środa, 4 listopada 2015

[4] Płytka z mikrokontrolerem Atmega328

W tym poście chciałbym przedstawić prosty, szybki projekt płytki drukowanej z mikrokontrolerem Atmega328.

Schemat


Schemat składa się z dwóch głównych elementów, jednym z nich jest układ zasilający. Ja wykorzystałem stabilizator 5V LM7805. Podłączony razem z diodami zabezpieczajączymi 1n4004 oraz kondensatorami filtrującymi.
Dioda D1 zabezpiecza układ przed wyższym napięciem, pozwala na szybsze odcięcie zasilania. Dioda D2 chroni przed odwrotnym wpięciem przewodów zasilających.

Rys. 1.1. Zasilanie układu


Drugim elementem jest Atmega328 wraz z wyprowadzonymi złączami do obsługi oraz programowania.

Kondensatory C10 i C9 są to dodatkowe kondensatory filtrujące zasilanie.

Przycisk podłączony do pinu RESET zwiera go z masą. Rezystor R2 jest to rezystor podciągający zasilanie VCC. Wymusza on stan wysoki na pinie. Kondensator C7 eliminuje ewentualne zniekształcenia z sygnału. Rezystor R1 ma za zadanie ograniczyć prąd kondensatora.

Mikrokontroler jest taktowany z oscylatora zewnętrznego 16MHz. Do niego zostały podłączone dwa kondensatory 22pF. Pozwalają one na zachowanie stabilności oraz na poprawne wzbudzenie kwarcu.

Rys. 1.2. Schemat Atmega328

Z ukladu wyprowadziłem złącza do programowania w dwóch wersjach. Jedne do podłączania programatora dedykowanego dla Atmegi, drugie natomiast do podłączenia płytki Arduino Uno.

Rys. 1.3. Wyprowadzone złącza do programowania i użytkowe 

PCB


Poniżej przedstawiam schemat wykonanej płytki PCB. Wszystkie sygnały zostały wyprowadzone tylko w warstwie dolnej. Ogranicza to konieczność przenoszenia sygnałów pomiędzy warstwami oraz znacząco ułatwia sposób lutowania całej płytki. 

W projekcie zastosowałem tylko i wyłącznie elementy przewlekane. 

Na rysunku 1.4. przedstawiłem schemat rozmieszczenia ścieżek na płytce. 

Rys. 1.4. Prowadzenie ścieżek warstwa dolna

Stabilizator został umieszczony na skraju płytki. Pozwala to na swobodne zamontowanie pasywnego chłodzenia w postaci radiatora. Dodatkowym elementem są przelotki między warstwami z sygnałem GND. Powoduje to równomierne rozmieszczenie sygnału masy między warstwami i odpowiednie ekranowanie całego układu.

Rys. 1.5. Schemat dół

Rys. 1.6. Schemat góra