Modules PIC et AVR à partir de puces SMD adaptés au BreadBoarding : 7 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

De temps en temps, vous tombiez sur des micro-contrôleurs sous forme de montage en surface (SMD), que vous aimeriez essayer sur votre maquette ! Vous vous efforceriez d'obtenir la version DIL de cette puce, parfois elle ne serait pas disponible. Les dernières versions des puces MCU sont presque toujours produites sous forme SMD, pouvant être SOIC, ou SOP ou TSSOP, QFP ou TQFP (forme quad). Ce Instructable est de combler ce besoin du bricoleur amateur.

Je suis tombé sur des puces SMD pour PIC16F76 - SOIC 28. J'en ai acheté un tas pour pas cher. Plus pour votre argent !

Je suis également tombé sur des puces SMD pour Atmega88A-AU sous la forme 32 Lead TQFP. Il s'agit d'un boîtier quad ayant 8 broches sur chacun des 4 côtés. Et quelques puces SMD pour l'ATTINY44A - TSSOP à 14 broches au pas de 0,8 mm (elle ne couvre que le haut de votre pouce !). Il s'agissait d'un défi, je vais vous montrer quoi faire avec eux dans le prochain instructable.

Nous allons d'abord examiner le plus facile à manipuler SOIC28-PIC16F76. Voir l'emballage de la bande dans lequel il est livré (photo 1).

Et ce que nous avons fait avec pour enfin le placer sur la maquette, d'où vos amateurs peuvent commencer à jouer, en branchant tous les composants que vous aimez sur les broches généreusement disponibles ! voir photo 2.

Une autre raison pour laquelle vous pourriez vouloir faire ce genre de chose est que les versions SMD si vous en achetez 10 ou parfois 5 sur un site chinois sont beaucoup moins chères que la version de type DIP de votre magasin d'électronique de quartier sympathique, si vous pouvez attendre 3 semaines pour le recevoir dans le système de transport transcontinental.

Étape 1: Fabrication du module SOIC 28pin 1.27mm Pitch PIC16F76

Ce sont les outils dont vous avez besoin, une pince coupante, un fil d'acier de 0,5 mm de diamètre (obtenez-le dans n'importe quelle quincaillerie, il est utilisé pour attacher les barres d'armature en acier, vous avez besoin du fil d'acier car il doit être assez rigide, parfois livré avec une lumière revêtement de zinc), une carte adaptateur TSSOP disponible dans n'importe quel magasin d'électronique en ligne., et une règle (si vous avez des problèmes pour couper les longueurs de fil exactement à l'œil). Les broches mâles de l'en-tête de la machine sont également utiles pour aligner les longueurs de fil coupées pendant le travail. Deux en-têtes ayant chacun 14 broches sont nécessaires. Ils seront utilisés comme gabarits pour maintenir les broches pendant que vous les placerez dans les trous de l'adaptateur plus tard et pendant la soudure. Vous pourriez également utiliser du fil d'acier de 0,6 mm, ce qui pourrait mieux convenir à notre insertion de planche à pain, mais je n'avais pas accès à cette taille de fil.

S'il vous plaît voir les photos.

Vous devez utiliser un tampon à récurer vert 3M couramment utilisé dans la cuisine, utilisez-le pour nettoyer un tronçon de 1 mètre du fil de 0,5 mm pour le faire briller, faites glisser le fil d'un bout à l'autre (ne le coupez pas encore de la bobine sur lequel vous avez stocké le fil) 3 fois ou plus jusqu'à ce qu'il gagne un lustre que vous pouvez voir. quelques taches de rouille brun clair sur le fil peuvent être vues, essuyez simplement avec le tampon à récurer dessus aussi. Tout va bien si vous ne pouvez pas tous les retirer complètement, tant que les extrémités des fils sont brillantes. Cette étape de nettoyage du fil est nécessaire. Tout en faisant cela, étirez légèrement le fil, pour égaliser les plis ou les plis de sorte qu'il soit raisonnablement droit avant de commencer à couper. Si un pli dans le fil est irréparable, rejetez cette petite partie tout en faisant la coupe conformément à la loi du paragraphe suivant.

