อาจมีคนอ่านข้อความในฟอรัมของเราแล้ว exmortis เกี่ยวกับการทำสาย USB-TTL จากวิธีการชั่วคราว

เราตัดสินใจที่จะออกสิ่งนี้เป็นบทความคู่มือแยกต่างหาก ขอบคุณ exmortis สำหรับวัสดุที่ให้มา

หมายเหตุ: บทความนี้เป็นส่วนเสริมของอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม ซึ่งแนะนำให้อ่านก่อน

ดังที่คุณทราบจากบทความข้างต้น คำนำหน้า Ritmix RZX-50 สามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่าน uart ttl ได้ แต่เนื่องจากสัญญาณแรงดันไฟฟ้าไม่ตรงกับมาตรฐาน rs-232 จึงจำเป็นต้องใช้อะแดปเตอร์ คุณสามารถใช้ตัวแปลงพิเศษ หรือแม้แต่ตัวแปลงนี้เพื่อใช้เป็นโซลูชันสำเร็จรูป

ปัญหาคือวิธีแก้ปัญหาดังกล่าวอาจไม่พร้อมใช้งานเสมอไป และหากมีอยู่ ราคาที่ประกาศอาจค่อนข้างสูง

อย่างไรก็ตาม คุณสามารถใส่สายอะแดปเตอร์ usb-rs232 (com) แบบธรรมดาที่จำหน่ายในร้านคอมพิวเตอร์ทุกแห่งได้ ตัวอย่างเช่นเช่นนี้:

สาย usb-rs232 uas111 ของ Gembird สะดวกสบายเพราะคอนโทรลเลอร์ถูกซ่อนอยู่ในกล่องที่เรียบร้อย จริงอยู่มันถูกปิดผนึกดังนั้นในการเปิดคุณจะต้องเห็นมันหรือตัดพลาสติกด้วยหัวแร้ง

โดยหลักการแล้ว สายเคเบิลอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกันจะทำได้ อย่างไรก็ตาม คุณต้องใส่ใจกับความสะดวกในการเข้าถึงบอร์ดด้วยคอนโทรลเลอร์ สายเคเบิลบางสายซ่อนอยู่ในขั้วต่อ rs-232 ซึ่งเปิดยาก ในขณะที่สายอื่นๆ อาจมีไมโครชิปดร็อป ซึ่งบัดกรีไม่ได้ง่าย ในที่สุดสายเคเบิลดังกล่าวอาจใช้ชิปที่แปลกใหม่

ชิป pl2303 อย่างแรกเลย ขา 1 (TXD) และ 5 (RXD) เป็นที่สนใจ การนับขาทวนเข็มนาฬิกาจากมุมที่ทำเครื่องหมายบนชิปด้วยจุด

ด้านหลังพร้อมชิป max213 สัญญาณจากขาที่ 1 ของ pl2303 มาถึงขาที่ 6 ของจุดสูงสุด และสัญญาณจากขาที่ 5 ไปที่ขาที่ 19 ของ "maxima"
โดยหลักการแล้ว ชิปนี้ไม่จำเป็นสำหรับ uart-ttl มันสามารถรบกวนได้ ดังนั้นจึงต้องบัดกรีอย่างระมัดระวังและยิ่งบัดกรีกับแผ่นสัมผัสได้ง่ายขึ้น

ชิป max213 ถูกบัดกรี สายสีแดงบัดกรีกับสัญญาณ TXD, สายสีเหลืองบัดกรีกับสัญญาณ RXD, สายสีดำเป็นกราวด์ ต่อจากนั้นคุณสามารถเชื่อมต่อตามรูปแบบ Antony โดยเชื่อมต่อสายไฟ "ขวาง" เช่น RXD ของคอนโทรลเลอร์เป็น TXD ของกล่องรับสัญญาณ และ TXD เป็น RXD ตามลำดับ

Ritmix RZX-50 พินอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม

ส่วนสำคัญที่สองคือการเชื่อมต่อโดยตรงกับคอมพิวเตอร์และการตั้งค่าการเชื่อมต่อ
ด้านล่างนี้ เราจะพิจารณาสถานการณ์เฉพาะเมื่อติดตั้ง W7 x64 บนคอมพิวเตอร์ (แล็ปท็อป) และติดตั้ง Xubuntu 11.10 x32 ในเครื่องเสมือน VirtualBox ทุกสิ่งที่อธิบายไว้ด้านล่างนี้ก็เป็นจริงเช่นกันสำหรับการกระจายของ linux

สายเคเบิลที่บัดกรีข้างต้นเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์แล้ว (ในขณะที่ไม่ได้เชื่อมต่อ rzx-50) โดยปกติระบบจะไม่ติดตั้งไดรเวอร์ แต่ไม่จำเป็น เราโหลด xubuntu ในเครื่องเสมือน ส่งต่ออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อภายใน (ควรเรียกว่า Prolific Technology Inc. USB-Serial Controller) จากนั้นโหลดคอนโซลและเข้าสู่ dmesg บรรทัดสุดท้ายควรเป็นคำจำกัดความของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ (pl2303) และการสะท้อนของระบบไฟล์ - ในกรณีนี้คือ /dev/ttyUSB0 เราจำชื่อนี้ได้

ตอนนี้เราต้องติดตั้ง minicom คำสั่งเป็นมาตรฐาน: "sudo apt-get install minicom" เรียกใช้การตั้งค่า: "sudo minicom -s" และเข้าสู่เมนูการกำหนดค่า ในชุดการตั้งค่าพอร์ตอนุกรม /dev/ttyUSB0 เป็นอุปกรณ์อนุกรม อัตราการไหลถูกตั้งค่าเป็น 56700 8N1 ฮาร์ดแวร์และการควบคุมการไหลของซอฟต์แวร์ถูกปิด (ไม่ใช่) ถัดไป ในโมเด็มและการโทร คุณจะต้องลบบรรทัด Init String และ Reset String

