Módulos PIC y AVR de chips SMD adecuados para BreadBoarding: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

De vez en cuando, se encontrará con algunos microcontroladores en forma de montaje en superficie (SMD) que le gustaría probar en su placa de pruebas. Se esforzaría mucho para obtener la versión DIL de ese chip, a veces no estaría disponible. Las últimas versiones de chips MCU casi siempre se producen en forma SMD, podrían ser SOIC, o SOP o TSSOP, QFP de TQFP (forma cuádruple). Este Instructable es para satisfacer esa necesidad del aficionado al retoque.

Encontré algunos chips SMD para PIC16F76 - SOIC 28. Compré un montón de ellos por poco dinero. ¡Más explosión para el dólar!

También encontré algunos chips SMD para Atmega88A-AU en formato TQFP de 32 derivaciones. Este es un paquete cuádruple que tiene 8 pines en cada uno de los 4 lados. Y algunos chips SMD para ATTINY44A - TSSOP de 14 pines con paso de 0,8 mm (¡solo cubre la parte superior del pulgar!). Estos fueron un desafío, te mostraré qué hacer con ellos en el siguiente instructivo.

Primero veremos el SOIC28-PIC16F76 más fácil de manejar. Vea el paquete de tiras en el que viene (imagen 1).

¡Y lo que hicimos con él para finalmente colocarlo en la placa de pruebas, desde donde los aficionados pueden comenzar a jugar, conectando todos los componentes que les gusten en los pines generosamente disponibles! ver imagen 2.

Otra razón por la que podría querer hacer este tipo de cosas son las versiones SMD si compra 10 de ellas o, a veces, 5 en un sitio chino, resultan mucho más baratas que la versión tipo DIP de la tienda de electrónica de su vecindario, si puede esperar 3 semanas para recibirlo en el sistema de envío transcontinental.

Paso 1: Hacer el módulo SOIC 28pin 1.27mm Pitch PIC16F76

Estas son las herramientas que necesita, un cortaalambres, alambre de acero de 0.5 mm de diámetro (consígalo en cualquier ferretería, se usa para atar barras de acero, necesita el alambre de acero ya que debe ser lo suficientemente rígido, a veces viene con una luz recubrimiento de zinc), una placa adaptadora TSSOP disponible en cualquier tienda de electrónica en línea y una regla (si tiene problemas para cortar las longitudes de los cables exactamente a ojo). Además, los pines macho del cabezal de la máquina son útiles para alinear las longitudes de los cables cortados durante el trabajo. Se necesitan dos encabezados con 14 pines cada uno. Se utilizarán como plantillas para sujetar los pines mientras los coloca en los orificios del adaptador más tarde y mientras suelda. También podría usar cable de acero de 0,6 mm, que finalmente se adaptará mejor a nuestra inserción de placa de pruebas, pero no tuve acceso a este tamaño de cable.

Por favor mira las fotos.

Necesita usar una almohadilla de fregado verde de 3M de uso común en la cocina. Use esto para limpiar un tramo de 1 metro del cable de 0.5 mm para que brille, deslice el cable de un extremo a otro (no lo corte todavía del carrete que ha guardado el alambre) 3 veces o más hasta que gane un brillo que pueda ver. Es posible que se vean algunas manchas de óxido marrón claro en el cable, simplemente límpielas también con el estropajo. Está bien si no puede quitarlos todos por completo, siempre que los extremos de los cables estén brillantes. Este paso de limpieza de cables es necesario. Mientras hace esto, estire el cable ligeramente para nivelar cualquier torcedura o doblez en él para que esté razonablemente recto antes de comenzar a cortar. Si alguna torcedura en el cable no se puede corregir, rechace esa pequeña porción mientras realiza el corte como se indica en el siguiente párrafo.