Commencez à couper le fil nettoyé en longueurs de 2 pouces. Utilisez un fil déjà coupé pour mesurer la prochaine longueur de fil à couper, c'est OK s'ils sont hors longueur jusqu'à 1 ou 2 mm. Après avoir soudé enfin, vous pouvez toujours redimensionner ou couper ceux qui sont plus longs et les égaliser. Vous en avez besoin de 28, faites-en 4 supplémentaires au cas où vous trouveriez des défauts lors de la soudure d'une pièce coupée, pour la remplacer. Posez-les sur un papier blanc dans votre table de travail soigneusement les uns parallèles aux autres.

Étape 2: Souder la puce SMD SOIC28 à l'adaptateur

Maintenant, prenez l'adaptateur SOIC 28, généralement il peut avoir deux côtés, vous utiliserez le côté ayant un pas de 1,27 mm entre les pistes (l'autre côté pourrait être TSSOP ou SSOP28 avec un pas de 0,65 mm). Parfois, vous pourrez sourcer le SOIC 32, tout va bien, tant qu'il est supérieur à 28. Vous pouvez également les utiliser, laissez simplement les trous dont vous n'avez pas besoin pour votre puce SMD inutilisés. Cependant, placez la puce en position haute, sur l'adaptateur, en alignant sa broche no. 1 avec le marquage de la broche 1 sur la carte de l'adaptateur, (pastilles inutilisées ci-dessous. Il y aura un point sur la puce pour marquer la broche n° 1. L'écriture sur l'adaptateur disant "SOIC-28" devrait venir en dessous de la puce, c'est-à-dire, en dessous des broches 14 et 15. Cette écriture sur l'adaptateur vous aide à reconnaître comment positionner la puce plus tard lors de la manipulation du module et du branchement sur la maquette, le retirer et le faire à plusieurs reprises à l'avenir, sans erreurs.

Nettoyez également les pistes de l'adaptateur et les VIA de bord avec le tampon scotch-brite vert, pas besoin d'en faire trop ! Déposez du flux sur les pastilles de l'adaptateur où vous allez souder. Placez le flux sur les broches du MCU sur 1 mm uniquement le long de la broche, c'est-à-dire à l'extrémité de la broche. Placez le MCU sur l'adaptateur. Vous pouvez utiliser un morceau de ruban de masquage 3M pour le maintenir en place jusqu'à ce que vous soudiez quelques broches aux coins de la puce, pour l'ancrer fermement, puis retirez le ruban et soudez le reste. Il est important de prendre un certain temps pour aligner correctement la puce afin que ses broches reposent le plus loin possible sur les pistes de l'adaptateur, puis fixez le ruban de masquage. Lors de la soudure des broches, utilisez la plus petite quantité de soudure possible à la pointe du fer (j'utilise un fer à pointe fine conique de 10 watts, CONSEIL: utilisez TOUJOURS un fer à température contrôlée de type manuel ou automatique avec isolation secteur/type transformateur lorsque vous travaillez avec électronique sensible / microcontrôleurs, LED, etc.) ou 1 mm juste au-dessus de la pointe, de sorte qu'il s'écoule vers la pointe lorsque vous le maintenez contre chaque pointe de broche. Un fil de soudure à flux multiconducteur de 0,5 mm de diamètre convient. Vous pouvez également utiliser du fil à souder de 0,8 mm si vous prenez soin de tamponner juste un tout petit peu au bout de chaque broche avec la pointe du fer à la bonne température. La soudure coulera juste sous chaque pastille lorsque vous tamponnerez ou toucherez la pointe du fer à chaque broche, en la maintenant contre les pistes/pastilles de l'adaptateur. Vous pouvez normalement tamponner et ancrer 3 broches de soudure chaque fois que vous touchez la pointe de votre fer au fil de soudure (pour en faire fondre un peu sur la pointe ou 1 mm au-dessus de la pointe, car il aura tendance à couler vers le bas sur une pointe conique, qui est De quoi as-tu besoin). Et répétez l'opération pour les 3 broches suivantes dans l'ordre. Plus tard, vous pouvez revenir et donner une autre touche avec une petite quantité de soudure, sur les extrémités des broches où vous avez un doute sur la connectivité, mais ne placez jamais l'excès de soudure en premier lieu, car cela pontera les broches de contact du MCU, vous perdriez beaucoup de temps à retirer cet excès de soudure avec une ventouse, sans parler de la surchauffe des adaptateurs, des pistes et des broches MCU). Regardez quelques tutoriels de soudure SMD U-tube si vous n'êtes pas confiant, et entraînez-vous avec un SMD ou un PCB consommable avant d'essayer cela sur un vrai MCU !

