Hvordan kontrollere mikrokontrolleren for brukbarhet

Når du reparerer utstyr og monterer kretsløp, må du alltid være sikker på at alle elementene er i god stand, ellers vil du kaste bort tiden din. Mikrokontrollere kan også brenne ut, men hvordan kan du sjekke det hvis det ikke er noen ytre tegn: sprekker i saken, forkullede områder, brennende lukt og så videre? For å gjøre dette trenger du:

• Strømforsyning med stabilisert spenning;

• multimeter;

• Oscilloskop.

Advarsel:

En full sjekk av alle nodene til mikrokontrolleren er vanskelig - den beste måten å erstatte den med en kjent god, eller med den eksisterende, oppgradere en annen programkode og sjekke utførelsen. I dette tilfellet bør programmet omfatte både å sjekke alle pinnene (for eksempel å slå av og på LED-lampene etter en bestemt tidsperiode), samt avbrytelseskretser og andre ting.

teori

mikrokontroller Er en kompleks enhet i multifunksjonelle noder:

• strømkretser;

• registrerer;

• innganger og utganger;

• ALU;

• RAM;

• ROM;

• ADC;

• grensesnitt og mer.

Derfor, når du diagnostiserer en mikrokontroller, oppstår det problemer:

Drift av åpenbare noder garanterer ikke driften av de gjenværende komponentene.

Før du fortsetter med diagnosen en integrert krets, må du gjøre deg kjent med den tekniske dokumentasjonen for å finne den. Skriv i en søkemotor en setning som: "navn på databladelementet", som et alternativ - "atmega328 datablad".

På de aller første arkene vil du se grunnleggende informasjon om elementet, for eksempel vil vi vurdere individuelle øyeblikk fra databladet til den vanlige 328. atmegaen, for eksempel har vi det i dip28-pakken, vi trenger å finne utpolingen av mikrokontrollene i forskjellige tilfeller, vurder dip28 som interesserer oss.

Det første vi vil være oppmerksom på er at pinnene 7 og 8 er ansvarlige for pluss strøm og en felles ledning. Nå må vi kjenne til egenskapene til strømkretsene og forbruket til mikrokontrolleren. Forsyningsspenningen er fra 1,8 til 5,5 V, strømmen som forbrukes i aktiv modus er 0,2 mA, i laveffektmodus er den 0,75 μA, og en 32 kHz sanntidsklokke er inkludert. Temperaturområdet fra -40 til 105 grader.

Denne informasjonen er nok til at vi kan stille en grunnleggende diagnose.

Hovedårsaker

Mikrokontrollere mislykkes, både under ukontrollerte omstendigheter og på grunn av feil håndtering:

1. Overoppheting under drift.

2. Overoppheting under lodding.

3. Overbelastning av konklusjoner.

4. Omvendt strømforsyning.

5. Statisk elektrisitet.

6. Kraftstøt.

7. Mekanisk skade.

8. Eksponering for fuktighet.

Tenk detaljert på hver av dem:

1. Overoppheting kan oppstå hvis du bruker enheten på et varmt sted, eller hvis du har plassert designen din i et lite hus. Mikrokontrollerens temperatur kan også økes ved for tett installasjon, feil PCB-layout når det er varmeelementer ved siden av - motstander, krafttransistorer, lineære effektregulatorer. De maksimalt tillatte temperaturene for vanlige mikrokontrollere ligger i området 80-150 grader celsius.

2. Hvis du lodder med et for kraftig loddejern eller holder brodden på beina i lang tid, kan du overopphete mikron. Varme gjennom ledningene når krystallen og ødelegger den eller forbindelsen til pinnene.

3. Overbelastning av terminaler skjer på grunn av feil kretsløp og kortslutning til bakken.

4. Polaritets reversering, dvs. tilførsel av minus strøm til Vcc, og pluss til GND kan skyldes feil installasjon av IC-er på kretskortet, eller feil forbindelse til programmereren.

5. Statisk elektrisitet kan skade brikken, både under installasjonen, hvis du ikke bruker antistatiske attributter og jording, eller under drift.

6. Hvis det oppstår en funksjonsfeil, bryter stabilisatoren ut, eller av en eller annen grunn har mikrokontrolleren en spenning som er høyere enn den tillatte spenningen - det er usannsynlig å forbli intakt.Det kommer an på varigheten av nødsituasjonen.

7. Ikke vær for ivrig når du monterer delen eller demonterer enheten for ikke å skade bena og saken til elementet.

8. Fuktighet blir årsaken til oksider, fører til tap av kontakter, kortslutning. Og vi snakker ikke bare om direkte hit av væske på brettet, men også om langvarig drift i forhold med høy luftfuktighet (nær dammer og kjellere).

Kontroller mikrokontrolleren uten verktøy

Start med en ekstern undersøkelse: saken må være intakt, lodding av terminalene må være upåklagelig, uten mikrokrakker og oksider. Dette kan til og med gjøres med vanlig lupe.

