Módulos PIC e AVR de chips SMD adequados para breadBoarding: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

De vez em quando, você se depararia com alguns microcontroladores na forma montada em superfície (SMD), que gostaria de experimentar em sua placa de ensaio! Você tentaria muito obter a versão DIL desse chip; às vezes, ele não estaria disponível. As versões mais recentes dos chips MCU são quase sempre produzidas na forma SMD, podendo ser SOIC, ou SOP ou TSSOP, QFP ou TQFP (forma quádrupla). Este Instructable é para preencher essa necessidade do consertador amador.

Eu encontrei alguns chips SMD para PIC16F76 - SOIC 28. Comprei um monte deles por um preço baixo. Mais retorno para o investimento!

Também me deparei com alguns chips SMD para Atmega88A-AU na forma de TQFP de 32 chumbo. Este é um pacote quad com 8 pinos em cada um dos 4 lados. E alguns chips SMD para o ATTINY44A - TSSOP de 14 pinos com passo de 0,8 mm (cobre apenas a parte superior do seu polegar!). Esses foram um desafio, vou mostrar o que fazer com eles no próximo instrutível.

Primeiro, veremos o SOIC28- PIC16F76 mais fácil de manusear. Veja a embalagem das tiras com que ela vem (figura 1).

E o que fizemos com ele para finalmente colocá-lo na placa de ensaio, de onde seus amadores podem começar a jogar, conectando todos os componentes que você gosta nos pinos generosamente disponíveis! veja a Figura 2.

Outra razão pela qual você pode querer fazer esse tipo de coisa é as versões SMD, se você comprar 10 deles ou às vezes 5 em um site chinês, sai muito mais barato do que a versão do tipo DIP de sua loja de eletrônicos da vizinhança, se você pode esperar 3 semanas para recebê-lo no sistema de transporte transcontinente.

Etapa 1: Fazendo o Módulo SOIC 28 pinos 1,27 mm Pitch PIC16F76

Estas são as ferramentas de que você precisa, um cortador de fios, fio de aço de 0,5 mm de diâmetro (compre em qualquer loja de ferragens, é usado para amarrar vergalhões de aço, você precisa do fio de aço porque precisa ser rígido o suficiente, às vezes vem com uma luz revestimento de zinco), uma placa adaptadora TSSOP disponível em qualquer loja de eletrônicos online e uma régua (se você tiver problemas para cortar os comprimentos dos fios exatamente a olho). Além disso, os pinos machos da plataforma da máquina são úteis para alinhar os comprimentos dos fios cortados durante o trabalho. São necessários dois cabeçalhos, cada um com 14 pinos. Eles serão usados como gabaritos para segurar os pinos enquanto você os coloca nos orifícios do adaptador mais tarde e durante a soldagem. Você também poderia usar fio de aço de 0,6 mm, o que pode se adequar melhor à nossa inserção de protoboard, finalmente, mas eu não tive acesso a esse tamanho de fio.

Por favor, veja as fotos.

Você precisa usar um 3M comumente usado em esfregões verdes para cozinha. Use-o para limpar um trecho de 1 metro do fio de 0,5 mm para fazê-lo brilhar, passe o fio de ponta a ponta (não corte ainda do carretel que você armazenou o fio) 3 vezes ou mais até que ganhe um brilho visível. alguns pontos de ferrugem castanho-claros no fio podem ser vistos, basta limpar com o esfregão também. Tudo bem se você não conseguir removê-los totalmente, desde que as pontas dos fios estejam brilhantes. Esta etapa de limpeza do fio é necessária. Ao fazer isso, estique o fio levemente, para uniformizar quaisquer dobras ou dobras nele para que fique reto antes de começarmos a cortar. Se qualquer torção no fio não for corrigível, rejeite essa pequena parte enquanto faz o recorte conforme o ato do próximo parágrafo.