Après refroidissement, placez le DMM sur la plage de continuité et écoutez le bip pendant que vous vérifiez le VIA à chaque trou sur la périphérie de l'adaptateur avec l'autre embout de sonde placé doucement sur chaque broche du MCU ! Oui, c'est seulement un pas de 1,27 mm entre les pns du MCU, mais vous pouvez placer la sonde sur la bonne broche ! Vous pouvez également le faire avec un MCU SMD et un QFP au pas de 0,8 mm (plus tard instructable) ! Ce n'est qu'un contrôle de continuité, donc un bref séjour de la pointe de la sonde DMM sur chaque broche du MCU en la touchant légèrement depuis le HAUT avec la sonde tenue verticalement, l'écoute du bip suffira. l'astuce Les trous / VIAS dans l'adaptateur vous aident à ancrer l'autre embout de sonde de votre multimètre numérique. Assurez-vous que la continuité est là pour les VIA correspondants dans l'adaptateur SOIC aux broches MCU. Répétez en cas de doute. Faites-le en commençant par PIN1 (il est marqué sur les trous de l'adaptateur VIA) et terminez à la broche 28 dans l'ordre pour ne manquer aucune broche ou trou). Recherchez attentivement les broches pontées, en utilisant une lentille si vous le souhaitez, pendant que vous faites cela, et vérifiez également la continuité sur la broche adjacente pour vous assurer qu'il n'y a pas de pont entre DEUX broches adjacentes. Tout léger pontage que vous pouvez corriger en plaçant la pointe de fer dessus, en la refondant et en tirant vers l'extérieur dans l'espace entre les deux broches du MCU. Si cela ne corrige pas le pontage, il s'agit évidemment d'un plus gros glob auquel vous avez affaire (vous n'avez pas respecté la règle du "minimum de soudure" à utiliser!).

Ce contrôle de continuité pour la possibilité de pontage peut également être effectué à la périphérie puisque vous avez déjà vérifié la continuité des plots de bord/trous VIA aux broches individuelles du MCU à l'étape précédente ! Il suffit de vérifier la continuité d'un trou VIA à son voisin ! Il ne devrait pas émettre de bip !. J'espère que mon explication est assez détaillée pour aider même le débutant.

Ensuite, après avoir terminé cela à votre satisfaction, passez à l'acte de souder des morceaux de fil aux trous VIA sur les bords de l'adaptateur (étape suivante).

Étape 3: positionnez les morceaux de fil coupés dans les trous de l'adaptateur et soudez

Placez chaque morceau de fil que vous avez coupé soigneusement dans chaque trou de l'adaptateur SOIC-28 jusqu'à ce qu'il vienne reposer dans le trou de guidage en dessous à l'intérieur de l'en-tête des broches de la machine. Tenez l'en-tête des broches de la machine à une distance en dessous de l'adaptateur de sorte qu'exactement un pouce dépasse pour chaque fil que vous insérez sous le trou de l'adaptateur. C'est comme ça que j'ai fait. L'en-tête des broches de la machine est juste assez serré pour recevoir le fil de 0,5 mm, un ajustement correct et le maintient en place pendant que vous placez également d'autres broches dans les trous restants. Faites d'abord un côté de l'adaptateur SOIC, c'est-à-dire que 14 bits de fil seront introduits d'un côté à travers les trous de l'adaptateur. Tous les bouts de fil doivent entrer fermement dans la tête de machine maintenue à un pouce en dessous (poussez chaque extrémité de morceau de fil dans le trou de la tête de machine) dans une position exactement parallèle, aussi loin que vous puissiez voir son parallèle à l'œil, en dessous ! Cela semble difficile, mais ce n'est pas le cas, continuez à le faire un fil à la fois.

