kategorier: Mikrokontrollkretsar
Antal visningar: 32596
Kommentarer till artikeln: 0

Hur man kontrollerar mikrokontrollern för användbarhet

 

När du reparerar utrustning och monterar kretsar måste du alltid vara säker på att alla element är i gott skick, annars kommer du att slösa bort din tid. Mikrokontroller kan också bränna ut, men hur kontrollerar det om det inte finns några yttre tecken: sprickor i fallet, förkolade områden, brinnande lukt och så vidare? För att göra detta behöver du:

  • Strömförsörjning med stabiliserad spänning;

  • multimeter;

  • Oscilloskop.

Mikrokontrollenhet

Varning:

En fullständig kontroll av alla noder på mikrokontrollern är svårt - det bästa sättet att ersätta den med en känd bra, eller med den befintliga, uppgradera en annan programkod och kontrollera dess körning. I det här fallet bör programmet inkludera både kontroll av alla stiften (till exempel att slå på och stänga av lysdioderna efter en viss tid), såväl som avbrytarkretsar och andra saker.


teori

mikrokontroller Är en komplex enhet i det multifunktionella noder:

  • kraftkretsar;

  • register;

  • ingångar och utgångar;

  • ALU;

  • RAM;

  • ROM;

  • ADC;

  • gränssnitt och mer.

Mikrokontroller blockschema

Därför uppstår problem när man diagnostiserar en mikrokontroller:

Funktionen av uppenbara noder garanterar inte driften av de återstående komponenterna.

Innan du fortsätter med diagnosen av någon integrerad krets måste du bekanta dig med den tekniska dokumentationen för att hitta den, skriva i en sökmotor en fras som: "namn på databladelementet", som tillval - "atmega328 datablad".

ATMEGA328

På de allra första bladen ser du grundläggande information om elementet, till exempel överväga enskilda ögonblick från databladet till den gemensamma 328: e atmega, till exempel har vi den i dip28-paketet, vi måste hitta uttaget av mikrokontrollerna i olika paket, överväga dip28 som intresserar oss.

Slutsatser om mikrokontroller

Det första vi kommer att vara uppmärksamma på är att stift 7 och 8 ansvarar för plusström och en gemensam tråd. Nu måste vi känna till strömkretsarnas egenskaper och mikrokontrollerns förbrukning. Matningsspänningen är från 1,8 till 5,5 V, strömmen som förbrukas i det aktiva läget är 0,2 mA, i lågeffektläget är den 0,75 μA och en 32 kHz realtidsklocka ingår. Temperaturintervall från -40 till 105 grader Celsius.

egenskaper hos

Denna information räcker för att vi kan utföra en grundläggande diagnos.


Huvudsakliga skäl

Mikrokontroller misslyckas, både för okontrollerade omständigheter och på grund av felaktig hantering:

1. Överhettning under drift.

2. Överhettning under lödning.

3. Överbelastning av slutsatser.

4. Omvänd strömförsörjning.

5. Statisk elektricitet.

6. Strömbrytare.

7. Mekanisk skada.

8. Exponering för fukt.

Mikrokontrollern på Arduino-styrelsen

Tänk i detalj på var och en av dem:

1. Överhettning kan uppstå om du använder enheten på ett hett ställe, eller om du har placerat din design i ett för litet hölje. Mikrokontrollerns temperatur kan också höjas genom för hård installation, felaktig PCB-layout, när det finns värmeelement bredvid - motstånd, effekttransistorer, linjära effektregulatorer. De högsta tillåtna temperaturerna för vanliga mikrokontroller ligger i intervallet 80-150 grader Celsius.

2. Om du löd med ett för kraftfullt lödkolv eller håller sticket på benen under lång tid kan du överhetta mikron. Värme genom ledningarna når kristallen och förstör den eller dess anslutning till stiften.

3. Överbelastning av terminalerna sker på grund av felaktiga kretsar och kortslutningar till marken.

4. Vändning av polaritet, dvs. tillförseln av minuseffekt till Vcc och plus till GND kan bero på felaktig installation av IC: er på kretskortet eller felaktig anslutning till programmeraren.

5. Statisk elektricitet kan skada chipet, både under installationen, om du inte använder antistatiska attribut och jordning eller under drift.

6. Om ett fel inträffar bryter stabilisatorn ut, eller av någon anledning har mikrokontrollern en spänning som är högre än den tillåtna spänningen - det är osannolikt att den förblir intakt.Det beror på nödens varaktighet.

7. Var inte för ivrig när du monterar delen eller demonterar enheten för att inte skada benen och höljet på elementet.

8. Fukt blir orsaken till oxider, leder till förlust av kontakter, kortslutning. Och vi pratar inte bara om den direkta träffningen av vätska på brädet, utan också om långsiktig drift under förhållanden med hög luftfuktighet (nära dammar och källare).



Kontrollera mikrokontrollern utan verktyg

Börja med en extern undersökning: fallet måste vara intakt, lödningen av terminalerna måste vara oklanderlig, utan mikrokrackar och oxider. Detta kan till och med göras med vanligt förstoringsglas.