Comece a cortar o fio limpo em comprimentos de 2 polegadas. Use um fio já cortado para medir o próximo comprimento do fio a ser cortado, não há problema se eles estiverem fora do comprimento em até 1 ou 2 mm. Depois de soldar, finalmente, você ainda pode redimensionar ou recortar os que são mais longos e até mesmo eliminá-los. Você precisa de 28 deles, faça 4 extras caso encontre algum defeito ao soldar em alguma peça cortada, para substituí-la. Coloque-os em um papel branco em sua mesa de trabalho ordenadamente, um paralelo ao outro.

Etapa 2: soldando o chip SOIC28 SMD ao adaptador

Agora pegue o adaptador SOIC 28. Normalmente ele pode ter dois lados, você usará o lado com passo de 1,27 mm entre as trilhas (o outro lado pode ser TSSOP ou SSOP28 com passo de 0,65 mm). Às vezes você será capaz de fornecer SOIC 32, tudo bem, desde que seja maior que 28. Você também pode usar aqueles, apenas deixe os orifícios que você não precisa para o seu chip SMD sem usar. No entanto, coloque o chip na posição mais alta, no adaptador, alinhando seu pino no. 1 com a marcação do pino 1 na placa do adaptador, (almofadas não utilizadas abaixo. Haverá um ponto no chip para marcar o pino no. 1. A escrita no adaptador dizendo "SOIC-28" deve vir abaixo do chip, ou seja,, abaixo dos pinos 14 e 15. Esta escrita no adaptador ajuda a reconhecer como posicionar o chip posteriormente ao manusear o módulo e conectar na placa de ensaio, removendo e fazendo isso repetidamente no futuro, sem erros.

Limpe os trilhos do adaptador e os VIAs de borda também com a almofada scotch-brite verde, não há necessidade de exagerar! Coloque um pouco de fluxo nas almofadas do adaptador onde você irá soldar. Coloque o fluxo na parte superior dos pinos do MCU por 1 mm somente ao longo do pino, ou seja, na extremidade do pino. Coloque o MCU no adaptador. Você pode usar um pedaço de fita adesiva 3M para segurá-lo no lugar até soldar alguns pinos nos cantos do chip, para prendê-lo firmemente, em seguida, remova a fita e solde o resto. É importante levar algum tempo para alinhar o chip corretamente de modo que seus pinos fiquem nas trilhas do adaptador o máximo possível no centro e, em seguida, fixem a fita adesiva. Ao soldar os pinos, use a menor quantidade de solda possível na ponta do ferro (eu uso um ferro cônico de ponta fina de 10 watts, DICA: SEMPRE use um ferro controlado por temperatura manual ou automático com isolamento de rede / tipo transformador ao trabalhar com eletrônicos / microcontroladores sensíveis, LEDs, etc.) ou 1 mm logo acima da ponta, para que flua para a ponta conforme você o segura contra cada ponta de pino. O fio de solda de fluxo multicore com 0,5 mm de diâmetro é adequado. Você também pode usar fio de solda de 0,8 mm se tiver o cuidado de passar um pouquinho na ponta de cada pino com a ponta do ferro na temperatura certa. A solda fluirá logo abaixo de cada almofada à medida que você passar ou tocar a ponta do Ferro em cada pino, prendendo-o aos trilhos / almofadas do Adaptador. Você pode normalmente soltar e ancorar a solda de 3 pinos cada vez que tocar a ponta do ferro no fio de solda (para derreter um pouco na ponta ou 1 mm acima da ponta, pois tende a fluir PARA BAIXO em uma ponta cônica, que é o que você precisa). E repita para os próximos 3 pinos na sequência. Mais tarde você pode voltar e dar mais um toque com uma pequena quantidade de solda, nas pontas dos pinos onde você tiver dúvidas sobre a conectividade, mas nunca coloque o excesso de solda em primeiro lugar, pois isso fará a ponte entre os pinos de contato do MCU, você perderia muito tempo removendo esse excesso de solda com um sugador de solda, sem mencionar o superaquecimento dos adaptadores, trilhas e pinos do MCU). Veja alguns tutoriais de soldagem SMD de tubo U se você não estiver confiante e pratique com um SMD ou PCB descartável antes de tentar isso em um MCU real!