Comience a cortar el cable limpio en longitudes de 2 pulgadas. Use un cable ya cortado para medir la siguiente longitud de cable que se cortará, está bien si tienen una longitud de hasta 1 o 2 mm. Después de soldar finalmente, aún puede cambiar el tamaño o recortar los que son más largos e igualarlos. Necesita 28 de ellos, haga 4 extra en caso de que encuentre algunos defectos al soldar en cualquier pieza cortada, para reemplazarla. Colóquelos en un papel blanco en su mesa de trabajo, uno paralelo al otro.

Paso 2: Soldar el chip SOIC28 SMD al adaptador

Ahora tome el adaptador SOIC 28. Por lo general, puede tener dos lados, utilizará el lado que tiene un paso de 1,27 mm entre las pistas (el otro lado podría ser TSSOP o SSOP28 con un paso de 0,65 mm). A veces podrá obtener SOIC 32, está bien, siempre que sean más de 28. También puede usarlos, simplemente deje los agujeros que no necesita para su chip SMD sin usar. Sin embargo, coloque el chip en la posición más alta, en el adaptador, alineando su pin no. 1 con la marca del pin 1 en la placa del adaptador, (almohadillas sin usar debajo. Habrá un punto en el chip para marcar el pin n. ° 1. La escritura en el adaptador que dice "SOIC-28" debe estar debajo del chip, es decir, debajo de los pines 14 y 15. Esta escritura en el adaptador le ayuda a reconocer cómo colocar el chip más adelante cuando manipule el módulo y lo conecte a la placa de prueba, retirándolo y haciéndolo repetidamente en el futuro, sin errores.

Limpie también los rieles del adaptador y los VIA de borde con la almohadilla scotch-brite verde, ¡no es necesario exagerar! Coloque un poco de fundente en las almohadillas del adaptador donde soldará. Coloque el fundente en la parte superior de los pines MCU en la parte superior durante 1 mm solo a lo largo del pin, es decir, en el extremo del pin. Coloque la MCU en el adaptador. Puede usar un trozo de cinta adhesiva 3M para mantenerlo en su lugar hasta que suelde algunos pines en las esquinas del chip, para anclarlo firmemente, luego retire la cinta y suelde el resto. Es importante tomarse un tiempo para alinear el chip correctamente para que sus pines se asienten en las guías del adaptador lo más lejos posible, golpeen el centro y luego fijen la cinta adhesiva. Mientras suelda los pines, use la menor cantidad posible de soldadura en la punta de la plancha (yo uso una plancha cónica de punta fina de 10 vatios, CONSEJO: SIEMPRE use una plancha con temperatura controlada, ya sea de tipo manual o automático con aislamiento de red / tipo transformador cuando trabaje con electrónica sensible / microcontroladores, LED, etc.) o 1 mm justo por encima de la punta, por lo que fluye hacia la punta mientras lo sostiene contra la punta de cada pin. El alambre de soldadura de flujo multinúcleo de 0,5 mm de diámetro es adecuado. También puede usar alambre de soldadura de 0,8 mm si tiene cuidado de frotar solo un poquito al final de cada pin con la punta de la plancha a la temperatura adecuada. La soldadura fluirá justo debajo de cada almohadilla a medida que aplica o toca la punta de hierro en cada pin, sujetándola a las pistas / almohadillas del adaptador. Normalmente puede soldar y anclar 3 pines cada vez que toque la punta de la plancha con el alambre de soldadura (para derretir un poco en la punta o 1 mm por encima de la punta, ya que tenderá a fluir HACIA ABAJO en una punta cónica, que es Que necesitas). Y repita para los siguientes 3 pines en secuencia. Posteriormente puedes volver y dar un toque más con una pequeña cantidad de soldadura, en los extremos de los pines donde tengas dudas sobre la conectividad, pero nunca coloques el exceso de soldadura en primer lugar, ya que puenteará los pines de contacto del MCU, perdería mucho tiempo eliminando este exceso de soldadura con una ventosa de soldadura, sin mencionar el sobrecalentamiento de las almohadillas adaptadoras, las pistas y los pines de la MCU). Mira algunos tutoriales de soldadura SMD de tubo en U si no estás seguro y practica con un SMD o PCB prescindible antes de intentarlo en un MCU real.