Lödfel

Om enheten inte fungerar alls ska du kontrollera temperaturen på mikrokontrollern. Om den är tungt belastad kan den värmas upp, men inte bränna, dvs. fallets temperatur måste vara sådan att fingret tolererar med lång hållning.Du gör ingenting utan ett verktyg.

Överhettning av mikrokontroller

Multimeterskontroll

Kontrollera att spänningen kommer till Vcc och Gnd. Om spänningen är normal måste du mäta strömmen, för detta är det bekvämt att klippa spåret som leder till Vcc-utgången, då kan du lokalisera mätningarna till en specifik mikrokrets utan påverkan av parallella anslutna element.

Glöm inte att ta bort kartongskyddet till kopparskiktet på den plats där du kommer att röra sonden. Om du klipper den noggrant kan du återställa banan med en droppe löd eller en kopparbit, till exempel från transformatorns lindning.

Alternativt kan du driva mikrokontrollern från en extern 5V strömkälla (eller annan lämplig spänning) och mäta förbrukningen, men du måste fortfarande klippa spåret för att utesluta påverkan från andra element.

Multimeterskontroll

För alla mätningar behöver vi tillräckligt med information från databladet. Det är inte överflödigt att se vilken spänning effektregulatorn för mikrokontrollern är konstruerad för. Faktum är att olika mikrokontrollkretsar drivs av olika spänningar, det kan vara 3,3V, 5V och andra. Spänningen kan finnas närvarande men inte matcha betyg.

Om det inte finns spänning, kontrollera om det finns en kortslutning i strömkretsen och på de andra benen. För att snabbt göra detta, stäng av strömmen till kortet, slå på multimetern i uppringningsläge, sätt en sond på kortets gemensamma tråd (jord).

Vanligtvis passerar den längs kortets omkrets, och vid fästpunkterna med höljet finns det konserverade plattformar eller på kontakthusen. Och den andra, dra på alla slutsatser från chipet. Om han köper någonstans - kolla vilken typ av stift det är, bör uppringningen fungera på GND-stiftet (8: e stiftet på atmega328).

Kontroll av mikrokontroller

Om det inte fungerar kan kretsen mellan mikrokontrollern och den gemensamma kabeln brytas. Om det fungerade på andra ben - se diagrammet för låg motstånd mellan stift och minus. Om inte, måste du ta bort mikrokontrollern och ringa igen. Vi kontrollerar samma sak, men nu mellan pluskraften (med den 7: e stift) och terminalerna på mikrokontrollern. Om så önskas ringas alla ben tillsammans och anslutningsdiagrammet kontrolleras.


Oscilloskoptest

oscilloskop - en elektronikingenjörs ögon. Med det kan du kontrollera om det är laser på resonatorn. Den ansluts mellan plintarna XTAL1,2 (ben 9 och 10).

Oscilloskoptest

Men oscilloskopsonden har en kapacitans, vanligtvis 100 pF. Om du ställer in delaren till 10, sjunker sondkapacitansen till 20 pF. Detta gör en signaländring. Men för att testa prestandan är det inte så viktigt, vi måste se om det finns några svängningar alls. Signalen ska ha en form som denna och frekvensen motsvarar en specifik instans.

oscillogram

Om kretsen använder externt minne kan du kontrollera mycket enkelt. Det bör finnas brister med rektangulära pulser på datalinjen.

Exempel på oscilloskop

Detta innebär att mikrokontrollern korrekt kör koden och utbyter information med minnet.


Vi använder programmeraren

Om du tar bort mikrokontrollern och ansluter den till programmeraren kan du kontrollera reaktionen.För att göra detta, i programmet på datorn, klicka på Läs-knappen, varefter du kommer att se programmerarens ID, på AVR kan du försöka läsa säkringar. Om det inte finns något lässkydd kan du läsa firmware-dumpningen, ladda ner ett annat program, kontrollera funktionen på koden du känner.Detta är ett effektivt och enkelt sätt att diagnostisera fel i mikrokontrollern.

Programmeraren kan vara antingen specialiserad, till exempel USBASP för ATS-familjen:

Vi använder programmeraren

Och universal, som Miniprog.

Programmerare Miniprog

Anslutningsdiagram USBASP till atmega 328:

USBASP till atmega 328 kopplingsschema

slutsats

Som sådan är det inte annorlunda att kontrollera mikrokontrollen från att kontrollera någon annan mikrokrets, såvida du inte har möjlighet att använda programmeraren och läsa informationen från mikrokontrollern. Så du är övertygad om dess möjlighet till samtrafik med PC: n. Men det uppstår fel som inte kan upptäckas på detta sätt.

Generellt misslyckas sällan styrenheten, oftare är problemet bindningen, så du bör inte omedelbart gå till mikrokontrollern med alla verktyg, kolla hela kretsen för att inte få problem med efterföljande firmware.

Se även på elektrohomepro.com:

  • Hur man kontrollerar chipets prestanda
  • Typer och arrangemang av AVR-mikrokontroller
  • Hur man inte bränner Arduino - tips för nybörjare
  • Felsökningsmetoder för elektroniska kretsar
  • Hur man kontrollerar diodbron

  •