PDF verze

MLAB
ATmegaTQ4401A
Modul procesoru ATmega v pouzdruTQFP44
Milan Horkel
Procesorový modul pro práci s procesory ATMEL ATmega
v pouzdru TQFP44. Modul obsahuje procesor a může být osazen
krystalem standardní velikosti nebo hodinkovým krystalem 32768Hz.
Modul je dále vybaven tlačítkem RESET a programovacím
konektorem ATMEL ISP 6 PIN a konektorem JTAG.
1. Technické parametry
Parametr
Hodnota
Poznámka
Napájení
(1.8V) .. 2.7V .. 5.5V
Dle použitého procesoru
Spotřeba
20mA
Dle použitého procesoru
Procesor
ATmega16, ATmega32,
ATmeg164P, ATmega324P,
ATmega644P, ATmega8535,
a další…
Nebo jiný v pouzdru TQFP44,
nutno zkontrolovat zapojení
vývodů
Rozměry
51x61x16mm
Výška nad nosnou deskou
ATmegaTQ4401A.doc / 2009-02-15 / miho / http://www.mlab.cz
1/4
MLAB
ATmegaTQ4401A
2. Popis konstrukce
2.1. Úvodem
Jedná se o standardní modul pro procesory AVR firmy ATMEL v pouzdru TQFP44. Kromě výše
uvedených typů lze použít i další typy v pouzdru TQFP44 ale vždy je nezbytné zkontrolovat
zapojení vývodů (programovací porty a zejména napájení). Jak ATMEL uvádí nové procesory tak
postupně přibývají vhodné typy pro tento modul.
2.2. Zapojení modulu
VCC
J45
JUMP2X3
2
2
AVCC
2
C5
100nF
1
C4
100nF
1
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
U1
2
ATmega in TQ44
PB5/PCINT13/MOSI SS#/OC0B/PCINT12/PB4
PB6/PCINT14/MISO AIN1/OC0A/PCINT11/PB3
PB7/PCINT15/SCK
AIN0/INT2/PCINT10/PB2
RESET#
T1/CLKO/PCINT9/PB1
VCC
T0/XCK0/PCINT8/PB0
GND
GND
XTAL2
VCC
XTAL1
ADC0/PCINT0/PA0
PD0/PCINT24/RXD0
ADC1/PCINT1/PA1
PD1/PCINT25/TXD0
ADC2/PCINT2/PA2
PD2/PCINT26/RXD1/INT0 ADC3/PCINT3/PA3
PD3/PCINT27/TXD1/INT1 ADC4/PCINT4/PA4
PD4/PCINT28/XCK1/OC1B ADC5/PCINT5/PA5
PD5/PCINT29/OC1A
ADC6/PCINT6/PA6
PD6/PCINT30/OC2B/ICP ADC7/PCINT7/PA7
PD7/PCINT31/OC2A
AREF
GND
VCC
AVCC
GND
PC0/PCINT16/SCL
TOSC2/PCINT23/PC7
PC1/PCINT17/SDA
TOSC1/PCINT22/PC6
PC2/PCINT18/TCK
TDI/PCINT21/PC5
PC3/PCINT19/TMS
TDO/PCINT20/PC4
PB4
PB3
PB2
PB1
PB0
GND
VCC
PA0
PA1
PA2
PA3
PA4
PA5
PA6
PA7
AREF
GND
AVCC
PC7
PC6
PC5
PC4
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
ATmega164P_324P_644P_TQ44
Comment = ATmega164P_324P_644P_TQ44
C6
100nF
1
1
R3
External RC oscilator
#
(not in all CPU)
C3
100nF
1
1
C2
100nF
PB5
PB6
PB7
RESET#
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0
PD1
PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PD7
VCC
GND
PC0
PC1
PC2
PC3
J1
J2
J3
J4
J5
J6
J7
J8
J9
J10
J11
J12
J13
J14
J15
J16
J17
J18
J19
J20
J21
J22
VCC
C1
22uF/6.3V
C
D1
1N4007SMD
2
A
C
2
4
6
A
1
3
5
1
L1
10uH
STANDARD
XTAL
B
100
2
1
R2
VCC
2
10K
C7
#100nF
PB6
PB7
RESET#
1
3
5
C9
15pF
Internal Capacitance of
ATmega is 8pF, adjust
value.
J46
MISO VTG
SCK MOSI
RST# GND
VCC
2
4
6
PB5
JUMP2x3
Do not populate C7 when
using JTAG.
