Bagaimana untuk memeriksa mikropengawal untuk kebolehkhidmatan

Dalam membaiki peralatan dan litar pemasangan, anda sentiasa perlu memastikan bahawa semua elemen berada dalam urutan kerja yang baik, jika tidak, anda akan membuang masa anda. Mikrokontroler juga boleh membakar, tetapi bagaimana untuk memeriksa jika tiada tanda luar: retak dalam kes, kawasan hangus, bau pembakaran, dan sebagainya? Untuk melakukan ini, anda perlu:

• Bekalan kuasa dengan voltan yang stabil;

• Multimeter;

• Oscilloscope

Perhatian:

Pemeriksaan penuh semua nod mikropengawal adalah sukar - cara terbaik untuk menggantinya dengan yang baik yang diketahui, atau dengan yang sedia ada, menaik taraf satu lagi kod program dan memeriksa pelaksanaannya. Dalam kes ini, program ini harus dimasukkan sebagai cek semua pin (contohnya, menghidupkan dan mematikan LED selepas tempoh tertentu), serta litar mengganggu dan lain-lain.

Teori

Mikropengawal Adakah peranti kompleks di dalamnya nod multifungsi:

• litar kuasa;

• Daftar

• input dan output;

• ALU;

• RAM

• ROM

• ADC;

• antara muka dan banyak lagi.

Oleh itu, apabila mendiagnosis mikrokontroler, masalah timbul:

Operasi nod yang jelas tidak menjamin operasi komponen yang selebihnya.

Sebelum meneruskan diagnosis mana-mana litar bersepadu, anda perlu membiasakan diri dengan dokumentasi teknikal untuk mencarinya, tulis dalam enjin carian frasa seperti: "nama elemen datasheet", sebagai pilihan - "atmega328 datasheet".

Pada helaian pertama anda akan melihat maklumat asas tentang elemen, sebagai contoh, mempertimbangkan momen individu dari lembar kerja ke atmega 328 yang biasa, contohnya, kita memilikinya dalam pakej dip28, kita perlu mencari pinout dari mikrokontroler dalam pakej yang berbeza, pertimbangkan yang dip28 yang menarik minat kita.

Perkara pertama yang kita akan perhatikan ialah pin 7 dan 8 adalah bertanggungjawab untuk kuasa tambah dan dawai biasa. Sekarang kita perlu mengetahui ciri-ciri litar kuasa dan penggunaan mikrokontroler. Voltan bekalan adalah dari 1.8 ke 5.5 V, semasa yang digunakan dalam mod aktif ialah 0.2 mA, dalam mod kuasa rendah ialah 0.75 μA, dan jam masa nyata 32 kHz dimasukkan. Julat suhu dari -40 hingga 105 darjah Celcius.

Maklumat ini sudah cukup untuk kami menjalankan diagnosis asas.

Sebab utama

Mikrokontroler gagal, baik untuk keadaan yang tidak terkawal dan kerana pengendalian yang tidak wajar:

1. Overheating semasa operasi.

2. Overheating semasa pematerian.

3. Kelebihan kesimpulan.

4. Membalikkan bekalan kuasa.

5. Elektrik statik.

6. Lonjakan kuasa.

7. Kerosakan mekanikal.

8. Pendedahan kepada kelembapan.

Pertimbangkan secara terperinci setiap satu daripada mereka:

1. Keterlaluan boleh berlaku jika anda mengendalikan peranti di tempat yang panas, atau jika anda telah meletakkan reka bentuk anda dalam kes yang terlalu kecil. Suhu mikrokontroler juga boleh ditingkatkan dengan pemasangan yang terlalu ketat, susun atur PCB yang tidak betul, apabila terdapat elemen pemanasan di sebelahnya - perintang, transistor kuasa, pengawal selia kuasa linear. Suhu maksimum yang dibenarkan oleh mikrokontroler biasa adalah dalam lingkungan 80-150 darjah Celsius.

2. Jika anda menyolder dengan besi pematerian yang terlalu kuat atau memegang sengat pada kakinya untuk jangka masa yang panjang, anda boleh terlalu panas mikron. Haba melalui petunjuk akan mencapai kristal dan memusnahkannya atau sambungannya dengan pin.

3. Limpahan terminal berlaku disebabkan penyelesaian litar tidak betul dan litar pintas ke tanah.

4. Pembalikan kutub, iaitu bekalan kuasa tolak ke Vcc, dan ditambah ke GND, mungkin disebabkan pemasangan IC yang tidak betul pada papan litar, atau sambungan tidak tepat kepada pengaturcara.

5. Elektrik statik boleh merosakkan cip, semasa pemasangan, jika anda tidak menggunakan atribut antitematik dan pembumian, atau semasa operasi.

6. Jika kerosakan berlaku, penstabil pecah, atau atas sebab tertentu, mikropengawal mempunyai voltan lebih tinggi daripada voltan yang dibenarkan - ia tidak mungkin kekal utuh.Ia bergantung kepada tempoh kecemasan.

7. Juga, jangan terlalu bersemangat apabila memasang bahagian atau membongkar peranti supaya tidak merosakkan kaki dan kes elemen.

8. Kelembapan menjadi penyebab oksida, menyebabkan kehilangan kenalan, litar pintas. Dan kita bukan sahaja bercakap tentang cecair langsung di papan, tetapi juga tentang operasi jangka panjang dalam keadaan dengan kelembapan yang tinggi (berhampiran kolam dan ruang bawah tanah).

Memeriksa mikropengawal tanpa alat

Mulakan dengan peperiksaan luaran: kes itu mesti utuh, pematerian terminal mestilah sempurna, tanpa mikrokompak dan oksida. Ini juga boleh dilakukan dengan kaca pembesar biasa.

