В данной статье я расскажу о своем наборе отладочных плат и о том, как я к этому пришел. Изначально я использовал обычную беспаечную макетную плату на 840 точек, на которой разместил семисегментный индикатор, светодиоды и кнопки. Выглядело это так
Спустя год я собрал одну большую плату, которая описана в моем цикле статей про робота. Конечно же идея оказалась неудачной, поскольку робот все же немаленький и все время ради платы не будешь его таскать с собой. А откручивать и закручивать каждый раз плату тоже удовольствия мало. В какой-то момент мне все это надоело и я надумал собрать себе модульный конструктор, который бы минимизировал необходимость пайки и позволил сразу собирать нужную схему. Однако дальнейшая практика показала, что проще сделать одну большую плату. Многие модули используются один-два раза за все время, поэтому можно все самое нужное уместить на одной плате. У меня плата имеет размеры 10х10 см. В дальнейшем была изготовлена ещё одна плата для экспериментов с цифровыми микросхемами (удобно при объяснении материала по основам цифровой электроники). Данные платы используются мной уже больше трёх лет.
|
|
Первая плата предназначена для изучения микроконтроллеров. На плате расположены:
- 3 группы по 5 светодиодов (зелёные, красные и оранжевые) с токоограничительными резисторами. Светодиоды зажигаются высоким логичеким уровнем;
- Модуль 4х-разрядного 7-сегментного индикатора с общим катодом. Разряды управляются транзисторными ключами (выдаем лог. единицу на цифру и на сегменты). Схема;
- 6 тактовых кнопок с подтяжкой к земле. При нажатии кнопки выдают на линию высокий логический уровень;
- Линии питания 5 В и 3,3 В (через встроенный стабилизатор). Питание от mini-USB, на входе стоит самовосстанавливающийся предохранитель на 500 mA;
- Преобразователь уровней между 5 В и 3,3 В на 4 канала;
- 8 транзисторных каскадов с общим эмиттером (транзисторы BC847, 100 mA). Управляются логической 1. Для удобства плюс питания нагрузки подключен к плюсу питания схемы джампером. То есть можно снять джампер и питать одну нагрузку от 12 В, а другую от 9В. ;
- 4 транзисторных каскада с общим эмиттером (транзисторы BC817, 500 mA). Управляются логической 1. Для удобства плюс питания нагрузки подключен к плюсу питания схемы джампером. То есть можно снять джампер и питать одну нагрузку от 12 В, а другую от 9В. ;
- 4 транзисторных каскада с общим истоком на полевых транзисторах с логическим уровнем (транзисторы IRLML2402, 1,2 A). Управляются логической 1. Для удобства плюс питания нагрузки подключен к плюсу питания схемы джампером. То есть можно снять джампер и питать одну нагрузку от 12 В, а другую от 9В. ;
- 3 переменных резистора: 1 кОм, 10 кОм и 100 кОм. При необходимости нужные контакты замыкаются джампером;
- 5 пинов подтянутых 10 кОм-ными резисторами к плюсу питания (VCC);
- 5 пинов подтянутых 10 кОм-ными резисторами к земле (GND);
- 2 порта для 1-Wire c подтяжкой линии данных к VCC резистором на 4.7 кОм;
- Множество штырей для облегчения сборки схем;
- 2 интегрирующих цепочки.
Вторая плата больше предназначена для изучения основ цифровой электроники. На плате расположены:
- 4 группы по 5 светодиодов (зеленые, красные, синие и оранжевые) с токоограничительными резисторами. Светодиоды зажигаются высоким логичеким уровнем;
- 3 тактовых кнопки с подтяжкой к земле. При нажатии кнопки выдают на линию высокий логический уровень;
- Линия питания 5 В. Питание от mini-USB, на входе стоит самовосстанавливающийся предохранитель на 500 mA;
- 2 сдвиговых регистра 74HC595;
- 2 микросхемы логики 74HC74, содержащие по 2 двухступенчатых D-триггера;
- 2 микросхемы логики 74HC00, содержащие по 4 логических элемента 2И-НЕ;
- 1 микросхема логики 74HC32, содержащая 4 логических элемента 2ИЛИ;
- 1 микросхема логики 74HC08, содержащая 4 логических элемента 2И;
- 1 микросхема логики 74HC86, содержащая 4 логических элемента Исключающее ИЛИ (XOR);
- 1 микросхема логики 74HC04, содержащая 6 логических элементов НЕ (инверторов);
- 1 микросхема логики 74HC125, содержащая 4 буферных элемента;
- 5 пинов подтянутых 10 кОм-ными резисторами к плюсу питания (VCC);
- 5 пинов подтянутых 10 кОм-ными резисторами к земле (GND);
- Множество штырей для облегчения сборки схем;
Для отладки программ для микроконтроллеров AVR была изготовлена простая плата, представленная ниже.
Данная плата включает в себя следующие компоненты:
- Микроконтроллер ATmega16 в корпусе DIP40. Микроконтроллер установлен в панельку, что позволяет легко его заменить;
- 2 светодиода разных цветов с токоограничительныеми резисторами;
- 1 тактовая кнопка с подтяжкой к земле. При нажатии кнопка выдает на линию высокий логический уровень;
- Возможность выбора напряжения питания между 5 В и 3,3 В;
- Кнопка сброса микроконтроллера;
- Отключаемый внешний кварцевый резонатор;
- Отключаемый подтяжка для линий интерфейса I2C;
- ISP-разъем для программирования;
Данные платы позволяют собирать и отлаживать как простые, так и сложные конструкции на микроконтроллерах.