Após o resfriamento, coloque o DMM na faixa de continuidade e ouça o bipe enquanto verifica o VIA em cada orifício na periferia do adaptador com a outra ponta da sonda colocada suavemente em cada pino do MCU! Sim, é apenas 1,27 mm de passo entre o pns MCU, mas você pode colocar a sonda no pino certo! Você pode fazer isso com o passo de 0,8 mm SMD MCU e QFP também (instrutível posteriormente)! É apenas uma verificação de continuidade, portanto, uma breve permanência da ponta da sonda DMM em cada pino do MCU tocando levemente no TOPO com a sonda mantida verticalmente, ouvindo o bipe. o truque Os orifícios / VIAS no adaptador ajudam a ancorar a outra ponta da sonda do DMM. Certifique-se de que haja continuidade para os VIAs correspondentes no adaptador SOIC para os pinos MCU. Repita em caso de dúvida. Faça começando pelo PIN1 (está marcado nos orifícios do adaptador VIA) e termine no pino 28 de forma que você não perca nenhum pino ou orifício). Procure cuidadosamente os pinos em ponte, usando uma lente se desejar, enquanto faz isso, e verifique a continuidade no pino adjacente também para garantir que não haja ponte entre QUAISQUER DOIS pinos adjacentes. Qualquer ligeira ponte você pode corrigir colocando a ponta do ferro sobre ela, fundindo-a novamente e puxando para fora na lacuna entre os dois pinos MCU. Se isso não corrigir a ponte, obviamente é um globo maior com o qual você está lidando (você não observou a regra de 'solda mínima' a ser usada!) E traga seu sugador de solda ou fio trançado, o que você quiser usar.

Esta verificação de continuidade para a possibilidade de ligação pode ser feita na periferia também, uma vez que você já verificou a partir das almofadas de borda / orifícios VIA até os pinos individuais MCU para a continuidade na etapa anterior! Basta verificar a continuidade de um orifício VIA para o vizinho! Não deve bipar! Espero que minha explicação seja suficientemente detalhada para ajudar até mesmo o iniciante.

Depois de concluir isso de forma satisfatória, vá para o ato de soldar pedaços de arame nos orifícios VIA nas bordas do adaptador (próximo passo).

Etapa 3: posicionar os pedaços de arame cortados nos orifícios do adaptador e na solda

Coloque cada pedaço de fio que você cortou cuidadosamente em cada orifício do adaptador SOIC-28 até que ele pare no orifício-guia abaixo do cabeçalho dos pinos da máquina. segure o cabeçalho dos pinos da máquina a uma distância abaixo do adaptador de forma que exatamente uma polegada se projete para cada fio inserido abaixo do orifício do adaptador. É assim que eu fiz. O cabeçalho dos pinos da máquina é apertado o suficiente para receber a broca de 0,5 mm, um encaixe correto e o mantém no lugar enquanto você coloca outros pinos nos orifícios restantes. Faça primeiro um lado do adaptador SOIC, ou seja, 14 bits de arame serão introduzidos em um lado primeiro através dos orifícios do adaptador. Todos os bits de arame devem ser colocados firmemente na plataforma da máquina mantida uma polegada abaixo (empurre cada extremidade do pedaço de arame no orifício na plataforma da máquina) na posição exatamente paralela, até onde você pode ver seu paralelo a olho, abaixo dela! Parece difícil, mas não é, continue fazendo um fio de cada vez.

