Изготовление программатора USBASP

Эта статья предназначена для всех, кто интересуется электроникой и хочет попробовать свои силы в создании собственного программатора USBASP. Мы рассмотрим пошаговую инструкцию по изготовлению устройства на базе микроконтроллера Atmega8, который используется для прошивки микроконтроллеров фирмы Atmel.

Введение

Программатор USBASP – это недорогое и простое в изготовлении устройство, позволяющее загружать прошивки в микроконтроллеры. В данной инструкции мы будем использовать микроконтроллер Atmega8 (или его аналог Atmega8A) в корпусе 16PU. Несмотря на кажущуюся простоту схемы, важны внимательность, аккуратность и соблюдение всех технологических процессов, чтобы устройство заработало без сбоев.

Необходимые материалы и инструменты

Список деталей:

• Микроконтроллер: Atmega8 – 16PU (или Atmega8A) – 1 шт.
• Панелька под МК: DIP 28 – 1 шт.
• Кварцевый резонатор: 12 МГц – 1 шт.
• Стабилитроны: BZV85C3V6 (1N4729A) – 2 шт.
• Резисторы:
  • 10 кОм – 1 шт.
  • 68 Ом – 2 шт.
  • 390 Ом – 2 шт.
  • 270 кОм – 1 шт.
  • 1,5 кОм – 1 шт.
• Конденсаторы:
  • 18 пФ – 2 шт.
  • 100 нФ – 1 шт.
  • 10 мкФ (16 В) – 1 шт.
• USB-разъём: USBB-1J – 1 шт.
• Разъём ISP (10 контактов) – 1 шт.
• Джамперы – 3 шт.
• Светодиоды: красный – 1 шт., зелёный – 1 шт.

Инструменты и материалы для изготовления печатной платы:

• Печатная плата (можно изготовить по технологии ЛУТ или заказать готовую)
• Текстолит для переноса рисунка печатной платы
• Хлорное железо (или альтернативные травящие средства, например, лимонная кислота с перекисью водорода и солью)
• Сверлильное оборудование (например, моторчик с латунной цангой)
• Паяльник и припой
• Лужёный состав (например, ЛТИ-120) для покрытия дорожек
• Изопропиловый спирт для очистки платы после лужения

Дополнительное оборудование:

• Программатор для прошивки микроконтроллера (например, TL866CS или аналогичный)
• Компьютер с установленной программой для работы с программатором (в примере используется WizardProg 87)

Шаг 1. Подготовка схемы и выбор микроконтроллера

Для начала необходимо определиться с базовой схемой программатора. В нашем случае схема достаточно проста и легко воспроизводима. Используем микроконтроллер Atmega8 – 16PU (или Atmega8A). Схему можно найти в интернете, при этом убедитесь, что все элементы соответствуют друг другу по параметрам.

Шаг 2. Изготовление печатной платы

Подготовка макета

1. Выбор корпуса: Используйте корпус, который вам по вкусу и подходит по размерам. Автор статьи заказал корпус на AliExpress.
2. Перенос схемы: Схему печатной платы можно перенести на текстолит с помощью техники ЛУТ (Ламинированное УФ-травление). В интернете можно найти множество инструкций по изготовлению печатных плат по этой технологии.

Травление и сверление

1. Травление платы: После переноса рисунка, проведите травление печатной платы в растворе хлорного железа или альтернативного травящего раствора.
2. Сверление отверстий: Используйте моторчик с латунной цангой или другое сверлильное оборудование для создания отверстий под компоненты.

Шаг 3. Лужение и подготовка печатной платы

1. Лужение: Покройте дорожки печатной платы с помощью лужёного состава (например, ЛТИ-120). Это поможет улучшить пайку и защитить дорожки.
2. Очистка: После лужения обязательно промойте плату изопропиловым спиртом, чтобы удалить остатки флюса и лужёного состава, которые со временем могут негативно сказаться на проводимости дорожек.

Шаг 4. Пайка компонентов

1. Монтаж элементов: Начните с установки перемычек, джамперов и резисторов. Следуйте схеме, устанавливая элементы по порядку – от менее крупных и чувствительных к более крупным.
2. Финальная пайка: Последними запаяйте разъёмы, панельку под микроконтроллер, светодиоды и кварцевый резонатор.
3. Контроль качества: После пайки проверьте все соединения на предмет коротких замыканий или пропущенных соединений.

Шаг 5. Прошивка микроконтроллера

Подготовка к прошивке

1. Выбор программатора: Для прошивки микроконтроллера можно использовать готовый USB-программатор, например TL866CS (близкий по функционалу к WizardProg 87).
2. Подключение к компьютеру: Подключите выбранный программатор к ПК через USB и запустите соответствующее программное обеспечение.

Процесс прошивки

1. Выбор микроконтроллера: В программе выберите модель микроконтроллера – в нашем случае Atmega8A.
2. Размещение микросхемы: Используйте функцию «Размещение ИМС», чтобы корректно установить микроконтроллер в разъём панельки.
3. Настройка фьюзов: Очень внимательно настройте фьюзы – здесь важно обратить внимание на их инверсность в зависимости от используемого программатора. Неправильная настройка может привести к залочиванию микроконтроллера.
4. Запись прошивки: Выберите необходимую прошивку и запишите её в память микроконтроллера.
5. Верификация: Проведите проверку записи (верификацию) для удостоверения, что прошивка записана без ошибок.

Шаг 6. Финальная сборка и тестирование

1. Сборка устройства: После успешной прошивки аккуратно соберите все компоненты в корпус, следуя планировке, чтобы было понятно, какие соединения и где.
2. Подключение к ПК: Подключите готовый программатор к компьютеру через USB, установите необходимые драйверы.
3. Тестирование: Проверьте работу устройства – подключите программатор к целевому микроконтроллеру и убедитесь, что устройство корректно работает и прошивка может быть считана/записана.

Заключение

Изготовление программатора USBASP своими руками – отличный способ познакомиться с электроникой, попрактиковаться в пайке и понять принципы работы микроконтроллеров. Несмотря на кажущуюся простоту, важно соблюдать все технологические процессы – от изготовления печатной платы до точной настройки фьюзов при прошивке. При аккуратном выполнении всех шагов вы получите надёжное и функциональное устройство, которое пригодится как в ремонтах, так и в разработке собственных проектов.

Желаем успехов в ваших начинаниях и творческих экспериментах в мире электроники!