Мои поделки: Корпус "Z-34" для "AVR Dragon" (отладчик и программатор для МК Atmel) [лето 2011]

Просто красивое решение: реализация корпуса для «AVR Dragon» (отладчика и программатора для микроконтроллеров Atmel), на основе стандартного пластикового корпуса «Kradex Z-34».

Содержание



Обзор


Обзор

Далее, будет несколько фоток (все кликабельны и ведут на полноразмерное изображение)...

Комплект


Корпус


Дракону нужна броня, иначе он скоро помрёт (от статики, замыканий, или «от пальца»):

Вид в изометрии

Вид сверху

Вид снизу


Вскрытие


Снаружи Дракон выглядит величественно, но внутренности — как и у всех, могут быть несколько «неопрятными»:

Вскрытие: первая стадия

Вскрытие: вторая стадия

Вот она — «ахилесова пята» Дракона:
Достаточно просто ткнуть сюда пальцем и Дракоше капут! :-(
Впрочем, его реанимация возможна — по методу

Критический стабилизатор питания на плате

p.s. Другие варианты реализации корпусов, с буферами защиты и, вероятно, более грамотные — замечены тут: 1 и 2, а также 3 (eng)...


Голый Дракон (бонус)


AVRDragon front

AVRDragon back

Габариты и Размеры платы:

AVRDragon - Physical DimensionsПримечание: скачайте полную версию этой картинки, и распечатайте её на принтере в масштабе 100% — это не фотография, а отпечаток с планшетного сканера (300dpi) — получите габаритный шаблон платы в натуральную величину (с абсолютной погрешностью до ~1мм).


Подключение разъёма программатора: ISP в один рядок (вариант решения)


При особо плотном монтаже, разводка и компоновка платы бывает такой, что стандартный двурядный разъём ISP (даже 6-пиновый) разместить негде...

Колхозим переходник для 6-пинового ISP: со стандартного двурядного на однорядный ISP-разъём с шагом 2.54 мм.
Конструкция простая и собрана из подножного хлама, что есть в любой мастерской (гибкие проводки-перемычки для контактных макетных плат + планочка с цанговыми гнёздами). Вместе с тем, данная конструкция дозволяет лёгкое переконфигурирование под любую распиновку разъёма (что особенно полезно, ввиду того, что однорядный ISP — не стандартизирован!).

Колхозим переходник для 6-пинового ISP: со стандартного двурядного на однорядный ISP-разъём

Подключение однорядного ISP-разъёма к целевой плате: простое и быстрое (без путаницы контактов); и столь же электрически надёжное, как и стандартный ISP-разъём (цанговые гнёзда обеспечивают надёжный контакт):

Подключение однорядного ISP-разъёма к целевой плате: простое, быстрое, надёжное

Присмотритесь (к сожалению, на фото это плохо видно, за рядом тактовых кнопок): на целевой плате также припаяна планочка с цанговыми гнёздами — ответная часть для однорядного разъёма ISP, от программатора. В эту планочку входят цанговые выводы разъёма — легко и непринуждённо, как по маслу, допускают многоразовое подключение/отключение, и фиксируются очень надёжно — что особенно необходимо, т.к. здесь требуется без искажений передавать электрические сигналы высокой частоты (у AVRDragon: ISP Freq = до 8МГц!).

Подключение однорядного ISP-разъёма к целевой плате (крупным планом)

Замечу, что из-за плохого контакта разъёма программатора с целевой платой — возникает большинство проблем с прошивкой микроконтроллера! А ещё, недостаточный контакт между элементами схемы, собранной на контактной макетной плате — не дозволяет использовать эти платы для отладки высокочастотных схем! Я сразу наступил на эти грабли (микроконтроллер, подключённых по всем правилам, никак не хотел прошиваться: «ISP Mode Error and Entering Programming mode… Error»). И от контактных макетных плат пришлось отказаться — теперь сразу собираю схему на паянной макетной плате.
Остальные проблемы прошивки — связаны с наличием в схеме, «лишних» и мешающих, подтягивающих резисторов или ёмкостей, подключённых к пинам микроконтроллера… А также, из-за неправильной установки фьюзов, подключения кварца и внешних тактирующих генераторов… Эти проблемы — уже гораздо более очевидны и управляемы, и с ними проще разобраться.
  • +2
  • 29 апреля 2013, 00:34
  • Celeron
  • 2

Комментарии (32)