Hvis enheten ikke fungerer i det hele tatt, må du kontrollere temperaturen på mikrokontrolleren. Hvis den er tungt lastet, kan den varme opp, men ikke brenne, dvs. temperaturen på saken må være slik at fingeren tåler med lang hold.Du vil ikke gjøre noe uten verktøy.

Multimeter sjekk

Sjekk for spenning som kommer til Vcc og Gnd. Hvis spenningen er normal, må du måle strømmen, for dette er det praktisk å kutte sporet som fører til Vcc-kraftuttaket, så kan du lokalisere målingene til en spesifikk mikrokrets uten påvirkning av parallelle tilkoblede elementer.

Ikke glem å strippe brettet til kobberlaget der du vil berøre sonden. Hvis du kutter det forsiktig, kan du gjenopprette banen med en dråpe lodde, eller et stykke kobber, for eksempel fra transformatorviklingen.

Alternativt kan du strømme mikrokontrolleren fra en ekstern 5V strømforsyning (eller annen passende spenning), og måle forbruket, men du må fortsatt kutte sporet for å utelukke påvirkning fra andre elementer.

For alle målinger trenger vi nok informasjon fra databladet. Det vil ikke være overflødig å se hvilken spenning strømregulatoren til mikrokontrolleren er designet for. Faktum er at forskjellige mikrokontrollkretser drives av forskjellige spenninger, det kan være 3,3V, 5V og andre. Spenning kan være til stede, men stemmer ikke overens med klassifiseringen.

Hvis det ikke er spenning, sjekk om det er en kortslutning i strømkretsen, og på de andre benene. For raskt å gjøre dette, slå av strømmen til brettet, slå på multimeteret i oppringingsmodus, sett en sonde på styrets felles ledning (bakken).

Vanligvis passerer den langs omkretsen av brettet, og på festepunktene med saken er det fortinnede plattformer eller på koblingshusene. Og den andre, dra på alle konklusjonene fra brikken. Hvis han kjøper et sted - sjekk hva slags stift det er, skal oppringingen fungere på GND-stiften (åttende pinne på atmega328).

Hvis det ikke fungerer, kan kretsen mellom mikrokontrolleren og den vanlige ledningen være ødelagt. Hvis det fungerte på andre ben - se diagrammet for lav motstand mellom tappen og minus. Hvis ikke, må du fjerne mikrokontrolleren og ringe igjen. Vi sjekker det samme, men nå mellom plusskraften (med den syvende stiften) og terminalene til mikrokontrolleren. Om ønskelig ringes alle benene sammen, og tilkoblingsskjemaet sjekkes.

Oscilloskoptest

oscilloskop - øynene til en elektronikkingeniør. Med den kan du sjekke for lasing på resonatoren. Den kobles til mellom terminalene XTAL1,2 (ben 9 og 10).

Men oscilloskopsonden har en kapasitans, vanligvis 100 pF, hvis du setter skilleren til 10, faller sondekapasitansen til 20 pF. Dette gjør en endring i signalet. Men for å teste ytelsen er det ikke så viktig, vi må se om det er noen svingninger i det hele tatt. Signalet skal ha en form som denne, og frekvensen tilsvarer en spesifikk instans.

Hvis kretsen bruker eksternt minne, kan du sjekke veldig enkelt. Det skal være utbrudd av rektangulære pulser på datalinjen.

Dette betyr at mikrokontrolleren korrekt kjører koden og utveksler informasjon med minne.

Vi bruker programmereren

Hvis du fjerner mikrokontrolleren og kobler den til programmereren, kan du sjekke reaksjonen.For å gjøre dette, i programmet på PCen, klikker du Les-knappen, hvoretter du vil se IDen til programmereren, på AVR kan du prøve å lese sikringer. Hvis det ikke er noen lesebeskyttelse, kan du lese firmwaredumpen, laste ned et annet program, sjekke operasjonen på koden du kjenner.Dette er en effektiv og enkel måte å diagnostisere feil i mikrokontroller.

Programmereren kan være spesialisert, for eksempel USBASP for ATS-familien:

Og universal, som Miniprog.

Tilkoblingsskjema USBASP til atmega 328:

konklusjon

Som sådan er det ikke annerledes å sjekke mikrokontrolleren fra å sjekke noen annen mikrokrets, med mindre du har mulighet til å bruke programmereren og lese informasjonen fra mikrokontrolleren. Så du er overbevist om muligheten for samtrafikk med PC-en. Det oppstår imidlertid feil som ikke kan oppdages på denne måten.

Generelt svikter kontrollenheten sjelden, oftere er problemet bindingen, så du bør ikke umiddelbart gå til mikrokontrolleren med alle verktøyene, sjekk hele kretsen for ikke å få problemer med påfølgende firmware.