Sådan kontrolleres mikrokontrolleren for brugbarhed

Ved reparation af udstyr og samling af kredsløb skal du altid være sikker på, at alle elementer er i god stand, ellers spilder du din tid. Mikrokontrollere kan også brænde ud, men hvordan kontrolleres det, hvis der ikke er nogen udvendige tegn: revner i etuiet, forkullede områder, brændende lugt og så videre? For at gøre dette skal du:

• Strømforsyning med stabiliseret spænding;

• multimeter;

• Oscilloskop.

Advarsel:

En fuld kontrol af alle noder på mikrokontrolleren er vanskelig - den bedste måde at erstatte den med en kendt god, eller med den eksisterende, opgradere en anden programkode og kontrollere dens udførelse. I dette tilfælde bør programmet omfatte som en kontrol alle stifter (for eksempel at tænde og slukke lysdioderne efter et bestemt tidsrum), samt afbryde kredsløb og andre ting.

teori

mikrocontroller Er en kompleks enhed i det multifunktionelle noder:

• strømkredsløb;

• registre;

• input og output;

• ALU;

• RAM;

• rOM;

• ADC;

• grænseflader og meget mere.

Når der diagnosticeres en mikrokontroller, opstår det derfor problemer:

Betjening af åbenlyse knudepunkter garanterer ikke driften af ​​de resterende komponenter.

Før du fortsætter med diagnosen af ​​et integreret kredsløb, skal du gøre dig bekendt med den tekniske dokumentation for at finde den, skrive i en søgemaskine en sætning som: "navn på databladelementet", som en mulighed - "atmega328 datablad".

På de allerførste ark vil du se grundlæggende information om elementet, f.eks. Overveje individuelle øjeblikke fra databladet til den fælles 328. atmega, for eksempel har vi det i dip28-pakken, vi er nødt til at finde udpegningen af ​​mikrokontrollerne i forskellige pakker, overvej dip28, der interesserer os.

Den første ting, vi vil være opmærksom på, er, at stifterne 7 og 8 er ansvarlige for plus-strøm og en fælles ledning. Nu skal vi kende egenskaberne ved strømkredsløbene og forbruget af mikrokontrolleren. Forsyningsspændingen er fra 1,8 til 5,5 V, den strøm, der forbruges i den aktive tilstand er 0,2 mA, i laveffekttilstand er den 0,75 μA, og et 32 ​​kHz realtidsklokke er inkluderet. Temperaturområde fra -40 til 105 grader celsius.

Denne information er tilstrækkelig til, at vi kan foretage en grundlæggende diagnose.

Hovedårsager

Mikrokontrollere mislykkes, både under ukontrollerede omstændigheder og på grund af forkert håndtering:

1. Overophedning under drift.

2. Overophedning under lodning.

3. Overbelastning af konklusioner.

4. Omvendt strømforsyning.

5. Statisk elektricitet.

6. Strømstød.

7. Mekanisk skade.

8. Udsættelse for fugt.

Overvej detaljeret hver af dem:

1. Overophedning kan forekomme, hvis du betjener enheden på et varmt sted, eller hvis du har placeret dit design i en for lille kasse. Mikrocontrollerens temperatur kan også øges ved for tæt installation, forkert PCB-layout, når der er varmeelementer ved siden af ​​- modstande, effekttransistorer, lineære effektregulatorer. De maksimalt tilladte temperaturer for almindelige mikrokontrollere ligger i området 80-150 grader celsius.

2. Hvis du lodder med et for kraftigt loddejern eller holder stikket på dets ben i lang tid, kan du overophedes mikron. Varme gennem lederne når frem til krystallen og ødelægger den eller dens forbindelse med stifterne.

3. Overbelastning af terminalerne sker på grund af forkerte kredsløbsløsninger og kortslutninger til jorden.

4. Omvendelse af polaritet, dvs. levering af minus strøm til Vcc og plus til GND kan skyldes forkert installation af IC på kredsløbskortet eller forkert forbindelse til programmereren.

5. Statisk elektricitet kan beskadige chippen, både under installationen, hvis du ikke bruger antistatiske egenskaber og jordforbindelse, eller under drift.

6. Hvis der opstår en funktionsfejl, bryter stabilisatoren ud, eller af en eller anden grund har mikrokontrolleren en spænding, der er højere end den tilladte spænding - det er usandsynligt, at den forbliver intakt.Det afhænger af varigheden af ​​nødsituationen.

7. Vær heller ikke for ivrig, når du monterer delen eller adskiller enheden for ikke at skade benene og kabinettet til elementet.

8. Fugt bliver årsagen til oxider, fører til tab af kontakter, kortslutning. Og vi taler ikke kun om direkte væsketryk på brættet, men også om langvarig drift under forhold med høj luftfugtighed (nær damme og kældre).

Kontrol af mikrokontrolleren uden værktøjer

Start med en ekstern undersøgelse: sagen skal være intakt, lodningen af ​​terminalerne skal være upåklagelig uden mikrokrakker og oxider. Dette kan endda gøres med almindeligt forstørrelsesglas.

