PDF verze

MLAB
ATmegaTQ10001A
Modul pro procesory ATMEL ATmega
v pouzdru TQ100
Milan Horkel
Modul je určen pro procesory ATMEL řady ATmega v pouzdru
TQ100 a kromě samotného procesoru obsahuje programovací
konektory pro ISP (6 pinů) i pro JTAG (10 pinů) programování. Dále
je možno osadit krystal pro hlavní nebo pomocný oscilátor a deska
je vybavena tlačítkem reset.
1. Technické parametry
Parametr
Hodnota
Poznámka
Procesor
ATmega640/1280/2560
V pouzdru TQ100
Napájení
1.8 .. 2.7 .. 5.5 V
Dle procesoru a rychlosti
Programování
ISP (6 pin) JTAG (10 pin)
Dle specifikace ATMEL
Rozměry
81 x 81 x 15 mm
Výška nad základnou
ATmegaTQ10001A.doc / 2009-02-15 / miho / http://www.mlab.cz
1/6
MLAB
ATmegaTQ10001A
2. Popis konstrukce
2.1. Úvodem
Jedná se o standardní modul pro práci s procesory ATMEL ATmega ve velkém pouzdru TQ100.
Modul je veliký a výrobně dost náročný. Vyžaduje dobře zvládnutou techniku výroby plošného
spoje a pájení jemných součástek.
2.2. Zapojení modulu
Hlavní součástkou je procesor s obrovským množstvím portů vyvedeným na hřebínky.
J1
J2
J3
J4
J5
J6
J7
J8
J9
J10
J11
J12
J13
J14
J15
J16
J17
J18
J19
J20
J21
J22
J23
J24
J25
J26
J27
J28
J29
J30
J31
J32
J33
J34
J35
J36
J37
J38
J39
J40
J41
J42
J43
J44
J45
J46
J47
J48
J49
J50
PG5
PE0
PE1
PE2
PE3
PE4
PE5
PE6
PE7
PH0
PH1
PH2
PH3
PH4
PH5
PH6
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
PH7
PG3
PG4
RESET#
XTAL2
XTAL1
PL0
PL1
PL2
PL3
PL4
PL5
PL6
PL7
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PD7
VCC
ATmega in TQ100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
U1
AVCC
PG5/OC0B
GND
PE0/RXD0/PCINT8
AREF
PE1/TXD0
ADC0/PF0
PE2/XCK0/AIN0
ADC1/PF1
PE3/OC3A/AIN1
ADC2/PF2
PE4/OC3B/INT4
ADC3/PF3
PE5/OC3C/INT5
ADC4/TCK/PF4
PE6/T3/INT6
ADC5/TMS/PF5
PE7/CLKO/ICP3/INT7
ADC6/TDO/PF6
VCC
ADC7/TDI/PF7
GND
ADC8/PCINT16/PK0
PH0/RXD2
ADC9/PCINT17/PK1
PH1/TXD2
ADC10/PCINT18/PK2
PH2/XCK2
ADC11/PCINT19/PK3
PH3/OC4A
ADC12/PCINT20/PK4
PH4/OC4B
ADC13/PCINT21/PK5
PH5/OC4C
ADC14/PCINT22/PK6
PH6/OC2B
ADC15/PCINT23/PK7
PB0/SS#/PCINT0
GND
PB1/SCK/PCINT1
VCC
PB2/MOSI/PCINT2
PJ7
PB3/MISO/PCINT3
AD0/PA0
PB4/OC2A/PCINT4
PB5/OC1A/PCINT5
AD1/PA1
AD2/PA2
PB6/OC1B/PCINT6
PB7/OC0A/OC1C/PCINT7
AD3/PA3
PH7/T4
AD4/PA4
AD5/PA5
PG3/TOSC2
PG4/TOSC1
AD6/PA6
RESET#
AD7/PA7
VCC
ALE/PG2
GND
PCINT15/PJ6
XTAL2
PCINT14/PJ5
XTAL1
PCINT13/PJ4
PL0/ICP4
PCINT12/PJ3
PL1/ICP5
XCK3/PCINT11/PJ2
PL2/T5
TXD3/PCINT10/PJ1
PL3/OC5A
RXD3/PCINT9/PJ0
PL4/OC5B
GND
PL5/OC5C
VCC
PL6
A15/PC7
PL7
A14/PC6
PD0/SCL/INT0
A13/PC5
PD1/SDA/INT1
A12/PC4
PD2/RXD1/INT2
A11/PC3
PD3/TXD1/INT3
A10/PC2
PD4/ICP1
A9/PC1
PD5/XCK1
A8/PC0
PD6/T1
RD#/PG1
PD7/T0
WR#/PG0
AVCC
100
99
98
97
96
95
94
93
92
91
90
89
88
87
86
85
84
83
82
81
80
79
78
77
76
75
74
73
72
71
70
69
68
67
66
65
64
63
62
61
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
PJ7
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
PG2
PJ6
PJ5
PJ4
PJ3
PJ2
PJ1
PJ0
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PG1
PG0
J100
J99
J98
J97
J96
J95
J94
J93
J92
J91
J90
J89
J88
J87
J86
J85
J84
J83
J82
J81
J80
J79
J78
J77
J76
J75
J74
J73
J72
J71
J70
J69
J68
J67
J66
J65
J64
J63
J62
J61
J60
J59
J58
J57
J56
J55
J54
J53
J52
J51
C7
100nF
1
ATmega640_1280_2560_TQ100
AREF
PF0
PF1
PF2
PF3
PF4
PF5
PF6
PF7
PK0
PK1
PK2
PK3
PK4
PK5
PK6
PK7
2
VCC
ATmegaTQ10001A.doc / 2009-02-15 / miho / http://www.mlab.cz
2/6
MLAB
ATmegaTQ10001A
Další částí je napájení. Dioda D1 chrání procesor před přepólováním zdroje. Filtr L1/C6 filtruje
napájení pro analogové obvody procesoru. Zlepší se tím čistota signálu v A/D převodníku.