เราออกจากการตั้งค่าและเริ่ม minicom ในโหมดปกติ (sudo minicom) ตอนนี้คุณสามารถทดสอบสายเคเบิลได้โดยการลัดวงจรสายไฟจากสัญญาณ TXD และ RXD หากคุณกดปุ่มใดๆ ในมินิคอม สัญลักษณ์ที่เกี่ยวข้องปรากฏบนหน้าจอ แสดงว่าสายเคเบิลใช้งานได้

ตอนนี้คุณสามารถเชื่อมต่อ set-top box กับสายไฟตามวิธีที่ระบุไว้ด้านบน แล้วเปิดเครื่อง เพลิดเพลินกับเอาต์พุตในหน้าต่างเทอร์มินัลอีมูเลเตอร์ เมื่อได้รับแจ้งให้ป้อนรหัสผ่าน ให้ป้อน "root" หากอักขระขยะหรืออักขระที่ไม่เกี่ยวข้องปรากฏขึ้นเป็นระยะระหว่างอินพุตและเอาต์พุต แสดงว่ามีบางอย่างผิดปกติกับกราวด์ (ส่วนใหญ่อาจใช้งานไม่ได้) ตามหลักการแล้ว พื้นดินไม่ควรลัดวงจรไปยังสัญญาณ TXD และ RXD แต่อย่างใด

จากบรรณาธิการ: โดยส่วนตัวแล้วฉันจำช่วงปลายยุค 90 ได้ทันทีเมื่อยุคปาล์มเริ่มต้นขึ้น ในเวลานั้น ฉันเป็นเจ้าของความภาคภูมิใจของ Handspring Visor Deluxe ซึ่งเป็น PDA ที่ทรงพลังที่สุดในขณะนั้น (ยังไม่มีการประดิษฐ์คำว่า "แท็บเล็ต") ดังนั้น เนื่องจากไม่มีพอร์ต USB (ใช่ ใช่!) ฉันจึงต้องสร้างสาย RS232-TTL ด้วยตัวเอง ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจาก Visor มีสัญญาณสามโวลต์ และชิป Maxim ที่ให้ระดับสัญญาณที่ต้องการนั้นหายาก ฉันต้องแขวนตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าจาก 5 เป็น 3.3v ที่ขา "เอาต์พุต" เพื่อไม่ให้อุปกรณ์ไหม้

ตอนนี้ทุกอย่างง่ายขึ้นมาก และคุณสามารถจดจ่อกับกิจกรรมที่มีความหมายมากขึ้นได้ เช่น การมีส่วนสนับสนุนที่เป็นไปได้ในการสร้างเฟิร์มแวร์ทางเลือกสำหรับ RZX-50 🙂

ทุกอย่างเริ่มต้นจากการที่ฉันซื้อ Orange Pi ให้ตัวเอง โดยยอมจำนนต่อสโลแกนโฆษณา “คล้ายกับ Rasberi Pi เพียง $15” อุปกรณ์ได้รับคำสั่งจาก aliexpress และมาถึงในสิบห้าวันย้อนหลังในเดือนกุมภาพันธ์ ในเวลาเดียวกัน มีการซื้อส่วนประกอบเพิ่มเติมที่จำเป็นทั้งหมด: ฮีทซิงค์สำหรับโปรเซสเซอร์, แหล่งจ่ายไฟ 15 วัตต์, การ์ด micro SD ขนาด 32 GB, สาย HDMI สำหรับเชื่อมต่อจอภาพ เนื่องจากไม่มีเวลา เขาจึงเก็บฝุ่นในลิ้นชักจนถึงเดือนมิถุนายน และในที่สุดก็ได้ไปตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงาน

สำหรับเฟิร์มแวร์มาตรฐานที่มีให้บนเว็บไซต์ทางการ ประสิทธิภาพไม่ก่อให้เกิดการร้องเรียนใดๆ แต่เฟิร์มแวร์มาตรฐานไม่เหมาะกับฉันเพราะฉันจัดแบบนี้ - อุปกรณ์ใด ๆ ที่อยู่ในมือของฉันจะต้องได้รับการปรับแต่งอย่างเต็มที่ ดังนั้นจึงนำ U-boot มาไว้ในมือซึ่งแหล่งที่มาดาวน์โหลดจาก FTP อย่างเป็นทางการรวมถึง Arch Linux build สำหรับ ARM คู่มือนี้สำหรับ Banana Pi ถูกนำมาใช้เป็นคู่มืออ้างอิงและเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการขุด

ผ่านการปรับแต่งง่ายๆ (คำอธิบายที่เหมาะสมกว่าสำหรับ habr) ทั้ง bootloader และ arch ถูกติดตั้งบนการ์ดหน่วยความจำและเปิดอุปกรณ์ อย่างไรก็ตาม หลังจากโหลดแล้ว ฉันกำลังรอหน้าจอสีดำและไฟ LED สีเขียวติดที่ "สีส้ม"

ไม่เป็นไร ฉันคิดว่า UART บัดกรีบน "สีส้ม" ฉันจะเชื่อมต่อกับเทอร์มินัลและดูว่าเกิดอะไรขึ้น ซื้อชิ้นส่วนและลวดที่จำเป็นและบัดกรีสายเคเบิลดังกล่าว (ภาพใต้สปอยเลอร์)