Por fim, coloque o fluxo com uma escova minúscula nos orifícios da Via por onde passam os pedaços de arame. Mais fluxo é sempre bom, você sempre pode limpar mais tarde com o IPA. Coloque também um pouco de fluxo no fio que está próximo ao orifício do adaptador, um mm acima e abaixo dele. Aqueça o ferro de solda e comece a soldar. Solde na parte superior e inferior dos orifícios da Via, para obter boas juntas de solda cônicas e pontiagudas nos orifícios e os fios que os atravessam. Não é tão difícil quanto parece! Se você não fez isso antes, você conseguirá facilmente, apenas use fluxo suficiente se você descobrir que a solda não está fundindo corretamente com a almofada ou com o fio de aço. DICAS ADICIONAIS: Não use uma temperatura de ferro muito alta, pois isso fará com que o fluxo evapore antes de terminar seu trabalho! Reduza também a temperatura do ferro girando seu regulador (o ferro com temperatura controlada manual precisa disso, mas aqueles de vocês que têm ferros automáticos também precisam definir a temperatura mais baixa que AINDA DERRETE A SOLDADORA de forma confiável, para evitar superaquecimento, laminação da almofada e fluxo evaporação prematura) até que o calor seja apenas o suficiente para fazer seu trabalho enquanto solda e funde os comprimentos de fio aos orifícios de Via no adaptador.

Depois de concluir o procedimento acima, repita com o outro cabeçote de pino da máquina mantido abaixo dos orifícios do adaptador, usando os 14 bits de fio restantes do outro lado e soldar. (DICA: estamos usando o cabeçote de pinos da máquina de 14 pinos como um 'JIG & FIXTURE' para nos ajudar a manter os pinos equidisponíveis, as extremidades posicionadas na distância certa e, em seguida, soldar, um fio de cada vez. Certifique-se antes soldar os pinos que o JIG e o PCB do adaptador estão à distância certa (cada pino deve se projetar pelo menos uma polegada abaixo da placa do adaptador) e o mais paralelo possível.) Nas fotos acima você verá que o chip não está soldado no adaptador, porque é mostrado para fins de demonstração, mas você deve soldar o chip SMD no adaptador antes de soldar as brocas ou pinos através dos orifícios / VIAs do adaptador! (Um chip que eu já soldei e as fotos disso você pode ver a próxima etapa.)

Etapa 4: O pacote DIL MCU concluído, pronto para uso na placa de ensaio! e também para os jumpers da DuPont

Você pode ver as fotos que mostram o módulo concluído. Você pode colocá-lo em qualquer placa de ensaio e conectar componentes como desejar enquanto faz experiências neste MCU.

Observe que, além dos orifícios da placa de ensaio, você também pode usar as projeções do fio superior (acima do PCB do adaptador) para conectar conectores de fio jumper do tipo DuPont! Isso pode ajudá-lo a evitar o congestionamento de fios. Desta forma, oferece flexibilidade adicional ao usar este módulo. O fio de 0,5 mm que usamos funciona para um ajuste confortável aos Jumpers DuPont também! Eu normalmente coloco este módulo na placa de ensaio, a maioria das conexões aos pinos são feitas nos soquetes de pino da placa de ensaio, exceto o Vcc e o aterramento que eu conecto diretamente com os jumpers da DuPont na PARTE SUPERIOR DO MÓDULO. No caso de você estar testando um pino digital com um LED, você pode conectar este LED com um resistor diretamente a um dos pinos superiores se você não tiver espaço na placa de ensaio. Portanto, podemos fazer conexões em duas camadas para esta placa adaptadora! Medir a tensão nos pinos também é fácil, basta conectar a ponta de prova preta do DMM ao pino de aterramento e a outra ponta de prova vermelha ao pino onde deseja medir, usando os pinos de projeção superiores para medir a tensão (por exemplo, tensão PWM em um pino, Digital ON estado de um alfinete, etc.).

