Cum se poate verifica dacă micro-controlerul este funcțional

În repararea echipamentelor și a asamblării circuitelor, trebuie să fiți întotdeauna sigur că toate elementele sunt în stare de funcționare bună, altfel veți pierde timpul. Microcontrolerele pot, de asemenea, să se ardă, dar cum să verifice dacă nu există semne externe: fisuri în carcasă, zone carbonizate, miros arzător și așa mai departe? Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de:

• Alimentare cu tensiune stabilizată;

• multimetru;

• Osciloscop.

Atenție:

O verificare completă a tuturor nodurilor microcontrolerului este dificilă - cea mai bună modalitate de a o înlocui cu una bună cunoscută sau cu cea existentă, actualizați un alt cod de program și verificați execuția acestuia. În acest caz, programul ar trebui să includă atât verificarea tuturor pinilor (de exemplu, pornirea și oprirea LED-urilor după o perioadă de timp specificată), cât și întreruperea circuitelor și alte lucruri.

teorie

microcontroler Este un dispozitiv complex în el noduri multifuncționale:

• circuite de alimentare;

• registre;

• intrări și ieșiri;

• ALU;

• RAM;

• ROM;

• ADC;

• interfețe și multe altele.

Prin urmare, atunci când diagnosticați un microcontroler, apar probleme:

Funcționarea nodurilor evidente nu garantează funcționarea componentelor rămase.

Înainte de a continua diagnosticul oricărui circuit integrat, trebuie să vă familiarizați cu documentația tehnică pentru a o găsi, scrieți într-un motor de căutare o frază de genul: „numele elementului fișei tehnice”, ca opțiune - „atmega328 datasheet”.

În primele foi veți vedea informații de bază despre element, de exemplu, luați în considerare momentele individuale din fișa tehnică la atmega comună 328, de exemplu, o avem în pachetul dip28, trebuie să găsim identificarea microcontrolerelor în diferite pachete, luând în considerare dip28 care ne interesează.

Primul lucru la care vom fi atenți este faptul că pinii 7 și 8 sunt responsabili de plusul de putere și de un fir comun. Acum trebuie să cunoaștem caracteristicile circuitelor de alimentare și consumul microcontrolerului. Tensiunea de alimentare este de la 1,8 până la 5,5 V, curentul consumat în modul activ este de 0,2 mA, în modul de consum redus este de 0,75 μA și este inclus un ceas în timp real de 32 kHz. Intervalul de temperatură cuprins între -40 și 105 grade Celsius.

Aceste informații ne sunt suficiente pentru a realiza un diagnostic de bază.

Motivele principale

Microcontrolerele nu reușesc, atât pentru circumstanțe necontrolate, cât și din cauza manipulării necorespunzătoare:

1. Încălzire în timpul funcționării.

2. Încălzire în timpul lipirii.

3. Suprasolicitarea concluziilor.

4. Alimentare inversă.

5. electricitate statică.

6. Supratensiunile de putere.

7. Daune mecanice.

8. Expunerea la umiditate.

Luați în considerare în detaliu fiecare dintre ele:

1. Încălzirea poate apărea dacă acționați dispozitivul într-un loc fierbinte sau dacă ați plasat designul într-o carcasă prea mică. Temperatura microcontrolerului poate fi crescută și printr-o instalare prea strânsă, o dispunere necorespunzătoare a PCB, atunci când există elemente de încălzire lângă el - rezistențe, tranzistoare de putere, regulatoare lineare de putere. Temperaturile maxime admise ale microcontrolerelor comune se situează în intervalul 80-150 grade Celsius.

2. Dacă lipiti cu o fieră de lipit prea puternică sau țineți îndepărtarea pe picioarele ei mult timp, puteți supraîncălzi microni. Căldura prin cabluri va atinge cristalul și îl va distruge sau legătura cu pinii.

3. Supraîncărcarea terminalelor se produce din cauza circuitelor incorecte și a scurtcircuitelor la masă.

4. Inversarea polarității, adică furnizarea de energie minus la Vcc și plus la GND se poate datora instalării necorespunzătoare a CI-urilor pe placa de circuit sau unei conexiuni incorecte cu programatorul.

5. Electricitatea statică poate deteriora cipul, atât în ​​timpul instalării, dacă nu utilizați atribute antistatic și împământare sau în timpul funcționării.

6. Dacă apare o defecțiune, stabilizatorul se întrerupe sau, din anumite motive, microcontrolerul are o tensiune mai mare decât tensiunea admisă - este puțin probabil să rămână intact.Depinde de durata de urgență.

7. De asemenea, nu fiți prea zelos atunci când montați piesa sau dezasamblați dispozitivul pentru a nu deteriora picioarele și carcasa elementului.

8. Umiditatea devine cauza oxizilor, duce la pierderea contactelor, la scurtcircuite. Și vorbim nu numai despre lovirea directă a lichidului de pe bord, ci și despre funcționarea pe termen lung în condiții cu umiditate ridicată (lângă iazuri și subsoluri).