ตัวเลือกสายเคเบิลนูเบีย

ใครก็ตามที่อยู่ในเรื่องนี้จะเข้าใจในทันทีว่าฉันผิดอะไรด้วยการทำสายดังกล่าวและมีมากกว่าครึ่งหนึ่งของผู้ที่อ่าน ฉันสงสัยว่ามีบางอย่างผิดปกติหลังจากที่ฉันเห็น krakozyabry ที่ "สีส้ม" ของฉันถ่มน้ำลายใส่เทอร์มินัล เป็นความเข้าใจถึงสาเหตุของความผิดพลาดที่โง่เขลาที่สุดของฉันที่กระตุ้นให้ฉันดำเนินการตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง

1. อะไรคือความแตกต่างระหว่าง UART และ RS232

ความแตกต่างของระดับ อินเทอร์เฟซแบบอนุกรมที่ใช้ใน Orange Pi และอุปกรณ์ที่คล้ายกันนั้นใช้ตรรกะ TTL นั่นคือบิตศูนย์สอดคล้องกับระดับแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ และหนึ่งถึงระดับ +5 V RS232 ใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าถึง 15 V และหน่วยสอดคล้องกับ - 15 V และศูนย์ +15 V เพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกันเสียงของช่องสัญญาณ ระดับแรงดันไฟฟ้าใดๆ ที่ต่ำกว่า 3 V โมดูโลจะถูกมองว่าเป็นศูนย์ โปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลที่ระดับของลำดับของค่าตรรกะจะเหมือนกันทุกประการสำหรับทั้ง UART และ RS232 ทั้งหมดนี้แสดงโดยไดอะแกรมการถ่ายโอนไบต์ต่อไปนี้

ฉันจะลืมมันไปได้อย่างไร ตอนที่ฉันทำงานที่สถาบันวิจัยหัวรถจักรไฟฟ้า ฉันรู้เรื่องนี้ดี แล้วด้วยเหตุผลบางอย่างความโง่เขลาก็หยุดนิ่ง โดยทั่วไป เป็นที่ชัดเจนว่าจำเป็นต้องมีตัวแปลงระดับหนึ่งที่มีการผกผันของสัญญาณ ทางเลือกตกอยู่ในทิศทางของการเชื่อมต่อทั้งครัวเรือนกับพอร์ต COM ซึ่งอยู่บนเมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์ที่บ้านของฉัน แม้ว่าแน่นอนคุณสามารถมองไปในทิศทางของ UART<->USB เนื่องจากอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมแบบเก่าสูญเสียความเกี่ยวข้องอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม ความชอบของฉันในการแก้ปัญหาที่ง่ายกว่านั้นชนะ และอุปกรณ์ดังกล่าวปรากฏขึ้นในฐานะผู้เสนอซื้อ

ขายในอาลีเดียวกันในราคา 464 รูเบิล โดยหลักการแล้วสิ่งนี้สามารถพบได้ในร้านค้าหรือที่ตลาดวิทยุในเมืองของฉัน แต่อาการคันที่จะทำอะไรบางอย่างด้วยมือของฉันได้ตื่นขึ้นแล้ว ดังนั้นฉันจึงละเลยความคิดในการซื้อบอร์ดอินเทอร์เฟซและตัดสินใจลองทำด้วยตัวเอง

ฉันต้องบอกว่าฉันเป็นเพื่อนกับหัวแร้งจริงๆ ที่โรงเรียนและมหาวิทยาลัย ก่อนที่จะซื้อคอมพิวเตอร์เครื่องแรก การบัดกรีที่มีประโยชน์และไม่ใช่เรื่องไร้สาระเป็นงานอดิเรกหลักของฉัน แต่ฉันอาศัยอยู่ในหมู่บ้านนั้นคือเก้าสิบ มีเงินไม่มาก ส่วนประกอบได้มาจากการรื้อขยะวิทยุที่เข้ามาดู แหล่งที่มาของข้อมูลคือหนังสือจากห้องสมุดอำเภอ ซึ่งในตอนนั้นไม่ใช่ทุกคนที่มี "อินเทอร์เน็ต" ไม่มีเครื่องมือที่ร่ำรวยเช่นกัน ฟอยล์เท็กซ์โทไลต์และเฟอริกคลอไรด์เป็นปาฏิหาริย์ในตำนาน โดยทั่วไปแล้วมันเป็นเรื่องยาก

หลังจากซื้อคอมพิวเตอร์แล้ว ความกระตือรือร้นทั้งหมดก็เปลี่ยนไปใช้คอมพิวเตอร์นั้น และทักษะการบัดกรีของแอมพลิฟายเออร์ตัวรับสัญญาณขนาดเล็กก็วางอยู่บนชั้นวาง ดังนั้นฉันจึงเป็นกาน้ำชา ดังนั้น ส่วนใหญ่ที่ฉันจะเขียนเกี่ยวกับด้านล่าง ฉันขอให้คุณปฏิบัติต่ออย่างไม่ระมัดระวัง และบทความนี้โดยมากมีไว้สำหรับ "หุ่นจำลอง" คนเดียวกันเช่นฉัน

2. การเลือกโครงร่างอุปกรณ์และการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์

ค้นหาไดอะแกรมของอุปกรณ์ดังกล่าวบนเน็ตเพื่อถุยน้ำลาย มีแผนดังกล่าวมากมาย ทางเลือกตกอยู่กับสิ่งนี้

หัวใจของอุปกรณ์ทั้งหมดคือไมโครเซอร์กิตประเภท MAX232 ซึ่งเป็นตัวแปลงระดับที่ทำงานบนหลักการของ "ปั๊มชาร์จ" แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจาก 5 V ดำเนินการโดยการชาร์จตัวเก็บประจุภายนอก C4 และ C5 สลับกัน ในขณะที่ส่งสัญญาณไปยัง RS232 ตัวเก็บประจุเหล่านี้เชื่อมต่อแบบอนุกรมและแรงดันไฟฟ้าที่สะสมอยู่ในนั้นจะเพิ่มขึ้น ในระหว่างการส่งสัญญาณย้อนกลับ ไมโครเซอร์กิตทำงานเป็นตัวแบ่ง ในการส่งสัญญาณทั้งสองทิศทางจะกลับด้าน