Enfin, placez le flux à l'aide d'une petite brosse sur les trous de via à travers lesquels passent les morceaux de fil. Plus de flux est toujours bon, vous pouvez toujours nettoyer plus tard avec IPA. Placez également un peu de flux sur le fil qui se trouve près du trou de l'adaptateur, un mm au-dessus et en dessous. Faites chauffer votre fer à souder et commencez à souder. Soudez en haut et en bas des trous Via, de sorte que vous obtenez de jolis joints de soudure coniques pointus sur les trous et les fils qui les traversent. Ce n'est pas aussi difficile que ça en a l'air ! Si vous ne l'avez pas fait auparavant, vous l'obtiendrez facilement, utilisez juste assez de flux si vous constatez que la soudure ne fusionne pas correctement avec la pastille ou le fil d'acier. CONSEILS SUPPLÉMENTAIRES: N'utilisez pas une température de fer trop élevée, car cela provoquerait l'évaporation du flux avant qu'il n'ait fait son travail ! Réduisez également la température du fer en tournant son régulateur (le fer à contrôle de température manuel en a besoin, mais ceux d'entre vous qui ont des fers automatiques doivent également régler la température la plus basse qui FAIT TOUJOURS LA SOUDURE de manière fiable, pour éviter la surchauffe, le délaminage du tampon et le flux évaporation prématurée) jusqu'à ce que la chaleur soit juste suffisante pour faire votre travail tout en soudant et en fusionnant les longueurs de fil aux trous Via dans l'adaptateur.

Après avoir terminé ce qui précède, répétez avec l'autre tête de broche de la machine maintenue sous les trous de l'adaptateur, en utilisant les 14 bits de fil restants de l'autre côté et soudez. (ASTUCE: nous utilisons l'en-tête des broches de la machine à 14 broches comme « JIG & FIXTURE » pour nous aider à maintenir les broches équidistantes, les extrémités positionnées à la bonne distance, puis à souder, un fil à la fois. Assurez-vous avant en soudant les broches pour que le JIG et la carte PCB de l'adaptateur soient à bonne distance (chaque broche doit dépasser d'au moins un pouce sous la carte adaptateur) et aussi parallèles que possible.) Dans les photos ci-dessus, vous verrez que la puce n'est pas soudée sur le adaptateur, car il est illustré à des fins de démonstration, mais vous devez d'abord souder la puce SMD sur l'adaptateur avant de souder les bouts de fil ou les broches à travers les trous/VIA de l'adaptateur ! (Une puce que j'ai déjà soudée et les photos pour cela, vous pouvez voir l'étape suivante.)

Étape 4: Le package DIL MCU terminé, prêt à être utilisé sur la planche à pain ! et pour DuPont Jumpers aussi

Vous pouvez voir les photos montrant le module terminé. Vous pouvez le placer sur n'importe quelle maquette et connecter les composants à votre guise tout en expérimentant sur ce MCU.

Notez qu'en plus des trous de la planche à pain, vous pouvez également utiliser les projections de fil supérieures (au-dessus de la carte PCB de l'adaptateur) pour connecter des connecteurs de cavaliers femelles de type DuPont ! Cela peut vous aider à éviter l'encombrement des fils. De cette façon, cela vous donne une flexibilité supplémentaire dans l'utilisation de ce module. Le fil de 0,5 mm que nous avons utilisé convient également aux cavaliers DuPont ! Je place normalement ce module sur la planche à pain, la plupart des connexions aux broches sont effectuées sur les prises de broches de la planche à pain, à l'exception du Vcc et de la masse. Je me connecte directement avec les cavaliers DuPont sur LE HAUT DU MODULE. Si vous testez une broche numérique avec une LED, vous pouvez connecter cette LED avec une résistance directement à l'une des broches du haut si vous n'avez plus d'espace sur la maquette. On peut donc faire des connexions en deux couches à cette carte adaptatrice ! La mesure de la tension aux broches est également facile, il suffit de connecter la sonde noire DMM à la broche de terre et une autre sonde rouge à la broche où vous souhaitez mesurer, en utilisant les broches saillantes supérieures pour mesurer la tension (par exemple, tension PWM sur une broche, Digital ON état d'une épingle, etc.).