Verificarea microcontrolerului fără unelte

Începeți cu o examinare externă: carcasa trebuie să fie intactă, lipirea bornelor trebuie să fie impecabilă, fără microcrede și oxizi. Acest lucru se poate face chiar și cu lupa obișnuită.

Dacă dispozitivul nu funcționează deloc, verificați temperatura microcontrolerului; dacă este încărcat puternic, se poate încălzi, dar nu arde, adică. temperatura carcasei trebuie să fie astfel încât degetul să tolereze cu menținerea lungă.Nu veți face nimic fără un instrument.

Verificare multimetrică

Verificați dacă tensiunea vine la Vcc și Gnd. Dacă tensiunea este normală, trebuie să măsurați curentul, pentru aceasta este convenabil să tăiați pista care duce la puterea Vcc, atunci puteți localiza măsurătorile la un microcircuit specific, fără influența elementelor conectate în paralel.

Nu uitați să dezbrăcați capacul plăcii în stratul de cupru în locul în care veți atinge sonda. Dacă o tăiați cu atenție, puteți restabili pista cu o picătură de lipit sau o bucată de cupru, de exemplu din înfășurarea transformatorului.

În mod alternativ, puteți alimenta microcontrolerul de la o sursă de alimentare externă de 5 V (sau o altă tensiune adecvată) și să măsurați consumul, dar mai trebuie să tăiați pista pentru a exclude influența altor elemente.

Pentru toate măsurătorile, avem nevoie de suficiente informații din fișa tehnică. Nu va fi de prisos să vedem pentru ce tensiune este proiectat regulatorul de putere pentru microcontroler. Cert este că diferite circuite de microcontroller sunt alimentate de tensiuni diferite, pot fi de 3,3 V, 5V și altele. Tensiunea poate fi prezentă, dar nu se potrivește cu ratingul

Dacă nu există tensiune, verificați dacă există un scurtcircuit în circuitul de alimentare și pe celelalte picioare. Pentru a face acest lucru rapid, opriți alimentarea pe placă, porniți multimetrul în modul de formare, puneți o sondă pe firul comun (placa) al plăcii.

De obicei, trece de-a lungul perimetrului plăcii, iar în punctele de atașare cu carcasa există platforme înclinate sau pe carcasele conectorului. Iar al doilea, trageți toate concluziile cipului. Dacă cumpără de undeva - verificați ce tip de pin este, apelarea ar trebui să funcționeze pe pinul GND (al 8-lea pin pe atmega328).

Dacă nu funcționează, circuitul dintre microcontroler și cablul comun poate fi spart. Dacă a funcționat pe alte picioare - a se vedea diagrama pentru rezistență scăzută între știft și minus. Dacă nu, trebuie să scoateți microcontrolerul și să sunați din nou. Verificăm același lucru, dar acum între puterea plus (cu pinul 7) și bornele microcontrolerului. Dacă doriți, toate picioarele sunt telefonate împreună și se verifică diagrama de conectare.

Testul osciloscopului

osciloscop - ochii unui inginer electronic. Cu ajutorul acestuia, puteți verifica dacă există rezonanțe pe rezonator. Se conectează între terminalele XTAL1,2 (picioarele 9 și 10).

Dar sonda osciloscopului are o capacitanță, de obicei 100 pF, dacă setați divizorul la 10, capacitatea sondei scade la 20 pF. Aceasta face o modificare a semnalului. Dar pentru a testa performanța nu este atât de esențial, trebuie să vedem dacă există fluctuații deloc. Semnalul ar trebui să aibă o formă ca aceasta și frecvența corespunzătoare unei anumite instanțe.

Dacă circuitul folosește memorie externă, puteți verifica foarte ușor. Ar trebui să existe rafale de impulsuri dreptunghiulare pe linia de date.

Aceasta înseamnă că microcontrolerul execută corect codul și schimbă informații cu memorie.

Folosim programatorul

Dacă scoateți microcontrolerul și îl conectați la programator, puteți verifica reacția acestuia.Pentru a face acest lucru, în programul de pe PC, faceți clic pe butonul Citiți, după care veți vedea ID-ul programatorului, pe AVR puteți încerca să citiți siguranțe. Dacă nu există protecție la citire, puteți citi descărcarea de firmware, descărcați un alt program, verificați funcționarea pe codul pe care îl cunoașteți. Acesta este un mod eficient și ușor de a diagnostica defecțiunile microcontrolerului.

Programatorul poate fi fie specializat, cum ar fi USBASP pentru familia ATS:

Și universal, cum ar fi Miniprog.

Schema de conexiune USBASP la atmega 328:

concluzie

Ca atare, verificarea microcontrolerului nu este diferită de a verifica orice alt microcircuit, cu excepția cazului în care aveți ocazia să utilizați programatorul și să citiți informațiile de la microcontroler. Deci sunteți convins de posibilitatea sa de interconectare cu PC-ul. Cu toate acestea, apar defecțiuni care nu pot fi detectate în acest mod.

În general, dispozitivul de control nu reușește foarte rar, mai des problema este legarea, deci nu trebuie să mergeți imediat la microcontroler cu toate instrumentele, să verificați întregul circuit pentru a nu avea probleme cu firmware-ul ulterior.