ไดโอด VD1 ทำหน้าที่เป็น "การป้องกันคนโง่" ซึ่งจะล็อกวงจรไฟฟ้าเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าของขั้วที่ไม่ถูกต้อง

ก่อนดำเนินการผลิตอุปกรณ์ ฉันตัดสินใจที่จะดูว่ามันทำงานอย่างไร ดังนั้นฉันจึงเริ่มต้นด้วยการสร้างแบบจำลองอุปกรณ์ในอนาคตในสภาพแวดล้อมของ Proteus ในการทดสอบวงจร ได้มีการประกอบขาตั้งเสมือนขึ้น

สิ่งแรกที่ฉันต้องการทำคือการจำลองทุกอย่าง รวมถึงวงจรไฟฟ้า เนื่องจากฉันสนใจผลกระทบของไดโอดที่มีต่อการทำงานของวงจร ตามค่าเริ่มต้นใน Proteus หมุดจ่ายไฟบนไมโครเซอร์กิตจะถูกซ่อนและดึงขึ้นไปที่ระดับบวกและกราวด์ที่ต้องการ หากต้องการปลดล็อก คุณต้องแสดงหมุดที่ซ่อนอยู่ก่อน ในการดำเนินการนี้ ให้ไปที่เมนู เทมเพลต -> ตั้งค่าสีการออกแบบ และทำเครื่องหมายที่ช่อง แสดงหมุดที่ซ่อนอยู่

ที่เราใส่กล่องกาเครื่องหมายวาดร่างกายและวาดชื่อ หลังจากนั้น เลือก microcircuit ทั้งหมด รวมทั้งข้อความที่มีการเซ็นชื่อสรุป และคลิกขวาที่เมนู เลือก Make Device เราจะถูกขอให้เลือกชื่อสำหรับอุปกรณ์ใหม่และบันทึก ทุกอย่างหลังจากนั้นวงจรไฟฟ้าจะรวมอยู่ในกระบวนการจำลองอย่างชัดเจน

นอกจากนี้ เราจะส่งบางสิ่งที่มีความหมายผ่าน UART เช่น ตัวอักษร "A" ที่เข้ารหัสใน ASCII ด้วยรหัส 65 ในระบบเลขฐานสิบหรือลำดับ 01000001b ในรูปแบบไบนารี นอกจากนี้ ในการเริ่มต้นการถ่ายโอน จำเป็นต้องส่งบิตเริ่มต้นที่มีระดับ "0" และเพื่อดำเนินการโอนให้เสร็จสิ้น ให้ส่งบิตหยุดหนึ่งหรือสองบิตที่มีระดับ "1" ดังนั้นแผนภาพเวลาของเฟรมที่ส่งผ่าน UART จะมีลักษณะดังนี้

ในการสร้างสัญญาณดังกล่าว เราใช้แหล่งที่เรียกว่า Digital Pattern Generator (DPATTERN) พร้อมการตั้งค่าของ form

ความกว้างพัลส์ 104 ไมโครวินาทีสอดคล้องกับ 9600 บอด รูปแบบคลื่นถูกกำหนดโดยรูปแบบสตริงโดยที่ "L" หมายถึงต่ำและ "F" หมายถึงสูง ดังนั้น ไลน์ของเราจะมีลักษณะเหมือน "FLFLLLLLFLF" เราจะควบคุมข้อมูลที่ได้รับใน RS232 โดยเทอร์มินัลเสมือนโดยกำหนดค่าดังนี้

เราจะไม่ใช้พาริตีบิต และจะใช้บิตสต็อปบิต นอกจากนี้ สมมติว่าสัญญาณที่ใช้กับเครื่องปลายทางเป็นแบบกลับด้าน ซึ่งสอดคล้องกับโปรโตคอล RS232 โดยการรันการจำลองวงจร เราจะได้สัญญาณออสซิลโลแกรมและเอาต์พุตไปยังเทอร์มินัลเสมือน

ช่อง A นำสัญญาณเอาท์พุตไปยังพอร์ต COM บนช่อง B - อินพุตสัญญาณ TTL จดหมายรัก "A" จะปรากฏในเทอร์มินัล ดังนั้นเราจึงมั่นใจว่าโครงการที่เสนอนี้ค่อนข้างมีประสิทธิภาพ ในทางทฤษฎี

3. การเลือกและซื้อส่วนประกอบ

ในบรรดาร้านค้าที่อยู่ใกล้บ้านฉันมากที่สุด ซึ่งคุณสามารถจับส่วนประกอบวิทยุได้ มีสองร้านที่ควรค่าแก่ความสนใจ: ร้านวิทยุอะไหล่บน Budenovsky Prospekt (นี่คือเมืองของ Rostov-on-Don) และร้านวิทยุ 1,000 ชิ้นที่ Nagibina อเวนิว ตรงข้ามศูนย์การค้าริโอ อย่างหลังเปรียบได้กับความจริงที่ว่าเขามีไซต์แม้ว่าจะค่อนข้างเก่าและมีการอัปเดตอย่างเกียจคร้าน (และสร้างบน Joomla...) รวบรวมข้อมูลจากรายการราคา ฉันหยิบรายการสิ่งที่ต้องซื้อ