Hvis enheden overhovedet ikke fungerer, skal du kontrollere temperaturen på mikrokontrolleren; hvis den er tungt belastet, kan den varme op, men ikke forbrænde, dvs. sagens temperatur skal være sådan, at fingeren holder ved lang hold.Du vil ikke gøre noget uden et værktøj.

Multimeter kontrol

Kontroller for spænding, der kommer til Vcc og Gnd. Hvis spændingen er normal, er du nødt til at måle strømmen, for dette er det praktisk at skære sporet, der fører til Vcc-strømudgangen, så kan du lokalisere målingerne til en bestemt mikrokredsløb uden indflydelse af parallelle forbindelser.

Glem ikke at stribe pladeskærmen til kobberlaget på det sted, hvor du vil røre sonden. Hvis du skærer det forsigtigt, kan du gendanne sporet med en dråbe lodde eller et stykke kobber, for eksempel fra transformatorens vikling.

Alternativt kan du tænde mikrokontrolleren fra en ekstern 5V strømforsyning (eller anden passende spænding) og måle forbruget, men du er stadig nødt til at skære sporet for at udelukke indflydelse fra andre elementer.

Til alle målinger har vi brug for tilstrækkelig information fra databladet. Det vil ikke være overflødigt at se, hvilken spænding strømregulatoren til mikrokontrolleren er designet til. Faktum er, at forskellige mikrokontrollerkredsløb drives af forskellige spændinger, det kan være 3,3V, 5V og andre. Spænding kan være til stede, men stemmer ikke overens med klassificeringen.

Hvis der ikke er nogen spænding, skal du kontrollere, om der er en kortslutning i strømkredsen og på de andre ben. For hurtigt at gøre dette, skal du slukke for tavlen, tænde multimeteret i opkaldstilstand, sæt en sonde på tavlets fælles ledning (jord).

Normalt passerer det langs bordets omkreds, og ved fastgørelsespunkterne med sagen er der fortinnede platforme eller på konnektorhusene. Og det andet trækker på alle konklusionerne fra chippen. Hvis han køber et sted - kontroller, hvilken type pin det er, skal opkaldet fungere på GND-stiften (8. pin på atmega328).

Hvis det ikke fungerer, kan kredsløbet mellem mikrokontrolleren og den fælles ledning muligvis være ødelagt. Hvis det fungerede på andre ben - se diagrammet for lav modstand mellem stiften og minus. Hvis ikke, skal du fjerne mikrokontrolleren og ringe igen. Vi tjekker det samme, men nu mellem pluskraften (med den 7. pin) og terminalerne på mikrokontrolleren. Hvis det ønskes, ringes alle ben sammen, og forbindelsesdiagrammet kontrolleres.

Oscilloskoptest

oscilloskop - en elektronikingeniørs øjne. Med det kan du kontrollere, om resonatoren er snoet. Det forbinder mellem klemmerne XTAL1,2 (benene 9 og 10).

Men oscilloskopsonden har en kapacitans, normalt 100 pF, hvis du indstiller skillelinjen til 10, falder sonde-kapacitansen til 20 pF. Dette ændrer signalet. Men for at teste ydeevnen er det ikke så vigtigt, vi er nødt til at se, om der overhovedet er udsving. Signalet skal have en form som denne og frekvensen svarer til en bestemt instans.

Hvis kredsløbet bruger ekstern hukommelse, kan du kontrollere meget let. Der skal være bursts af rektangulære pulser på datalinjen.

Dette betyder, at mikrokontrolleren korrekt udfører koden og udveksler information med hukommelse.

Vi bruger programmereren

Hvis du fjerner mikrokontrolleren og slutter den til programmereren, kan du kontrollere dens reaktion.For at gøre dette skal du i programmet på pc'en klikke på knappen Læs, hvorefter du kan se programmets ID, på AVR kan du prøve at læse sikringer. Hvis der ikke er nogen læsebeskyttelse, kan du læse firmwaredumpen, downloade et andet program, kontrollere handlingen på koden, du kender.Dette er en effektiv og nem måde at diagnosticere mikrokontrollerfunktioner.

Programmereren kan enten være specialiseret, såsom USBASP til ATS-familien:

Og universal, såsom Miniprog.

Tilslutningsdiagram USBASP til atmega 328:

konklusion

Som sådan er kontrol af mikrokontrolleren ikke forskellig fra at kontrollere nogen anden mikrokredsløb, medmindre du har mulighed for at bruge programmereren og læse informationen fra mikrokontrolleren. Så du er overbevist om dens mulighed for samtrafik med pc'en. Der forekommer dog forstyrrelser, der ikke kan opdages på denne måde.

Generelt mislykkes styreenheden sjældent, oftere er problemet bindingen, så du skal ikke straks gå til mikrokontrolleren med alle værktøjer, kontrollere hele kredsløbet for ikke at få problemer med efterfølgende firmware.