RSS свернуть / развернуть
Дощечки:) А вообще круто:)
+1
А у меня анализатор в таком корпусе)
0
Я вот не понял: а зачем дощечки, если плата прикручена болтами?
0
  • avatar
  • dee
  • 29 апреля 2013, 22:55
Дощечки фиксируют плату по бокам, чтобы она не ёрзала вбок (например, если за USB шнурок кто-то будет дёргать).
А от ёрзания платы вперёд-назад — предохраняют пластиковые выступы под шурупы, скрепляющие половинки корпуса.
0
да, резонно… болтики там без боковой опоры, не удержат жестко. почему бы и не дощечки :-) хотя, строгих ценителей в духе «в девайсе всё должно быть прекрасно», наверное, покоробит. Я бы, наверное, сделал иначе: да хотя бы те же узкие полоски из дощечки наклеил под плату поперек, в них дырочки строго под диаметр болтов, чтобы туго вкрутились.
0
Напишу немного теории, для будущих читателей:

У корпуса «Kradex Z-34» (как, впрочем, и у многих других корпусов) — внутри есть специальные выступы (похожие на «пеньки»), для крепления к ним платы шурупами. Плата ложится прямо на эти выступы и фиксируется короткими шурупами — никаких люфтов (разбалтывания платы и вырывания крепежа, со временем) здесь быть не может.

Если бы «крепёжные отверстия» в печатной плате Дракона совпали с этими выступами, то достаточно было бы прикрутить к ним плату, и для надёжности — никаких дополнительных боковых выступов бы не потребовалось. Однако, столь невероятных случайных совпадений не бывает: «крепёжные отверстия» в печатной плате соответствуют корпусу, только если плату изначально проектируют, разводят и травят, под этот конкретный корпус (таким образом, изначально, корпуса рассчитаны для самостоятельных разработок — поскольку, для корпусов общего назначения, никаких глобальных стандартизаций форм-факторов не производится).

Рассматривая разные чертежи корпусов (которые можно скачать с официального сайта), я нашёл, что корпус «Kradex Z-34» идеально подходит для платы Дракона по внешним габаритам (ширине*длинне*высоте). Но если бы ещё совпали и «крепёжные отверстия» в печатной плате Дракона — это было бы просто невероятной удачей… Поэтому крепёжные отверстия я, конечно, проигнорировал, а сообразил кустарное крепление: плата вкладывается в пазы, и фиксируется через «монтажные отверстия» к донышку корпуса длинными винтами A3.

Идея!Головки винтов A3 замаскированы импровизированными ножками: четыре резиновые прокладки (для водопроводного крана) наклеены термоклеем прямо на головки винтов. Здесь пришлось только постараться, чтобы высота ножек была примерно одинаковой: чтобы на ровном столе корпус не болтался, а стоял на всех четырёх ногах одновременно (когда наклеил последнюю ножку, пока клей ещё не застыл, то перевернул корпус на ножки и поставил на ровный стол)

Конечно, можно было бы подобрать и стандартные маленькие ножки для приборов, которые закрепить этими же винтами А3… Но я решил скреативить и удешевить конструкцию, одновременно.
По этой же причине, кстати, были взяты и такие неопрятные дощечки: просто первые под руку подвернулись — это был бунт против перфекционизма (в обмен на кропотливый подбор корпуса и разработку его внешнего дизайна). :)
0
Если бы «крепёжные отверстия» в печатной плате Дракона совпали с этими выступами, то достаточно было бы прикрутить к ним плату
Другой вариант. Взять по размеру с ПП «дракона» листовой стекло/текстолит(при наличии) или фольгированный и вытравить с него фольгу. Закрепить этот лист винтами или саморезами «в потай» на те четыре ножки, уже имеющиеся внутри корпуса «Kradex Z-34». Ещё четыре отверстия с резьбой в этом листе. И к этому листу крепить четырьмя винтами сам «дракон». И никуда эта конструкция не «уйдёт» и никаких дощечек, без сверления корпуса.
0
«Гладко было на бумаге, да забыли про овраги, а по ним — ходить» (с)

Сложно: пилить [и травить] текстолит под основу, нужных размеров…

Затем, после того как вы закрепите его саморезами «в потай»… То как к нему крепить плату Дракона: винтами или опять же шурупами? Если винтами — то как, с нижней стороны основы, удерживать винтик или, лучше, гайку? Т.е. к основе, предварительно, ещё нужно будет прикрепить гайки…

