому их надо будет , хотя бы приклеивать к плате.

    И меня сразу такая мысль посетила, ведь это разъёмы и со временем даже в просверленных отверстиях появляются проблемы. Приклеивать надо однозначно.
    Что касается стоимости, тут конечно выигрыш заметный, да ещё и при таких возможностях, ATmega48 – 44p, ATtiny2313 – 65p.

  6. GetChiper Автор записи

    ankar :

    Все отлично, кроме, но мое мнение, установки разъемов. Если их просто припаивать, то со временем могут обрываться дорожки. Поэтому их надо будет , хотя бы приклеивать к плате.

    Согласен, на клей посадить не помешает (особенно если придется менять часто шилды)

    Cosher :

    Переход на мегу – отлично, а то мне тини трудновато достать, да и стоимость между ними минимальная, можно и ардуино использовать. Еще бы на «С» перешли… Будут ли конвертация проектов под мегу?(Эффектора и т.д.)

    Не столько конвертация, сколько увеличение функционала.

  7. VladosXPOM

    Хотелось бы видеть AMbilight на Меге с увеличенным количеством градаций яркости для каждого канала.

  8. GetChiper Автор записи

    Есть такое дело в планах.

  9. pixy

    Плохо разведен узел тактирования. Связь конденсаторов кварца с шиной GND контроллера должна быть «эксклюзивной». Нельзя допускать, чтобы по этой дорожке протекали посторонние токи. Был в моей практике забавный случай. Периодически портилось содержимое EEPROM при включении питания, хотя все рекомендации (питание, цепь сброса, BOD) были выполнены. Выяснилось, что это происходит если в программе есть процедура записи в EEPROM, причем не важно вызывается она или нет. Убираем функцию записи из прошивки — порчи данных не происходит. Причиной оказались наводки на тактовый генератор, которые приводили к появлению «лишних» тактовых импульсов в момент начального запуска процессора. Т.е. в программном счетчике мусор, процессор тактируется — программа выполняется и если «набредем» на процедуру записи случайное содержимое EEDR запишется по случайному EEAR. В общем я отрезал конденсаторы кварца от общей земляной шины и кинул отдельную перемычку к GND контроллера и все пришло в норму. Успехов.

  10. GetChiper Автор записи

    Меня, честно говоря, тот кусочек дорожки земли, что проходит от кварца между ножками разъема, самого раздражает. Наверное, я соглашусь с Вами и уберу его нафиг.

  11. iamstreetstyle

    Чет мне неочень понравился этот IDE-like разем, но идея отличная 🙂

  12. iamstreetstyle

    УУУУУУУУ хотел сделать :((((( а дорожки то 0,3 мм :(((( мой перезаправленый принетер
    толко 0,61 тянет, ито где возможно потолше стараюсь 🙁

  13. GetChiper Автор записи

    Без 0,3 никак не получится развести микроконтроллер в таком исполнении 🙁
    Что-то с принтером не то… мой много раз перезаправленный дорожки не утолщает.
    В любом случае, есть друзья, работа, копировальные центры… всегда можно найти где распечатать.

  14. iamstreetstyle

    Это я утолшаю а не принтер дорожка тоньше 0,61 (0,61 надежнее чем 0,60 доказано на опыте 🙂 ) невыдерживает процесса сеятия бумаги и вообше тонер заправляют дешовый
    китайский это же бизнес лижбы пачкал ! а оригиналный картридж стоит 2500р на мой xerax phazer 3140

  15. aleks0306

    Это я утолшаю а не принтер дорожка тоньше 0,61 (0,61 надежнее чем 0,60 доказано на опыте 🙂 ) невыдерживает процесса сеятия бумаги и вообше тонер заправляют дешовый
    китайский это же бизнес лижбы пачкал ! а оригиналный картридж стоит 2500р на мой xerax phazer 3140

    у меня такой же принтер заправка 80 рублей стоит и норм печатает это принтер походу

Добавить комментарий