ฉันต้องบอกทันทีว่าฉันหลีกเลี่ยงส่วนประกอบ SMD อย่างระมัดระวังเนื่องจากไม่มีประสบการณ์ นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันเลือก MAX232CPE ผ่านรูยึด ฉันเอาอิเล็กโทรไลต์และไดโอดเดียวกัน อย่างไรก็ตามปรากฎว่ามีเพียงชิป MAX232CWE เท่านั้นที่มีให้ - สิ่งเดียวกันเท่านั้น ... SMD! หลังจากคิดสักครู่ฉันก็เห็นด้วยกับข้อเสนอของผู้ขาย - เราต้องเริ่มต้นบางครั้ง ... ไม่มีตัวเก็บประจุ 15 V แต่มีตัวเก็บประจุ 100 V ที่มีความจุเท่ากันและมีขนาดเท่ากัน โอเค ไม่มีอะไรด้วย แทนที่จะเป็นตัวเชื่อมต่อ DB-9 ตัวผู้ ฉันถูกเสนอให้ตัวเมีย ส่งผลให้มีรายการดังต่อไปนี้

เฟอริกคลอไรด์ วานิชซาปอน และเท็กซ์โทไลต์ ไม่ได้ใช้อย่างเต็มที่ นอกจากนี้ ฉันไม่ได้รวมเครื่องมือที่ซื้อไว้ในรายการนี้: สถานีบัดกรีธรรมดา (เพราะก่อนหน้านั้นฉันมีหัวแร้งหัวแร้งที่มีปลายทองแดงเพียง 40 วัตต์เท่านั้น) ใบมีดด้านข้างและคีมขนาดเล็ก กรรไกรโลหะสำหรับตัด textolite ของเหลว ฟลักซ์ขัดสน-แอลกอฮอล์ LTI-120 กัน เป็นต้น โดยทั่วไปแล้วมหากาพย์นี้มีค่าใช้จ่ายประมาณ 3,000 รูเบิล

โดยทั่วไปแล้ว ส่วนประกอบต่างๆ ถูกซื้อและนำกลับบ้าน แผ่น PLS 40 พินถูกตัดเป็นจำนวนพินที่ถูกต้อง ผู้ติดต่อรายใดรายหนึ่งถูกนำออกเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อไม่ซ้ำกัน รูในซ็อกเก็ตที่สอดคล้องกับพินที่ถอดออกนั้นถูกปิดผนึกด้วยโพลีเอทิลีน

4. การประกอบอุปกรณ์บนเขียงหั่นขนมและตรวจสอบการทำงาน

โดยหลักการแล้ว สำหรับอุปกรณ์ง่ายๆ นั้นไม่จำเป็น แต่ฉันเป็น "กาน้ำชา" ดังนั้นก่อนที่จะทำบอร์ด ฉันจึงตัดสินใจตรวจสอบวงจรในการทำงานจริง

สิ่งที่ยากที่สุดคือไมโครเซอร์กิต ในการประสานเข้ากับเขียงหั่นขนม ฉันต้องบิดเบือนด้วยการบัดกรีสิบสองขาเป็นตัวนำทองแดง สัตว์ประหลาดแมงมุมออกมาสิบสองขา

ในขณะนั้น ฉันตระหนักได้สองสิ่ง: เป็นการดีที่ฉันยังคงซื้อสถานีบัดกรี และที่แย่ไปกว่านั้นคือ ฉันต้องจัดการกับสิ่งเล็กๆ น้อยๆ นี้ให้ได้ โดยทั่วไปแล้วส่วนประกอบจะถูกบัดกรีไปที่ "เขียงหั่นขนม" วงจรประกอบกับบอร์ด "สีส้ม" กำลัง +5 V ที่นำมาจาก "สีส้ม" - พินที่ 2 บนบล็อกพิน 40 พินสองแถว

ในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์นั้น ใช้เทอร์มินัลสีโป๊ว ซึ่งมีให้ใช้งานภายใต้ Linux และแตกต่างจาก minicom ตรงที่มีเอาต์พุตเป็นสีและไม่ต้องการการกำหนดค่าเพิ่มเติมสำหรับการป้อนอักขระลงในเทอร์มินัลจากแป้นพิมพ์

โดยทั่วไป บอร์ดใช้งานได้ - บรรทัดของบันทึกการบูตวิ่งผ่านหน้าจอเทอร์มินัล: อันดับแรกจาก u-boot และจากเคอร์เนล linux

ไม่จำเป็นต้องพูดว่าฉันดีใจมาก: ประการแรกรูปแบบทำงานได้อย่างถูกต้องและประการที่สอง Linux บน "สีส้ม" ได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้องซึ่งทำงานได้ตามปกติในโหมดผู้ใช้หลายคน

ขั้วต่อ HDMI ที่ไม่ทำงานและการไม่มีอินเทอร์เฟซอีเทอร์เน็ตจึงเกิดจากการกำหนดค่าของตัวแจกจ่ายเอง แน่นอนว่าปัญหาเหล่านี้จะได้รับการแก้ไขและนี่ไม่เกี่ยวกับปัญหาเหล่านี้ ไปที่ขั้นตอนต่อไปของโปรแกรมกัน

5. เค้าโครง PCB

ทำใน Altium Designer การวางเลย์เอาต์ของบอร์ดทำได้ดีที่สุดหลังจากซื้อส่วนประกอบแล้ว อาจจำเป็นต้องติดตั้งไลบรารีส่วนประกอบเพิ่มเติมสำหรับ Altium ในกรณีของฉัน ขนาดของส่วนประกอบและโทโพโลยีของรอยเท้าสำหรับแต่ละรายการต้องตรงกับชิ้นส่วนจริงที่มีอยู่ ที่นี่ฉันไม่ได้ปราศจากการกำกับดูแลที่โชคร้าย แต่มีเพิ่มเติมที่ด้านล่าง