Después de enfriar, coloque el DMM en el rango de continuidad y escuche el pitido mientras verifica el VIA en cada orificio en la periferia del adaptador con la otra punta de la sonda colocada suavemente en todos y cada uno de los pines del MCU. Sí, solo tiene un paso de 1,27 mm entre los pns de la MCU, ¡pero puede colocar la sonda en el pin correcto! ¡También puede hacerlo con MCU SMD de paso de 0,8 mm y QFP (más tarde se puede instruir)! Es solo una verificación de continuidad, por lo que una breve estadía de la punta de la sonda DMM en cada pin de la MCU tocándola ligeramente desde ARRIBA con la sonda sostenida verticalmente, es suficiente escuchar el pitido. el truco Los agujeros / VIAS en el adaptador le ayudan a anclar la otra punta de la sonda de su DMM. Asegúrese de que haya continuidad para los VIA correspondientes en el adaptador SOIC a los pines de la MCU. Repita si tiene dudas. Hágalo empezando por el PIN1 (está marcado en los agujeros del adaptador VIA) y termine en el pin 28 en orden para que no se pierda ningún pin o agujero). Mire cuidadosamente si hay clavijas con puente, usando una lente si lo desea, mientras hace esto, y verifique la continuidad en la clavija adyacente también para asegurarse de que no haya puentes entre DOS clavijas adyacentes. Cualquier puente leve que puede corregir colocando la punta de hierro sobre él, fundiéndolo y tirando hacia afuera en el espacio entre los dos pines MCU. Si esto no corrige el puente, obviamente es un globo más grande con el que está tratando (¡no observó la regla de 'soldadura mínima' que se debe usar!) Y traiga su ventosa de soldadura o alambre trenzado, lo que le guste usar..

Esta verificación de continuidad para la posibilidad de puenteo también se puede hacer en la periferia, ya que ya verificó desde las almohadillas de borde / orificios VIA hasta los pines individuales de MCU para verificar la continuidad en el paso anterior. ¡Simplemente verifique la continuidad de un orificio VIA a su vecino! ¡No debería sonar! Espero que mi explicación sea lo suficientemente detallada como para ayudar incluso al principiante.

Luego, después de completar esto a su satisfacción, continúe con el acto de soldar piezas de alambre en los orificios VIA en los bordes del adaptador (siguiente paso).

Paso 3: coloque las piezas de alambre recortadas en los orificios del adaptador y suelde

Coloque cada trozo de alambre que cortó con cuidado en cada orificio del adaptador SOIC-28 hasta que descanse en el orificio guía que se encuentra debajo dentro del cabezal de las clavijas de la máquina. Sostenga el cabezal de las clavijas de la máquina a una distancia debajo del adaptador de modo que sobresalga exactamente una pulgada por cada cable que inserte debajo del orificio del adaptador. Así es como lo hice. El cabezal de los pines de la máquina está lo suficientemente apretado para recibir la broca de alambre de 0,5 mm, un ajuste correcto y lo mantiene en su lugar mientras coloca otros pines también en los orificios restantes. Primero haga un lado del adaptador SOIC, es decir, se introducirán 14 puntas de alambre en un lado primero a través de los orificios del adaptador. Todas las brocas de alambre deben ir firmemente en el cabezal de la máquina sostenido una pulgada debajo (empuje cada extremo de la pieza de alambre en el orificio en el cabezal de la máquina) en una posición exactamente paralela, hasta donde pueda ver su paralelo a simple vista, ¡debajo de él! Parece difícil, pero no lo es, solo sigue haciéndolo poco a poco.