Étape 5: Quelques photos supplémentaires pour comprendre ce que nous avons fait

D'autres photos vous aideront à comprendre le processus et enfin ce que nous avons obtenu, adapté à brancher sur notre maquette. Notez qu'il existe deux façons de l'utiliser dans la maquette, vous pouvez le brancher directement sans retirer les broches de l'en-tête mâle de la machine de chaque côté (en-tête à 14 broches de chaque côté) qui s'adaptent toujours parfaitement aux fils descendant de l'adaptateur tenant sur MCU ! ou vous pouvez retirer soigneusement les en-têtes, en vous assurant que les broches sont espacées de manière égale de 0,1 pouce et branchez les extrémités du fil d'acier de 0,5 mm de diamètre dans la planche à pain. Assurez-vous de redresser toutes les broches avec une pince à bec effilé une fois le processus de soudage des fils à l'adaptateur terminé, en maintenant un espacement uniforme entre les broches à leur extrémité supérieure au-dessus de la carte de l'adaptateur et à l'extrémité inférieure où elle entre dans la planche à pain. Mais je l'utilise avec les broches d'en-tête en place, car elles aident à aligner les fils rigides qui s'insèrent bien dans les trous d'en-tête.

C'est votre choix, celui avec lequel vous vous sentez à l'aise.

Étape 6: Module pour SOIC au pas de 0,8 mm Attiny44A

Je ne fournis que les photos des packages que j'ai créés pour expérimenter sur l'Attiny44A et le QFP Atmega 88A à 32 broches. Je vais décrire comment le faire plus tard instructable. Ils sont soudés sur leur propre module enfichable amovible, avec les prises correspondantes (en-têtes de broches de cavalier femelles) soudées sur une carte de développement à programmation rapide que j'ai fabriquée à partir d'un stripboard, qui contient également l'en-tête ICS à 10 broches de l'USB-ASP. pour plus de commodité dans la programmation.

Étape 7: Module enfichable pour package 32pin-TQFP Atmega88A-SSU, photos uniquement avec carte de développement pour l'utiliser

Voir les photos ci-jointes., je ne donne pas de description du processus dans cette instructable, mais c'est très similaire à celui décrit pour la création d'un module amovible contenant le MCU. L'en-tête ICS à 10 broches est également illustré. Il y a une LED indiquant l'alimentation sur chaque carte. Également une prévention de tension inverse Schottky avec Vfw 0.24V sur la carte montrée sur ces photos. Je les place normalement sur chaque planche que je crée à partir de stripboard.

Il y a aussi un bouton de broche RESET pour la mettre à la terre, et une résistance de 4,7 K pour le pull-up de cette broche à Vcc. Cette résistance de réinitialisation est nécessaire non seulement pour le fonctionnement normal du MCU, mais également pour sa programmation. L'USB-ASP tirera la broche RESET au potentiel GROUND, après quoi les broches MISO, MOSI, SCK cesseront de se comporter comme des broches de port et prendront leurs « fonctions alternatives » pour exécuter le protocole SPI (fonction ICS). Lorsque la broche RESET est maintenue haute par l'USB-ASP, ces mêmes broches fonctionnent dans leur mode normal en tant que broches de port. Cela peut vous aider à mieux comprendre comment ces mêmes broches fonctionnent de deux manières différentes, l'une lors de la programmation, l'autre lors du fonctionnement normal en tant que broches de port, et pourquoi le bit de broche RESET doit être défini sur 1 pour "permettre" son utilisation pour la réinitialisation objectif au lieu de la broche de port, et pourquoi le bit SPIEN dans les fusibles doit être défini (valeur '0') pour activer la programmation ICS/avec les broches SPI de la fonction MCU.

Toutes ces cartes décrites avec des photos, j'ai fabriqué et testé et j'ai exécuté des programmes de différents types de manière fiable.

La prise blanche que vous voyez sert à retirer un connecteur à 6 broches de la carte de programmation de développement fonctionnant efficacement comme un en-tête ICS à 10 broches vers ICS à 6 broches. Plus à ce sujet plus tard. La prise mâle qui se branche sur cette prise blanche contient des fils qui se terminent par des cavaliers femelles de type DuPont que vous pouvez glisser sur les fils faisant saillie de n'importe quel module que vous avez fait jusqu'à présent, sur les broches ICS, afin que vous puissiez les programmer facilement sans en les plaçant sur une planche à pain !

Bonne expérimentation ! Désormais, les puces SMD et les MCU ne sont pas une limitation à vos voyages. dans des horizons passionnants de microcontrôleur. Cela reste ou repose sur vos idées de projets et vos compétences en programmation maintenant !

J'attends avec impatience vos commentaires et remarques ci-dessous sur cet article, et de connaître les autres moyens que vous avez peut-être utilisés pour rendre les puces SMD utilisables par les amateurs.