ฉันจะบอกทันที - อย่าใช้การเดินสายอัตโนมัติ บางทีนี่อาจกำหนดค่าได้ แต่การเดินสายอัตโนมัติเพื่อลากแทร็กระหว่างขาของตัวเก็บประจุซึ่งด้วยระยะห่างระหว่าง 2 มม. ทำให้แทร็กกว้างประมาณหนึ่งในสี่ของมิลลิเมตรซึ่งเจ๋งเกินไปสำหรับฉัน เป็น "กาน้ำชา" ใช่ และสัญชาตญาณแนะนำว่าควรหลีกเลี่ยงสิ่งเหล่านี้ ดังนั้นฉันจึงใช้การกำหนดเส้นทางด้วยตนเอง (ตามผลลัพธ์ของเส้นทางอัตโนมัติ) การตั้งค่าความกว้างของถนนเป็น 0.5 มม. ในกฎการกำหนดเส้นทาง (การออกแบบ -> กฎ -> การกำหนดเส้นทาง -> ความกว้าง)

นอกจากนี้ Altium ยังถือว่าบอร์ดเป็นแบบสองชั้นโดยค่าเริ่มต้น ในการบังคับให้เดินสายบอร์ดด้านเดียวในกฎการเดินสายคุณต้องระบุการเดินสายในชั้นเดียวพูดในชั้นบนสุด

แบบแผนถูกพิมพ์ในตัวแก้ไขแบบแผน

เมื่อทำเช่นนี้ต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าต้องดึงอินพุตที่ยังไม่ได้ขายของไมโครเซอร์กิต (ขา 8 และ 10) ลงไปที่พื้น มิฉะนั้น Altium จะไม่รวบรวมแผนผังสำหรับถ่ายโอนไปยังตัวแก้ไข PCB

เป็นผลให้โดยการเลือกอิสระในโปรแกรมและ บทเรียนของ อเล็กซี่ ซาบูนินบรรลุเป้าหมายและค่าธรรมเนียมถูกหย่าร้าง

ส่วนประกอบทั้งหมดที่มีการติดตั้งผ่านรูจะอยู่ที่ด้านที่สะอาดของ textolite และ microcircuit เนื่องจากเวอร์ชัน SMD นั้นอยู่ที่ด้านข้างของราง ในการพิมพ์โครงร่างของวงจร คุณต้องสร้างไฟล์งานเอาต์พุตที่เรียกว่าโปรเจ็กต์อุปกรณ์

ซึ่งมีการกำหนดค่าดังนี้ ในรายการตัวเลือกการกำหนดค่า ให้เลือก Documentation Output และคลิกที่ Add New Documentation Outpu เลือกจากเมนูที่ปรากฏ PCB Prints และโครงการ PCB ที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ของเรา

เราเปลี่ยนชื่อรายการเอกสารที่ปรากฏ เรียกมันว่า LUT ตามการทับศัพท์ของเทคโนโลยี (LUT) ซึ่งเราจะใช้โอนรูปแบบกระดานเป็นทองแดง คลิกขวาที่ LUT และเลือก Configure จากเมนูบริบท ในการตั้งค่าของเลเยอร์ที่จะพิมพ์เราเหลือเพียงสองรายการ: ชั้นบนสุดและหลายเลเยอร์และจัดเรียงกล่องกาเครื่องหมายตามที่แสดงในภาพหน้าจอ

จำเป็นต้องมีช่องทำเครื่องหมาย Mirror เพื่อสะท้อนภาพบนงานพิมพ์โดยเฉพาะ นี่เป็นสิ่งสำคัญ มิฉะนั้น เมื่อโอนรูปแบบไปยังทองแดง เราจะได้ภาพสะท้อนของรอยทางของเรา แต่เราไม่ต้องการมัน นอกจากนี้ คุณควรดูที่ Page Setup

เพื่อเลือกขนาดกระดาษและให้ความสนใจกับตัวคูณมาตราส่วน (มาตราส่วน) ในการพิมพ์ครั้งแรก มันกลับกลายเป็นว่าเท่ากับ 1.36 ด้วยเหตุผลบางอย่าง แต่ควรเท่ากับหนึ่ง

ตอนนี้คลิกพิมพ์ ฉันไม่มีเครื่องพิมพ์ของตัวเอง ดังนั้นฉันจึงพิมพ์เป็น PDF โดยใช้ Foxit Reader จากนั้นจึงนำไฟล์ที่ได้ในแฟลชไดรฟ์ USB ไปยัง "sharashka" ที่ใกล้ที่สุด ซึ่งฉันพิมพ์ภาพวาดบนกระดาษภาพถ่ายแบบมัน ในที่สุดนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น

ขนาดของกระดานออกมา 62 x 39 มม. textolite ถูกตัดให้ขนาดนี้ด้วยกรรไกรโลหะ ฉันเคยเห็น textolite ด้วยเลือยตัดโลหะและบ่อยครั้ง (หรือค่อนข้างบ่อย) มันกลับกลายเป็นว่าแย่มาก ด้วยกรรไกรจึงออกมาอย่างสม่ำเสมอโดยไม่มีเศษซากและความเสียหายต่อชั้นสื่อกระแสไฟฟ้า