Finalmente, coloque el fundente con un cepillo pequeño en los orificios de vía por donde pasan las piezas de alambre. Más fundente siempre es bueno, siempre puede limpiar más tarde con IPA. Coloque también un poco de fundente en el cable que está cerca del orificio del adaptador, un mm por encima y por debajo de él. Caliente su soldador y comience a soldar. Suelde en la parte superior e inferior de los orificios Via, de modo que obtenga bonitas juntas de soldadura cónicas puntiagudas en los orificios y los cables que atraviesan. ¡No es tan difícil como parece! Si no lo ha hecho antes, lo obtendrá fácilmente, solo use suficiente fundente si encuentra que la soldadura no se fusiona correctamente ni con la almohadilla ni con el cable de acero. CONSEJOS adicionales: No use una temperatura de hierro demasiado alta, ya que eso hará que el fundente se evapore antes de que haya hecho su trabajo. También reduzca la temperatura de la plancha girando su regulador (la plancha manual con control de temperatura necesita esto, pero aquellos de ustedes que tienen planchas automáticas también deben establecer la temperatura más baja que TODAVÍA FUNDIDA LA SOLDADURA de manera confiable, para evitar el sobrecalentamiento, la deslaminación de la almohadilla y el fundente. evaporación prematura) hasta que el calor sea suficiente para hacer su trabajo mientras suelda y fusiona las longitudes de los cables a los orificios Via del adaptador.

Después de completar lo anterior, repita con el otro cabezal de clavijas de la máquina sostenido debajo de los orificios del adaptador, usando los 14 bits de alambre restantes en el otro lado y suelde. (SUGERENCIA: Estamos utilizando el cabezal de clavijas de la máquina de 14 pines como un 'JIG & FIXTURE' para ayudarnos a mantener los pines equi-espaciados, los extremos colocados a la distancia correcta y luego soldar, un cable a la vez. Asegúrese antes soldando los pines que el JIG y el PCB del adaptador están a la distancia correcta (cada pin debe sobresalir al menos una pulgada por debajo de la placa del adaptador) y tan paralelo como pueda hacerlo). En las fotos de arriba, verá que el chip no está soldado en el adaptador, porque se muestra con fines de demostración, pero primero debe soldar el chip SMD en el adaptador antes de soldar las puntas de cable o los pines a través de los orificios / VIA del adaptador. (Un chip que ya soldé y las fotos para eso pueden ver el siguiente paso).

Paso 4: ¡El paquete DIL MCU completo listo para usar en la placa de pruebas! ¡y también para los puentes de DuPont

Puedes ver las fotos que muestran el módulo completo. Puede colocarlo en cualquier placa y conectar componentes como desee mientras experimenta con esta MCU.

Tenga en cuenta que, además de los orificios de la placa de pruebas, también puede usar las proyecciones de cables superiores (encima de la PCB del adaptador) para conectar conectores de cables de puente tipo DuPont hembra. Esto puede ayudarlo a evitar la congestión de los cables. De esta manera, le brinda mayor flexibilidad al usar este módulo. ¡El cable de 0,5 mm que usamos también funciona para un ajuste perfecto en los puentes de DuPont! Normalmente coloco este módulo en la placa de pruebas, la mayoría de las conexiones a las clavijas se realizan en los enchufes de clavijas de la placa de pruebas, excepto el Vcc y la tierra que conecto directamente con los puentes de DuPont en la PARTE SUPERIOR DEL MÓDULO. En caso de que esté probando un pin digital con un LED, puede conectar este LED con una resistencia directamente a uno de los pines superiores si no le queda espacio en la placa de pruebas. ¡Así que podemos hacer conexiones en dos capas a esta placa adaptadora! Medir el voltaje en los pines también es fácil, simplemente conecte la sonda negra del DMM al pin de tierra y otra sonda roja al pin donde desea medir, utilizando los pines superiores que se proyectan para medir el voltaje (por ejemplo, voltaje PWM en un pin, Digital ON estado de un pin, etc.).