И наконец, не всякая плата потерпит такой крепёж… У Дракона, например, односторонний поверхностный монтаж — повезло: с нижней стороны нет деталей, ляжет на основу, и чипы перегреваться не будут (?)
Единственное, что у Дракона торчит снизу — это штыри разъёмов, запаянные в отверстия (VCC, ISP, JTAG, другие я не разводил) — так что, уже не ляжет ровно на плоскую текстолитовую основу! Нужно ещё выпиливать в ней отверстия под разъёмами…
0
Сложно: пилить [и травить] текстолит под основу, нужных размеров…
Для себя я не нахожу в этом никаких трудностей. А что в этом вообще сложного?

То как к нему крепить плату Дракона: винтами или опять же шурупами? Если винтами — то как, с нижней стороны основы, удерживать винтик или, лучше, гайку? Т.е. к основе, предварительно, ещё нужно будет прикрепить гайки…

Четыре отверстия с резьбой в самой «переходной» пластине. Я же говорил. Можете винтами ПП «дракона» фиксировать или вкрутить винты снизу переходной ластины и ПП «дракона» фиксировать гайками.

так что, уже не ляжет ровно на плоскую текстолитовую основу
Выравнивается четырьмя шайбами.

ПП «дракона» поднимется на 2мм. Не критично, глядя на фотки.
0
отверстия с резьбой в самой «переходной» пластине
А как, в текстолите, сделать отверстия с мелкой резьбой под винт А3? (я так ещё не делал, поэтому интересно) Вставить какие-то заклёпки с резьбой?

ПП «дракона» поднимется на 2мм...
Плюс, ещё толщина самой текстолитовой основы…
Кстати, в данном случае, там есть ещё такой момент: от текущего положения, плату Дракона можно поднять максимум на 3-4 мм, иначе она упрётся USB-разъёмом в верхнюю крышку корпуса (размеры корпуса довольно плотно соответствуют габаритам платы Дракона) !
0
А3?
Что за А3? Может М3?
У метрической резьбы М3 шаг основной резьбы 0,5 мм, т.е. при толщине пластины 1,5 мм получатся три витка резьбы. Мало?

Плюс, ещё толщина самой текстолитовой основы…
Пластина 1,5 мм + шайба 1 мм.
0
Что за А3? Может М3?
Ой-ой, пардон! Конечно, M3! %-)

Вы нарезаете резьбу метчиком прямо в текстолите? и держит достаточно надёжно?
0
Вы нарезаете резьбу метчиком прямо в текстолите? и держит достаточно надёжно?
Да, именно так. Надёжно достаточно. А что, в вашей конструкции какие-то большие усилия прикладываются?
Нарежьте резьбу в обрезке стеклотекстолита и попробуйте выденуть один винт, сразу четыре винта. Сами оцените усилия.
0
Ок, понял. Возьму метод на заметку.
Усилия там небольшие. Если только, при вкручивании, винт не пережать, и не сорвать резьбу… Ещё я опасался, что текстолит крохкий и возможно не выдержит несколько вкручивании/выкручиваний винта, что отверстие может разбиться…
0
Я нарезал в текстолите (не путать со стеклотекстолитом) резьбу М3. Держит нормально, несколько разборок/сборок выдержало без срыва резьбы. Вряд ли в стеклотекстолите будет хуже, он даже попрочней будет.
Хотя закручивать надо аккуратно, да.
0
В текстолите и в пром девайсах совковых всю дорогу резьбу резали :)
0
Шо цэ «крохкий»? Ни маю.
Возможно Вы путаете гетинакс с текстолитом. Гетинакс, тот который просто застывший лак(клей), не армированный полотном(волокном), тот хрупкий.
0
Гетинакс, вообще-то, тоже армированный, это пропитанная связующим бумага. Хотя он довольно хрупкий.
0
Эх, не туда предыдущий коментарий поставил.

это пропитанная связующим бумага
Скорее да, с бумагой. Без бумаги он был бы прозрачным, возможно.
0
Я не подразумевал конкретного материала… У меня мало опыта в изготовлении ПП и обработке текстолита, и других основ, — поэтому просто уточнил.