6. การผลิต PCB

วิธี LUT (เทคโนโลยีการรีดผ้าด้วยเลเซอร์) ได้รับเลือกเนื่องจากความเรียบง่ายและการเข้าถึงได้ง่าย ทำหน้าที่เป็นแนวทางในการดำเนินการ ฉันพยายามไม่ละเมิดเทคโนโลยี: ฉันเดินผ่านทองแดงด้วยค่าศูนย์ ล้างมันออก แม้ว่าจะไม่ใช่ด้วยอะซิโตน เพราะฉันไม่สามารถหาซื้อได้ที่ไหน แต่ใช้น้ำยาล้างไขมันแบบสากลที่มีพื้นฐานมาจากเหล้าขาวที่ซื้อที่ Lerua Merlin ฉันรีดแซนวิชที่ทำจาก textolite และลวดลายด้วยเหล็กที่อุณหภูมิสูงสุดอย่างระมัดระวังและด้วยความพยายาม อาจเป็นเพราะฉันทำผิดพลาดที่ไหนสักแห่งหรือเพราะฉันไม่ได้ปล่อยให้ชิ้นงานเย็นลงหรือเพียงแค่ใน "sharashka" พวกเขาประหยัดผงหมึกในเครื่องพิมพ์โดยทั่วไปแล้วก็ไม่ได้ผลดีนัก

อย่างไรก็ตามฉันตุนเครื่องหมายถาวร Edding 404 ไว้อย่างรอบคอบซึ่งโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากภรรยาที่รักของฉัน (ด้วยทักษะการปั๊มสำหรับการวาดขนตาและการวาดลวดลายบนเล็บ) วงกลมแทร็กทั้งหมด

ต่อมา สารละลายเฟอริกคลอไรด์ 6 ในน้ำถูกเจือจางในอัตราประมาณ 180 กรัมต่อน้ำ 300 มล. (ฉันเอาน้ำร้อนจากก๊อก) และกระดานถูกโยนลงในคิวเวตต์กัดเพื่อรับประทาน เพื่อดองกระดานและไม่วางยาพิษภรรยาในเวลาเดียวกัน การผ่าตัดได้ดำเนินการที่ระเบียงยามพระอาทิตย์ตกดิน

“คลยัคฆ์” ไม่ทำให้ผิดหวัง มีข่าวลือว่าพวกเขามักจะขายของคุณภาพต่ำ การแกะสลักใช้เวลา 13 นาที ทองแดงเกาะสุดท้ายถูกทิ้งไว้ต่อหน้าต่อตาเรา สิ่งสำคัญคืออย่าลืมเตะกระดานด้วยแหนบตามคิวเวตต์เป็นระยะและตรวจสอบกระบวนการ ทันทีที่ทองแดงส่วนเกินหายไปเราจะนำกระดานออกอย่างเร่งด่วนแล้วล้างออกด้วยน้ำปริมาณมาก

หลังจากล้าง เช็ด และเป่าแห้ง ช่วงเวลาแห่งความจริงก็มาถึง คุณต้องถอดฝาครอบป้องกันออก ฉันพยายามทำมันด้วยจิตวิญญาณสีขาว

แต่สิ่งต่างๆ ดำเนินไปอย่างยากลำบาก จากนั้นภรรยาของฉันก็เสนอน้ำยาล้างเล็บของเธอ - ยาอายุวัฒนะมหัศจรรย์นี้ล้างสารเคลือบออกทันที (ฉันยังคงตกใจกับสิ่งที่รีเอเจนต์ที่ผู้หญิงของเราใช้ ความงามเป็นพลังที่น่ากลัว!)

เครื่องหมายไม่ทำให้ผิดหวัง - ทุกเส้นทางรอด

หลังจากทำความสะอาดสารเคลือบป้องกันแล้ว คุณสามารถเริ่มเจาะรูได้ และที่นี่ ฉันทำผิดพลาดอย่างน่าเสียดาย - ฉันไม่มีดอกสว่านขนาด 0.5 มม. และแทนที่จะเลื่อนเรื่องออกไปเป็นพรุ่งนี้ เมื่อซื้อดอกสว่านที่ถูกต้องแล้ว ฉันก็รีบหยิบดอกสว่านมิลลิเมตรโดยพิจารณาว่าพอดี เป็นผลให้ฉันเสียหายหลายแผ่นสัมผัสโชคดีไม่มากและไม่ยกเลิก แต่ยังไงก็อย่ารีบร้อน มาร์ค เพื่อนของฉันจากห้องทดลองของภาควิชาเมคคาทรอนิกส์ที่มหาวิทยาลัยมิวนิก ซึ่งฉันได้ฝึกปฏิบัติในระดับปริญญาตรี กล่าวว่า "มิทรี ใช้เครื่องมือที่เหมาะสมกับงานแต่ละงาน" และเขาก็ถูกเป็นพันครั้ง

7. การบัดกรีแข็งและการบัดกรีส่วนประกอบ

จุดบัดกรีของส่วนประกอบควรเคลือบด้วยชั้นบาง ๆ ที่เป็นมันเงาของบัดกรี ซึ่งเป็นเงื่อนไขหลักสำหรับความสำเร็จของงาน ฉันไม่ได้คนจรจัดกับแทร็กทั้งหมด ประการแรกฉันกลัวที่จะบิดเบี้ยวพวกเขาและประการที่สองฉันยังคงคลุมกระดานซาปอนด้วยวานิช ดังนั้นฉันจึงฉายรังสีเฉพาะจุดบัดกรี ในการทำเช่นนี้เราใช้ฟลักซ์ขัดสนแอลกอฮอล์ LTI-120 กับพวกเขาด้วยแปรงและด้วยหัวแร้งที่ให้ความร้อนถึง 250-300 องศาจากปลายที่บัดกรีหยดเล็ก ๆ แขวนเราวาดตามจุดที่จำเป็นของ คณะกรรมการ. โดยการเพิ่มแรงตึงผิวของฟลักซ์ การประสานจะกระจายไปทั่วแผ่นอิเล็กโทรด