Paso 5: Algunas fotos más para comprender lo que hicimos

Más fotos lo ayudarán a comprender el proceso y, finalmente, lo que obtuvimos, adecuado para conectarlo a nuestra placa de pruebas. Tenga en cuenta que hay dos formas de usarlo en la placa de pruebas, puede enchufarlo directamente sin quitar los pines del cabezal macho de la máquina a cada lado (cabezal de 14 pines a cada lado) que aún encajan perfectamente en los cables que bajan del adaptador que sostiene fuera MCU! o puede quitar con cuidado los encabezados, asegurándose de que los pines estén separados por igual 0,1 pulgada y conecte los extremos del cable de acero de 0,5 mm de diámetro en la placa de pruebas. Asegúrese de enderezar todas las clavijas con unos alicates de punta fina después de que se complete el proceso de soldadura de los cables al adaptador, manteniendo un espacio uniforme entre las clavijas en su extremo superior sobre la placa del adaptador y en el extremo inferior donde entra en la placa de pruebas. Pero lo uso con los pasadores del cabezal en su lugar, ya que ayudan a alinear los cables rígidos que encajan perfectamente en los orificios del cabezal.

Es su elección, con lo que se sienta cómodo.

Paso 6: Módulo para SOIC con paso de 0,8 mm Attiny44A

Solo proporciono las fotos de los paquetes que hice para experimentar con el Attiny44A y el QFP Atmega 88A de 32 pines. Describiré cómo hacerlo en instrucciones posteriores. Están soldados en su propio módulo enchufable extraíble, con los enchufes correspondientes (encabezados de pines de puente hembra) soldados en una placa de desarrollo de programación rápida que hice a partir de stripboard, que también contiene el encabezado ICS de 10 pines del USB-ASP. para mayor comodidad en la programación.

Paso 7: Módulo enchufable para el paquete Atmega88A-SSU de 32 pines-TQFP, fotos solo con placa de desarrollo para usarlo

Vea las fotos adjuntas. No doy una descripción del proceso en este instructivo, pero es muy similar al descrito para la creación del módulo extraíble que contiene la MCU. También se muestra el encabezado ICS de 10 pines. Hay un LED indicador de energía en cada placa. También un Schottky de prevención de voltaje inverso con Vfw 0.24V en la placa que se muestra en estas fotos. Normalmente los coloco en cada tablero que creo a partir de stripboard.

También hay un botón de pin RESET para conectarlo a tierra y una resistencia de 4.7 K para subir este pin a Vcc. Esta resistencia de reinicio es necesaria no solo para el funcionamiento normal de la MCU, sino también para programarla. El USB-ASP tirará del pin RESET al potencial de TIERRA, con lo cual los pines MISO, MOSI, SCK, dejarán de comportarse como pines de Puerto y tomarán sus 'funciones alternativas' para llevar a cabo el protocolo SPI (función ICS). Cuando el pin RESET se mantiene alto por el USB-ASP, estos mismos pines funcionan en su modo normal como pines de puerto. Esto puede ayudarlo a comprender mejor cómo funcionan estos mismos pines de dos maneras diferentes, una durante la programación, otra durante el funcionamiento normal como pines de puerto, y por qué el bit de RESET debe establecerse en 1 para "permitir" que se use para restablecer propósito en lugar del pin del puerto, y por qué el bit SPIEN en los fusibles debe establecerse (valor '0') para habilitar ICS / programación con pines SPI de la función MCU.

Todos estos tableros descritos con fotos, los he hecho y probado y he ejecutado programas de varios tipos, de manera confiable.

El enchufe blanco que ve es para quitar un conector de 6 pines de la placa de programación de desarrollo que funciona efectivamente como un ICS de 10 pines a un encabezado ICS de 6 pines. Más sobre esto más adelante. El enchufe macho que se conecta a este enchufe blanco contiene cables que terminan en puentes hembra tipo DuPont que puede deslizar sobre los cables que se proyectan desde cualquier módulo que haya hecho hasta ahora, en los pines ICS, para que pueda programarlos fácilmente sin colocándolos en una placa de pruebas!

¡Experimente feliz! Ahora, los chips SMD y las MCU no son una limitación para sus viajes. en emocionantes horizontes de microcontroladores. ¡Queda o depende de sus ideas de proyectos y habilidades de programación ahora!

Espero sus comentarios y comentarios a continuación sobre este artículo y conocer otras formas que puede haber estado utilizando para que los aficionados puedan utilizar chips SMD.