V případě nouze nebo pokud na rušení analogového signálu nezáleží lze tlumivku nahradit
propojkou.
+5V POWER
VCC
AVCC
J101
JUMP2X3
2
2
C6
100nF
1
C5
100nF
1
C4
100nF
1
C3
100nF
2
2
2
1
C2
100nF
1
C1
22uF/6.3V
C
D1
1N4007SMD
2
A
C
2
4
6
1
A
1
3
5
L1
10uH
Procesor je vybaven programovacími rozhraními jak pro sériové programování přes ISP konektor
tak i rozhraním JTAG pro programování a ladění (debug).
VCC
PB3
PB1
RESET#
1
3
5
PF4
PF6
PF5
VCC
J102
MISO VTG
SCK MOSI
RST# GND
2
4
6
PB2
1
3
5
7
9
PF7
VCC
J103
TCK
GND
TDO
VTref
TMS
RST#
VTpower NC
TDI
GND
2
4
6
8
10
RESET#
JUMP2x5
JUMP2x3
JTAG
ISP
Dále je k procesoru připojeno resetovaní tlačítko. Kondenzátor C8 se standardně neosazuje.
2
VCC
1
1
R2
1k
2
RESET#
2
SW1
P-B1720
1
2
R1
10K
C8
#100nF
1
RESET
BUTTON
Dále jsou na desce 3 odpory a 3 kondenzátory pro všeobecné použití.
J201
J202
J203
1
1
1
R101
10k
R102
10k
R103
10k
2
2
2
J204
J205
J206
J207
J208
J209
1
1
1
C101
10nF
C102
10nF
C103
2
2
2
J210
J211
J212
10nF
ATmegaTQ10001A.doc / 2009-02-15 / miho / http://www.mlab.cz
3/6
MLAB
ATmegaTQ10001A
K procesoru je volitelně možné připojit krystal pro hlavní oscilátor (X1 nebo X2). Dále pak krystal
pro RTC připojený k vývodům časovače (X3).
PG4
2
2
C10
15pF
Adjust value
of capacitors
if needed
C12
#15pF
1
1
RTC XTAL
1
C9
15pF
G1
X3
#32768Hz
B
A
C11
#15pF
2
G1
2
X2
#32768Hz
A
B
1
PG3
XTAL2
STANDARD
XTAL
B
G1
A
X1
8MHz
XTAL1
RTC XTAL
FOR TIMER
Some devices only !
2.3. Zapojení použitých IO
Vzhledem k tomu, že je možné použít všechny (alespoň v době psaní tohoto návodu) procesory
ATmega v pouzdru TQ100 je třeba zkontrolovat zapojení vývodů pro konkrétní vybraný procesor.
Některé varianty jsou uvedeny v souboru se schématem.
2.4. Mechanická konstrukce
Modul je opatřen upevňovacími sloupky v rozích desky.
ATmegaTQ10001A.doc / 2009-02-15 / miho / http://www.mlab.cz
4/6
MLAB
ATmegaTQ10001A
3. Osazení a oživení
3.1. Osazení
Na desce je celkem 7 drátových propojek, které osazujeme jako první. Při osazování procesoru
postupujeme obvyklým způsobem. Nejdříve připájíme jednu rohovou nožičku, pak protější a pokud
je poloha procesoru správná zapájíme zbytek. Používáme absolutní minimum pájky. Použití pájecí
pasty a mikropáječky je zde nutností.
Pro krystaly je vhodné osadit dutinky z precizních soklů pro integrované obvody.
3.2. Oživení
Před oživením pečlivě umyjeme zbytky tavidla, desku je vhodné nalakovat ochranným lakem a
pečlivě zkontrolovat kvalitu pájení a případné zkraty. Oživení spočívá v připojení ke zdroji,
naprogramování testovací aplikace přes oba konektory rozhraní (ISP i JTAG). Jednoduchá testovací
aplikace je popsána v samostatném dokumentu.
Reference
Hodnota
Odpory
Reference
Hodnota
Krystaly
R2
1k
R1,
R101, R102, R103
10k
Keramické kondenzátory
X1
8MHz
X2, X3
#32768Hz
Mechanické součástky
C9, C10
15pF
J1-J25, J26-J50,
J51-J75, J76-J100
JUMP2x16
C11, C12
#15pF
J101, J102
JUMP2x3
C101, C102, C103
10nF
J103
JUMP2x5
C2, C3, C4, C5,
C6,
C7
C8
100nF
#100nF
Elektrolytické kondenzátory
C1
22uF/6.3V
Indukčnosti
L1
10uH
Diody
D1
1N4007SMD
J201-J203, J204J206,
J207-J209, J210J212
SW1
JUMP3
P-B1720
Konstrukční součástky
4ks
Šroub M3x12 křížový
s válcovou hlavou
4ks
Podložka M3
4ks
Distanční sloupek
M3x5
Integrované obvody
U1
ATmega640/1280/2560
ATmegaTQ10001A.doc / 2009-02-15 / miho / http://www.mlab.cz
5/6
ATmegaTQ10001A
ATmegaTQ10001A.doc / 2009-02-15 / miho / http://www.mlab.cz
MLAB
6/6