หลังจากนั้น "เขียงหั่นขนม" ถูกถอดประกอบสายไฟถูกถอดออกจากไมโครเซอร์กิตและบัดกรีก่อนอื่นเลย ค่อยๆ วาง microcircuit เข้าที่ด้วยมือหรือแหนบตาม pinout เพื่อให้ขาแต่ละข้างมีพื้นที่ของตัวเอง จากนั้นเราก็หล่อลื่นแถวขาด้วยฟลักซ์ ด้วยการเคลื่อนไหวที่สั้นและแม่นยำ เราจะสัมผัสขาทั้งหมดโดยไม่ลืมที่จะรวบรวมบัดกรีที่ปลายหัวแร้ง (แต่ไม่มากจนเกินไป แค่หยดเล็กๆ น้อยๆ ก็เพียงพอแล้ว) หากทุกอย่างถูกต้องแล้วขาจะถูกบัดกรีไปยังไซต์อย่างรวดเร็วและแม่นยำโดยไม่มี "น้ำมูก" และเพื่อนบ้านที่เชื่อมโยง ฉันใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งนาทีในการปิดผนึกชิป และนี่เป็นครั้งแรกที่ฉันทำ เป็นแรงบันดาลใจให้ฉันทำสิ่งนี้ วิดีโอดังกล่าวซึ่งผมรู้สึกขอบคุณผู้เขียนมาก ทุกอย่างกลับกลายเป็นว่าไม่น่ากลัวจริงๆ

ในทำนองเดียวกัน ฉันก็หารายละเอียดที่เหลือ สิ่งสำคัญที่นี่คือการตัดส่วนนำของชิ้นส่วนอย่างระมัดระวังตามความยาวที่ต้องการ - ฉันเหลือตะกั่วที่ยื่นออกมาเหนือแทร็กไม่เกินหนึ่งมิลลิเมตรและงออย่างถูกต้องและระมัดระวังหากจำเป็น เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะไม่รีบเร่งและทำทุกอย่างอย่างรอบคอบ สุดท้ายเกิดอะไรขึ้น

มันเป็นไปไม่ได้ที่จะหนีจาก "น้ำมูก" แต่เป็นครั้งแรกที่มันกลับกลายเป็นว่าค่อนข้างทนแม้ว่าฉันจะถูกวิพากษ์วิจารณ์

8. ตรวจสอบวงจรและข้อผิดพลาดที่น่ารำคาญอื่น ๆ

หลังจากการบัดกรีเราจะล้างฟลักซ์ทั้งหมดด้วยแอลกอฮอล์หยิบมัลติมิเตอร์แล้วเรียกวงจรทั้งหมดเพื่อตรวจสอบการนำไฟฟ้าและความสอดคล้องกับแผนภาพวงจร และที่นี่ เบียกะ คืบคลานอย่างไม่รู้ตัว ตัวเชื่อมต่อพอร์ต COM กลายเป็นมิเรอร์! "โลก" นั่งที่ขาแรกแทนที่จะเป็นขาที่ห้า Rx - บนขาที่สี่แทนที่จะเป็นขาที่สอง และฉันก็ยังไม่เข้าใจอยู่ดี เพราะทุกอย่างถูกต้องเมื่อเดินสายใน Altium สิ่งนี้ยังคงเป็นปริศนาสำหรับฉัน ไม่มีความลึกลับ - เพียงแค่มีตัวเชื่อมต่อ "แม่" เมื่อสร้างวงจรใน Altium ก็ยังคงใช้ "พ่อ" ดังนั้นการเดินสายไฟกระจกจึงกลายเป็นผล โชคดีที่ฉันแก้ไขปัญหานี้ด้วยการบัดกรีสายเคเบิลที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์กับพอร์ต COM ของคอมพิวเตอร์อย่างเหมาะสม แต่เนื่องจากข้อผิดพลาดนี้ COM บนกระดานจึงกลายเป็น "กรรมสิทธิ์" มาก

มิฉะนั้น การติดตั้งกลับกลายเป็นว่าถูกต้อง และหลังจากขายสายเคเบิลเชื่อมต่อและจัดระเบียบสถานที่ทำงานแล้ว ฉันก็เชื่อมต่อบอร์ดใหม่เอี่ยมกับ "สีส้ม" และคอมพิวเตอร์

บรรทัดบันทึกการบูตวิ่งผ่านหน้าต่างเทอร์มินัลอีกครั้ง ฉันมีความสุข!

9. นำ "ความงาม"

เพื่อป้องกันหน้าสัมผัสจากการเกิดออกซิเดชันและทำให้อุปกรณ์ดูเป็น "อุตสาหกรรม" กระดานจึงทาสีด้วยแล็กเกอร์สีเขียว เครื่องหมายทั้งหมดที่ใช้ก่อนการติดตั้งด้วยเครื่องหมายถาวรถูกชะล้างออกด้วยน้ำยาวานิชชนิดเดียวกันนี้ เอาล่ะ ... นี่คือภาพผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปพร้อมชุดสายไฟ

ตอนนี้คุณสามารถดำเนินการปรับแต่งซอฟต์แวร์เพิ่มเติมสำหรับ "สีส้ม" ได้ ตอนนี้ฉันจะไม่ตาบอดและเป็นใบ้ แต่จะสามารถตั้งค่าระบบผ่านเทอร์มินัลอนุกรมได้

บทสรุป

ที่น่าสนใจ น่าสนใจสำหรับฉันเพราะเป็นครั้งแรก อุปกรณ์แรกที่ออกแบบบนคอมพิวเตอร์และประกอบบนแผงวงจรพิมพ์ด้วยมือของคุณเอง และถ้ามีคนหัวเราะเยาะเย้ยหยันก็ให้เขาจำได้ว่าเขาเคยทำสิ่งนี้เป็นครั้งแรก ...

ขอบคุณทุกท่านที่ให้ความสนใจงานเขียนของฉัน!