Sekiranya peranti tidak berfungsi sama sekali, periksa suhu pengawal mikropen; jika ia dimuatkan dengan banyak, ia boleh memanaskan, tetapi tidak membakar, iaitu. suhu kes mesti sedemikian rupa sehingga jari itu bertolak ansur dengan pegangan panjang.Anda tidak akan melakukan apa-apa tanpa alat.

Cek multimeter

Semak voltan yang datang ke Vcc dan Gnd. Sekiranya voltan adalah normal, anda perlu mengukur semasa, kerana ini adalah mudah untuk memotong trek yang membawa kepada output kuasa Vcc, maka anda boleh melokalisasikan pengukuran kepada microcircuit tertentu, tanpa pengaruh elemen yang disambung secara selari.

Jangan lupa untuk melepaskan penutup papan pada lapisan tembaga di tempat di mana anda akan menyentuh siasatan. Jika anda memotongnya dengan teliti, anda boleh memulihkan trek dengan seteru pateri, atau sekeping tembaga, contohnya dari penggulungan pengubah.

Sebagai alternatif, anda boleh menggerakkan mikropengawal dari bekalan kuasa 5V luaran (atau voltan lain yang sesuai), dan mengukur penggunaannya, tetapi anda masih perlu memotong trek untuk mengecualikan pengaruh unsur-unsur lain.

Untuk semua ukuran, kami memerlukan maklumat yang cukup dari datasheet. Ia tidak akan berlebihan untuk melihat apa voltan pengatur kuasa untuk mikropengawal direka untuk. Hakikatnya bahawa litar mikrokontroler berbeza dikuasakan oleh voltan yang berbeza, ia boleh menjadi 3.3V, 5V dan lain-lain. Voltan boleh hadir tetapi tidak sepadan dengan penarafan.

Sekiranya tiada voltan, periksa sama ada terdapat litar pintas dalam litar kuasa, dan pada kaki yang lain. Untuk melakukan ini dengan pantas, matikan kuasa ke papan, hidupkan multimeter dalam mod dail, letakkan satu siasatan pada wayar biasa (tanah) papan.

Biasanya ia melewati perimeter papan, dan pada titik lampiran dengan kes terdapat platform tin atau pada perumah penyambung. Dan yang kedua, buat semua kesimpulan cip itu. Jika dia membeli di suatu tempat - semak jenis pin itu, pendailan harus berfungsi pada pin GND (pin 8 pada atmega328).

Sekiranya ia tidak berfungsi, litar antara mikropengawal dan wayar biasa boleh dipecahkan. Jika ia berfungsi pada kaki lain, lihat mengikut gambarajah untuk rintangan rendah antara pin dan tolak. Jika tidak, anda perlu mengeluarkan mikropengawal dan menelefon lagi. Kami memeriksa perkara yang sama, tetapi sekarang antara kuasa ditambah (dengan pin ke-7) dan terminal mikrokontroler. Sekiranya dikehendaki, semua kaki dipanggil bersama-sama dan gambar rajah sambungan diperiksa.

Ujian Oscilloscope

Oscilloscope - mata jurutera elektronik. Dengan itu, anda boleh menyemak pengedaran pada resonator. Ia menghubungkan antara terminal XTAL1,2 (kaki 9 dan 10).

Tetapi siasatan oscilloscope mempunyai kapasitans, biasanya 100 pF, jika anda menetapkan pembahagi hingga 10, kapasiti probe jatuh ke 20 pF. Ini membuat perubahan kepada isyarat. Tetapi untuk menguji prestasi itu tidak begitu penting, kita perlu melihat sama ada terdapat sebarang turun naik. Isyarat harus mempunyai bentuk seperti ini, dan frekuensi yang sepadan dengan contoh tertentu.

Sekiranya litar menggunakan memori luar, maka anda boleh menyemak dengan mudah. Harus ada pecahan denyutan segiempat tepat pada baris data.

Ini bermakna bahawa mikrokontroler dengan betul melaksanakan kod dan menukar maklumat dengan ingatan.

Kami menggunakan programmer

Sekiranya anda mengeluarkan mikropengawal tersebut dan sambungkannya ke programmer, anda boleh menyemak reaksinya.Untuk melakukan ini, dalam program pada PC, klik butang Baca, selepas itu anda akan melihat ID pemrogram, pada AVR anda boleh cuba membaca sekering. Jika tiada perlindungan membaca, anda boleh membaca dump firmware, memuat turun program lain, periksa operasi pada kod yang anda tahu.Ini adalah cara yang berkesan dan mudah untuk mendiagnosis kerosakan mikrokontroler.

Programmer boleh sama ada khusus, seperti USBASP untuk keluarga ATS:

Dan sejagat, seperti Miniprog.

Rajah sambungan USBASP ke atmega 328:

Kesimpulannya

Dengan itu, memeriksa mikrokontroler tidak berbeza dengan memeriksa apa-apa mikrokircuit lain, melainkan jika anda mempunyai peluang untuk menggunakan programmer dan membaca maklumat dari mikropengawal tersebut. Jadi, anda yakin tentang kemungkinan interkoneksi dengan PC. Walau bagaimanapun, kerosakan berlaku yang tidak dapat dikesan dengan cara ini.

Secara umum, peranti kawalan jarang gagal, lebih kerap masalahnya adalah mengikat, jadi sebaiknya jangan pergi ke mikrokontroler dengan semua alat, periksa seluruh litar supaya tidak mendapat masalah dengan firmware yang seterusnya.