А то ведь, есть ещё такая штука как "заклёпки с резьбой" — назначение которых: [создание неразъёмного соединения тонколистовых материалов] и образование крепления с внутренней метрической резьбой
0
BTW: Хорошая статья про «Использование резьбовых заклепок» и как, для их монтажа, обойтись кустарными методами и бытовыми приспособлениями, без приобретения специального (дорогого и редкого) инструмента «Заклёпочника».
0
Обновление!В статью добавил главу с решением: «Подключение разъёма программатора: ISP в один рядок».



К сожаления, однорядный ISP connection header — не стандартизирован фирмой Atmel…
А какие вы знаете стандарты «ISP-разъёма с расположением контактов в один ряд»?

В Интернете, я встретил две похожие, но несовместимые распиновки однорядного ISP:
1) В комментарии от Edward на сайте microsin.ru:
«Мы с коллегами давно и успешно используем для ISP однорядный разъем с шагом 2.54 мм, значения сигналов в следующем порядке: Reset, GND, Vcc, SCK, MISO, MOSI. В серийных изделиях фактически никакого разъема не впаивается, а программатор подключается „на весу“ на пару секунд для прошивки.»
2) в статье на форуме RCgroups.com, про соглашение использующееся в узлах летающих роботов от HobbyKing.com:
«You can see the 6 programming pads on the bottom of the board in the flash of light.
They are in this order, from left to right: RESET, VCC, GND, SCLK, MISO, MOSI
0
А что за девайс на последних двух картинках?
Что до подключения однорядки — я предпочел сделать шлейфик с BLD-10 (или IDC-10) на одном конце и BLS-6 на другом.
0
  • avatar
  • Vga
  • 15 сентября 2013, 21:56
А что за девайс на последних двух картинках?
Это — «мой первый опыт» разработки девайса на микроконтроллере (часики). Пока не готов, поэтому описывать нечего. Собран на макетной плате.
Скажу лишь, что схемотехника в нём выбрана умышленно неоптимальной (много избыточных компонентов и «узких мест»): чтобы создать себе «полигон граблей» и героически их преодолеть — для опыта…

BLS-6 на другом
Тоже думал об этом… Но так и не выбрал: под какую распиновку делать разъём? Ведь он, к сожалению, не стандартизирован. А пока колебался — пришло вот такое универсальное решение. (хотя конечно, оно электрически менее надёжное, и больше подвержено наводкам — чем простой прямой шлейф)
0
А что там за фигня в термоклее рядом с правой кнопкой?
Но так и не выбрал: под какую распиновку делать разъём?
Я просто выбрал ту, которая мне больше по нраву — все равно платы я делаю сам и растрассировать могу как мне угодно.
0
  • avatar
  • Vga
  • 15 сентября 2013, 22:54
А что там за фигня в термоклее рядом с правой кнопкой?
А, то не фигня — то микроконтроллер: «ATTiny85V-10SU», в корпусе SOIC-8 (5.3mm width), в самодельном переходнике-адаптере на DIP-8, вставленный в собственно DIP-8 панельку… (Поскольку, в какой-то момент, я затруднился найти на Украине «ATTiny85V-10PU»: низковольтный, в DIP-8 корпусе.)

А белеет, на фото, тонкая фторопластовая плёнка, в которую укутан корпус SOIC-8, с подпаянными к его ножкам МГТФ отводами. Укутан — для электрической и механической защиты.
Получился довольно компактный переходник, в итоге — не выше, чем оригинальный DIP-8 корпус! А для меня это было очень критично, чтобы в корпус влезло: там, в крышке, выпилены соответствующие утопы, на доли миллиметров всё подогнано…

p.s. Изначально, когда компоновал плату, я собирался сделать девайс на «ATTiny13A»… Мда, я был «молод и наивен». ;-)
0
Напишите, пожалуйста, размеры платы, и размер между отверстиями AVRDragon'а, если не затруднит?
0
0
Спасибо!
0
И ещё ответьте, пожалуйста, если можете, какой шаг у отверстий разьёмов HV-Prog, SPT, JTAG и остальных — 2,54 мм или 2,0 мм?
0
Шаг: 0.1" = 2,54 мм
Стандартный, для используемых в комп.технике разъёмов: BLS / BLD, межплатных штыревых соединителей, DIP-панелек и т.п.

p.s. хотя, здесь, возможно, шаг ближе к =2.5мм (как иногда «упрощают» стандарт 0.1", производители плат и макеток, что потом в них не лезут длинные разъёмы, сделанные под «правильные 2.54мм»)
0
Спасибо!
0
Автор топика запретил добавлять комментарии