Categories: Circuits de microcontroladors
Nombre de visualitzacions: 32596
Comentaris sobre l'article: 0
Com comprovar la facilitat de servei al microcontrolador
A l'hora de reparar equips i muntar circuits, sempre heu d'assegurar-vos que tots els elements estan en bon funcionament, si no, perdreu el temps. Els microcontroladors també poden cremar-se, però com comprovar-ho si no hi ha signes externs: esquerdes al cas, zones carbonitzades, olor cremant, etc. Per fer-ho, necessiteu:
-
Alimentació amb tensió estabilitzada;
-
Multímetre;
-
Oscil·loscopi

Atenció:
És difícil fer una comprovació completa de tots els nodes del microcontrolador: la millor manera de substituir-lo per un de conegut, o bé amb el ja existent, actualitzar un altre codi de programa i comprovar-ne la seva execució. En aquest cas, el programa ha d’incloure com a revisió tots els pins (per exemple, encendre i apagar els LED després d’un període de temps determinat), així com interrompre circuits i altres coses.
Teoria
Microcontrolador Hi ha un dispositiu complex que inclou nodes multifuncionals:
-
circuits de potència;
-
Registres
-
entrades i sortides;
-
ALU;
-
RAM
-
ROM
-
ADC;
-
interfícies i molt més.

Per tant, quan es diagnostica un microcontrolador, es plantegen problemes:
El funcionament de nodes evidents no garanteix el funcionament dels components restants.
Abans de procedir al diagnòstic de qualsevol circuit integrat, heu de familiaritzar-vos amb la documentació tècnica per trobar-la, escriviu en un motor de cerca una frase com: "nom de l'element de full de dades", com a opció - "full de dades atmega328".

Als primers fulls veureu informació bàsica sobre l’element, per exemple, considereu moments individuals des de la fitxa de dades fins a l’atmega 328 comú.

El primer al qual ens fixarem és que els pins 7 i 8 són els responsables de més potència i un fil comú. Ara hem de conèixer les característiques dels circuits d’alimentació i el consum del microcontrolador. La tensió d’alimentació és d’1,8 a 5,5 V, la corrent consumida en mode actiu és de 0,2 mA, en el mode de baixa potència és de 0,75 μA i s’inclou un rellotge en temps real de 32 kHz. Gamma de temperatura de -40 a 105 graus centígrads.

Aquesta informació és suficient perquè ens puguem realitzar un diagnòstic bàsic.
Motius principals
Els microcontroladors fallen, tant per circumstàncies incontrolades com per un maneig inadequat:
1. Sobreescalfament durant el funcionament.
2. Sobreescalfament durant la soldadura.
3. Sobrecàrrega de conclusions.
4. Alimentació inversa.
5. Electricitat estàtica.
6. Punts de poder.
7. Danys mecànics.
8. Exposició a la humitat.

Considereu en detall cadascun d’ells:
1. Es pot produir un sobreescalfament si utilitzeu el dispositiu en un lloc calent o si heu col·locat el disseny en un cas massa petit. La temperatura del microcontrolador també es pot augmentar mitjançant una instal·lació massa ajustada i una mala distribució de PCB, quan hi ha elements de calefacció al costat, resistències, transistors de potència i reguladors lineals de potència. Les temperatures màximes admissibles dels microcontroladors comuns es situen entre 80-150 graus centígrads.
2. Si soldeu amb soldadura amb una potència massa potent o manteniu la picada a les cames durant molt de temps, podeu escalfar microns. La calor mitjançant els cables arribarà al cristall i la destruirà o la seva connexió amb els pins.
3. La sobrecàrrega de terminals es produeix a causa de circuits incorrectes i de curts circuits a terra.
4. Inversió de la polaritat, és a dir el subministrament de potència menys a Vcc, i més a GND, es pot deure a una instal·lació incorrecta de l’IC a la placa de circuit o a una connexió incorrecta amb el programador.
5. L’electricitat estàtica pot danyar el xip, tant durant la instal·lació, si no utilitzeu atributs antistàtics ni posats a terra o durant el funcionament.
6. Si es produeix un mal funcionament, es produeix un estabilitzador o, per algun motiu, el microcontrolador té una tensió superior a la permesa, és poc probable que es mantingui intacta.Depèn de la durada de l’emergència.
7. A més, no tingueu massa zel en muntar la peça o desmuntar el dispositiu per no danyar les cames i el cas de l’element.
8. La humitat es converteix en la causa dels òxids, condueix a la pèrdua de contactes, a curtcircuit. I no només parlem del cop directe del líquid al tauler, sinó també del funcionament a llarg termini en condicions amb alta humitat (a prop d’estanys i soterranis).
Comprovació del microcontrolador sense eines
Comença per una exploració externa: el cas ha d’estar intacte, la soldadura dels terminals ha de ser impecable, sense microcracks ni òxids. Fins i tot es pot fer amb una lupa ordinària.