Etapa 5: Mais algumas fotos para entender o que fizemos

Mais fotos irão ajudá-lo a entender o processo e, finalmente, o que obtivemos, adequado para conectar em nossa placa de ensaio. Observe que há duas maneiras de usá-lo na placa de ensaio, você pode conectá-lo diretamente sem remover os pinos do conector macho da máquina em ambos os lados (conector de 14 pinos em cada lado) que ainda estão se encaixando perfeitamente nos fios que descem do suporte do adaptador fora MCU! ou você pode remover cuidadosamente os cabeçalhos, certificando-se de que os pinos estejam espaçados igualmente 0,1 polegada e conecte as extremidades do fio de aço de 0,5 mm de diâmetro na placa de ensaio. Certifique-se de endireitar todos os pinos com um alicate de bico fino após a conclusão do processo de soldagem dos fios ao adaptador, mantendo um espaçamento uniforme entre os pinos na extremidade superior acima da placa adaptadora e na extremidade inferior, onde vai para a placa de ensaio. Mas eu o uso com os pinos do coletor no lugar, pois eles ajudam no alinhamento dos fios rígidos que se encaixam perfeitamente nos orifícios do coletor.

A escolha é sua, com o que você se sentir confortável.

Etapa 6: Módulo para SOIC 0,8 mm Pitch Attiny44A

Eu forneço apenas as fotos dos pacotes que fiz para experimentar no Attiny44A e no QFP Atmega 88A de 32 pinos. Descreverei como fazê-lo em instruções mais tarde. Eles são soldados em seu próprio módulo plug-in removível, com soquetes correspondentes (conectores de pino de jumper fêmea) soldados em uma placa de desenvolvimento cum de programação rápida que fiz de stripboard, que também contém o conector ICS de 10 pinos do USB-ASP. para conveniência na programação.

Etapa 7: Módulo de plug-in para pacote de 32 pinos-TQFP Atmega88A-SSU, fotos apenas com placa de desenvolvimento para usá-lo

Veja as fotos em anexo., Não dou descrição do processo neste instrutível, mas é muito semelhante ao descrito para a criação do módulo removível contendo o MCU. O cabeçalho ICS de 10 pinos também é mostrado. Há um LED indicador de alimentação em cada placa. Também uma Schottky de prevenção de tensão reversa com Vfw 0,24V na placa mostrada nestas fotos. Eu normalmente coloco isso em cada placa que eu crio a partir de stripboard.

Há também um botão de pino RESET para aterrá-lo e um resistor de 4,7 K para puxar este pino para Vcc. Este resistor de reset é necessário não apenas para a operação normal do MCU, mas também para programá-lo. O USB-ASP puxará o pino RESET para o potencial GROUND, após o que os pinos MISO, MOSI, SCK, deixarão de se comportar como pinos de porta e assumirão suas 'funções alternativas' para executar o protocolo SPI (função ICS). Quando o pino RESET é mantido alto pelo USB-ASP, esses mesmos pinos funcionam em seu modo normal como pinos de porta. Isso pode ajudá-lo a entender melhor como esses mesmos pinos funcionam de duas maneiras diferentes, uma durante a programação, outra durante a operação normal como pinos de porta, e por que o bit do pino RESET deve ser definido como 1 para "permitir" que seja usado para redefinir finalidade em vez do pino da porta, e por que o bit SPIEN nos fusíveis deve ser definido (valor '0') para habilitar ICS / programação com pinos SPI da função MCU.

Todas essas placas descritas com fotos, fiz e testei e executei programas de vários tipos, de forma confiável.

O soquete branco que você vê serve para retirar um conector de 6 pinos da placa de programação de desenvolvimento, funcionando efetivamente como um conector ICS de 10 pinos para ICS de 6 pinos. Mais sobre isso mais tarde. O soquete macho que se conecta a este soquete branco contém fios que terminam em jumpers fêmea do tipo DuPont que você pode deslizar no topo dos fios que se projetam de qualquer módulo que você tenha feito até agora, nos pinos ICS, para que você possa programá-los facilmente sem colocando-os em uma placa de ensaio!

Boas experiências! Agora, os chips SMD e MCUs não são uma limitação para suas viagens. em horizontes emocionantes do microcontrolador. Ele permanece ou depende de suas idéias de projeto e habilidades de programação agora!

Aguardo seus comentários e observações abaixo sobre este artigo, e por saber sobre outras maneiras que você pode ter usado para tornar os chips SMD utilizáveis por amadores.