1
C8
15pF
X3
#32768Hz
A
B
G1
R1
1
RTC XTAL
2
G1
2
1
RESET
X2
#32768Hz
A
B
1
SW1
P-B1720
1
2
2
X1
8MHz
G1
A
J44
J43
J42
J41
J40
J39
J38
J37
J36
J35
J34
J33
J32
J31
J30
J29
J28
J27
J26
J25
J24
J23
2
+5V POWER
ISP
VCC
PC2
PC4
PC3
PC5
1
3
5
7
9
J47
TCK
GND
TDO
VTref
TMS
RST#
VTpower NC
TDI
GND
VCC
2
4
6
8
10
RESET#
JUMP2x5
JTAG
ATmegaTQ4401A.doc / 2009-02-15 / miho / http://www.mlab.cz
2/4
MLAB
ATmegaTQ4401A
J101
J103
J105
1
1
1
R101
10k
R102
10k
R103
2
2
2
J102
J104
J106
J107
J109
J111
1
1
1
10k
C101
10nF
C102
10nF
C103
2
2
2
J108
J110
J112
10nF
Modul je napájen přes napájecí konektor J45. Dioda D1 slouží jako ochrana před přepólováním
zdroje (předpokládá se, že zdroj má proudové omezení cca 1A). Velikost napájecího napětí je dána
použitým procesorem. Tlumivka L1 s kondenzátorem C5 slouží jako filtr napájení pro A/D
převodník v procesoru. Kondenzátor C6 slouží k filtraci referenčního napětí.
Zdrojem hodinového kmitočtu procesoru může být:
•
Vnitřní kalibrovaný RC oscilátor (defaultní nastavení nového procesoru, kmitočet 1MHz)
•
Vnější krystalový oscilátor s krystalem X1 nebo X2 (hodinkový krystal)
•
Vnější RC oscilátor R3/C8 (jen u některých typů procesorů)
•
Zdroj vnějšího hodinového signálu na vývod XTAL1
Zdroj hodinového kmitočtu a konfigurace (frekvenční rozsah) oscilátoru se volí programováním
konfiguračního slova procesoru. Nový procesor přichází s nastavením interní RC oscilátor
s nastavením frekvence na 1MHz.
Firma ATMEL definovala dvě „standardní“ zapojení programovacího ISP konektoru. Modul
používá menší verzi se 6 vývody. Dále je na desce osazen konektor pro
JATG programování a ladění. JTAG rozhraní se povoluje v konfiguračním slově a defaultně je
zakázané. Když se používá JTAG nesmí být osazen kondenzátor C7.
Volitelně je možné osadit krystal X3 pro čítač/časovač, který se dá použít jako RTC.
2.3. Mechanická konstrukce
Jedná se o standardní modul do stavebnice s upevňovacími rohovými sloupky.
3. Osazení a oživení
3.1. Osazení
Při osazování procesoru použijte minimum pájky. V případě, že nemáte vhodné vybavení je
nejsnazší plošky pro procesor předem pocínovat (co nejméně) a pak přiložený procesor nejprve
přichytit za dvě protilehlé nožičky. Další pájka se již přidávat nemusí. Zbylé vývody stačí jeden po
druhém připájet. V případě, že je k dispozici jen pistolová páječka používá se smyčka ze
zvonkového drátu (průměr drátu cca 0.8mm).
Krystal je možné buď osadit rovnou na desku (pokud víme předem jakou budeme potřebovat
frekvenci) nebo se osadí jen dutinky z precizní patice do kterých se pak dá zasunout krystal dle
potřeby.
ATmegaTQ4401A.doc / 2009-02-15 / miho / http://www.mlab.cz
3/4
ATmegaTQ4401A
MLAB
Na desce jsou 4 drátové propojky.
SMD tlumivku je možné v nouzi nahradit propojkou. Zhorší se tím šum A/D převodníku.
Odpory
R1
100
R2, R101, R102, R103 10k
R3
# (volitelné)
Keramické kondenzátory
C8, C9
15pF
C101, C102, C103
10nF
C2, C3, C4, C5, C6
100nF
C7
#100nF (neosazovat)
Elektrolytické kondenzátory
C1
22uF/6.3V
Indukčnosti
L1
10uH
Diody
D1
1N4007SMD
Integrované obvody
U1
ATmega (výběr)
Krystaly
X1
8MHz (volitelné)
X2, X3
#32768Hz (volitelné)
Mechanické součástky
J1-J11, J12-J22,
JUMP2x11
J23-J33, J34-J44
J45, J46
JUMP2x3
J47
JUMP2x5
J101+J103+J105,
J102+J104+J106,
JUMP3
J107+J109+J111,
J108+J110+J112
SW1
P-B1720
Konstrukční součástky
Šroub M3x12 křížový
4ks
s válcovou hlavou
4ks
Podložka M3
Distanční sloupek
4ks
M3x5
Připomínáme, že na modul lze osadit různé procesory a podle toho volíme osazení krystalů a jejich
hodnoty.
ATmegaTQ4401A.doc / 2009-02-15 / miho / http://www.mlab.cz
4/4