Si el dispositiu no funciona del tot, comproveu la temperatura del microcontrolador; si està molt carregat, pot escalfar-se, però no cremar-se, és a dir. la temperatura del estoig ha de ser tal que el dit toleri amb la presa llarga.No fareu res sense una eina.

Revisió multímetre
Comproveu que la tensió arribi a Vcc i Gnd. Si el voltatge és normal, cal mesurar el corrent, per això és convenient tallar la pista que condueix a la sortida d’energia Vcc, llavors podeu localitzar les mesures en un microcircuit específic, sense la influència d’elements connectats en paral·lel.
No oblideu tirar la coberta del tauler a la capa de coure al lloc on tocarà la sonda. Si el talleu amb cura, podeu restaurar la pista amb una gota de soldadura, o una peça de coure, per exemple a partir del bobinatge del transformador.
Alternativament, podeu alimentar el microcontrolador des d'una font d'alimentació externa de 5 V (o una altra tensió adequada) i mesurar el consum, però encara heu de tallar la pista per excloure la influència d'altres elements.

Per a totes les mesures, necessitem prou informació del full de dades. No serà superflu veure a quina tensió està dissenyat el regulador de potència del microcontrolador. El fet és que diferents circuits de microcontroladors s’alimenten de diferents tensions, poden ser de 3.3V, 5V i d’altres. Pot ser que la tensió estigui present però no coincideixi amb la qualificació.
Si no hi ha tensió, comproveu si hi ha un curtcircuit al circuit d’alimentació i a les altres potes. Per fer-ho ràpidament, apagueu la placa, engegueu el multímetre en mode de marcatge i poseu una sonda al filferro comú del quadre (terra).
Normalment passa pel perímetre del tauler, i als punts d’adhesió amb el estoig hi ha plataformes estanyades o als carcols del connector. I el segon, treure totes les conclusions del xip. Si compra en algun lloc: comproveu quin tipus de pin es tracta, la marcació hauria de funcionar al pin GND (8è pin a atmega328).

Si no funciona, es pot trencar el circuit entre el microcontrolador i el cable comú. Si funcionava en altres potes, vegeu el diagrama de baixa resistència entre el passador i el minus. Si no és així, heu de retirar el microcontrolador i sonar de nou. Comprovem el mateix, però ara entre la potencia més (amb el setè pin) i els terminals del microcontrolador. Si voleu, totes les potes es truquen i es comprova el diagrama de connexió.
Prova d’oscil·loscopi
Oscil·loscopi - els ulls d’un enginyer d’electrònica. Amb ell, podreu comprovar que no hi ha cap tipus de ratlla al ressonador. Es connecta entre els terminals XTAL1,2 (potes 9 i 10).

Però la sonda oscil·loscòpica té una capacitança, normalment de 100 pF, si configureu el divisor en 10, la capacitança de la sonda baixa a 20 pF. Això fa un canvi al senyal. Però per provar el rendiment no és tan essencial, hem de veure si hi ha alguna fluctuació. El senyal hauria de tenir una forma com aquesta i la freqüència corresponent a una instància específica.

Si el circuit utilitza memòria externa, podeu comprovar-ho molt fàcilment. Hi hauria d’haver explosions de polsos rectangulars a la línia de dades.

Això significa que el microcontrolador executa correctament el codi i intercanvia informació amb memòria.
Utilitzem el programador
Si traieu el microcontrolador i el connecteu al programador, podeu comprovar la seva reacció.Per fer-ho, al programa del PC, feu clic al botó Llegir, després del qual apareixerà l’ID del programador, a AVR podeu provar de llegir fusibles. Si no hi ha cap protecció contra la lectura, podeu llegir la descàrrega del firmware, descarregar un altre programa, comprovar el funcionament del codi que coneixeu.
El programador pot ser especialitzat, com USBASP per a la família ATS:

I universal, com Miniprog.

Esquema de connexió USBASP a atmega 328:

Conclusió
Com a tal, comprovar el microcontrolador no és diferent de comprovar cap altre microcircuit, tret que tinguis l'oportunitat d'utilitzar el programador i llegir la informació del microcontrolador. Així doncs, esteu convençuts de la seva possibilitat d'interconnexió amb el PC Tanmateix, es produeixen desperfectes que no es poden detectar d'aquesta manera.
En general, el dispositiu de control falla rarament, més sovint el problema és l’enquadernació, de manera que no heu d’anar immediatament al microcontrolador amb totes les eines, revisar tot el circuit per no tenir problemes amb el firmware posterior.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: