Для тех, кто хочет встроить микроконтроллер в разрабатываемую или уже действующую аппаратуру, предлагаю одностороннюю печатную плату размерами 55x40 мм, на которой смонтирован вместе с выпрямителем и стабилизатором напряжения питания популярный ныне среди радиолюбителей микроконтроллер ATmega8A-AU в миниатюрном корпусе TQFP
Рис. 1
Преимущество такого корпуса - его небольшие размеры - одновременно является и недостатком, прежде всего, из-за шага расположения выводов 0,8 мм, слишком мелкого для удобной разводки печатных проводников на самодельной печатной плате. В предлагаемом модуле, схема которого показана на рис. 1, выводы всех портов микроконтроллера разведены на разъёмы XP1-XP4 с шагом контактов 2,54 мм, к которым можно удобно подключить все необходимые внешние цепи.
На разъём XP1 выведены линии PC0-PC5, имеющие альтернативную функцию входов встроенного в микро
контроллер АЦП, а также ещё два его входа - ADC6 и ADC7. На этот разъём можно подавать аналоговые сигналы, напряжение которых лежит в интервале 0...+5 В, требующие цифровой обработки в микроконтроллере. Не используемые для этой цели контакты разъёма XP1 (кроме 2 и 4) могут служить обычными дискретными входами или выходами. К контакту 4 разъёма и входу ADC6 микроконтроллера в модуле уже подключён аналоговый датчик температуры LM335Z (BK1), но если этот датчик и резистор R2 не устанавливать, то на вход ADC6 можно подавать внешние аналоговые сигналы.
На разъём XP2 выведены цепи, необходимые для подключения к микроконтроллеру программатора. В запрограммированном микроконтроллере их можно использовать и для других целей, например, для подключения блока индикации и управления. Это особенно удобно, если в этом блоке восемь индикаторов и восемь кнопок. Допустим, в готовой конструкции доступ к микро
контроллерному модулю затруднён, но блок индикации легко доступен, так как находится на её передней панели. Если в подобном случае возникнет необходимость перепрограммировать микроконтроллер, прибор не придётся полностью разбирать, чтобы добраться до разъёма программирования. Можно подключить программатор к кабелю, отключённому от блока индикации.
Основная функция цепей, выведенных на разъём XP3, - дискретный ввод-вывод. Но к его контактам 5 и 7 при необходимости можно подключить кварцевый резонатор, задающий тактовую частоту микроконтроллера. Контакты 1 и 3 имеют альтернативную функцию выходов блоков захвата и сравнения, на которые могут быть выведены сформированные микроконтроллером ШИМ-сигналы. Контакты 4 и 6 могут служить входами встроенного в микроконтроллер аналогового компаратора напряжения, а контакты 2 и 8 - соответственно входом захвата таймера T1 и его счётным входом.
На разъём XP4 выведены линии PD0-PD4 микроконтроллера. Альтернативные функции линий PD0 и PD1 (контакты 4 и 2) - соответственно вход RXD и выход TXD, которые могут использоваться для связи с COM-портом компьютера. Однако соединять их с компьютером нужно через соответству
ющий преобразователь уровней, построенный, например, на микросхеме МАХ232.
Контакты 1 и 3 могут служить входами внешнего запроса прерывания программы микроконтроллера, а контакт 5 - счётным входом таймера ТО. На контакт 6 выведено напряжение +5 В от имеющегося на плате стабилизатора напряжения DA1. В случае изготовления платы без стабилизатора (о чём будет рассказано ниже) на этот контакт можно подать такое же напряжение питания микроконтроллера от внешнего источника. Контакты 7 и 8 - общий провод.
В контрольной точке XT1 можно измерить вольтметром с большим входным сопротивлением внутреннее образцовое напряжение АЦП микроконтроллера. Сюда же можно подать внешнее образцовое напряжение.
Рис. 2
Чертёж печатных проводников платы и расположения элементов на ней показан на рис. 2. На стороне печатных проводников необходимо установить две перемычки из изолированного провода.
Первое включение модуля рекомендуется производить, не впаивая перемычку, соединяющую контакт 6 разъёма XP4 с выводом дросселя L1. Подав на диодный мост VD1-VD4 переменное напряжение 9.. .15 В от любого подходящего понижающего трансформатора, следует измерить постоянное напряжение между контактами 6 и 7 разъёма XP4. Оно не должно отличаться от 5 В более чем на 0,25 В. Только после этого можно припаять перемычку.
Более правильная методика - смонтировать всю плату, за исключением микроконтроллера, и проверить напряжение питания непосредственно на контактных площадках, предназначенных для его выводов питания (4, 6 - +5 В; 3, 5, 21 - общий провод). Только после этого устанавливать на плату микроконтроллер.
Если предполагается использовать модуль в устройстве, уже имеющем стабилизированный источник напряжения 5 В с достаточным запасом мощности, то размеры платы модуля можно уменьшить до 40x40 мм, обрезав её по показанной на рис. 2 штриховой линии. Удаляемые при этом выпрямитель с интегральным стабилизатором напряжения на схеме рис. 1 находятся слева от штрихпунктирной линии.
Автор: А. Жданов, г. Бишкек, Кыргызстан