Thể loại: Mạch vi điều khiển
Số lượt xem: 32596
Bình luận về bài viết: 0
Làm thế nào để kiểm tra vi điều khiển cho khả năng bảo trì
Trong việc sửa chữa thiết bị và lắp ráp mạch, bạn luôn cần chắc chắn rằng tất cả các yếu tố đều hoạt động tốt, nếu không bạn sẽ lãng phí thời gian của mình. Vi điều khiển cũng có thể cháy hết, nhưng làm thế nào để kiểm tra nếu không có dấu hiệu bên ngoài: vết nứt trong vỏ, khu vực cháy, mùi cháy và những thứ khác? Để làm điều này, bạn cần:
-
Cung cấp điện với điện áp ổn định;
-
Đồng hồ vạn năng;
-
Máy đo dao động

Chú ý:
Việc kiểm tra đầy đủ tất cả các nút của vi điều khiển là khó khăn - cách tốt nhất để thay thế nó bằng một cái tốt đã biết, hoặc với cái hiện có, nâng cấp mã chương trình khác và kiểm tra thực thi của nó. Trong trường hợp này, chương trình nên bao gồm cả việc kiểm tra tất cả các chân (ví dụ: bật và tắt đèn LED sau một khoảng thời gian xác định), cũng như các mạch ngắt và những thứ khác.
Lý thuyết
Vi điều khiển Là một thiết bị phức tạp trong các nút đa chức năng:
-
mạch điện;
-
Đăng ký
-
đầu vào và đầu ra;
-
ALU;
-
RAM
-
ROM
-
ADC;
-
giao diện và nhiều hơn nữa.

Do đó, khi chẩn đoán vi điều khiển, vấn đề phát sinh:
Hoạt động của các nút rõ ràng không đảm bảo hoạt động của các thành phần còn lại.
Trước khi tiến hành chẩn đoán bất kỳ mạch tích hợp nào, bạn cần làm quen với tài liệu kỹ thuật để tìm ra nó, viết vào công cụ tìm kiếm một cụm từ như: "tên của phần tử biểu dữ liệu", như một tùy chọn - "atmega328 datasheet".

Trên các tờ đầu tiên, bạn sẽ thấy thông tin cơ bản về phần tử, ví dụ, hãy xem xét các khoảnh khắc riêng lẻ từ bảng dữ liệu đến atmega thứ 328, ví dụ, chúng ta có nó trong gói dip28, chúng ta cần tìm ra sơ đồ chân của các bộ vi điều khiển trong các gói khác nhau, xem xét dip28 mà chúng ta quan tâm.

Điều đầu tiên chúng ta sẽ chú ý là các chân 7 và 8 chịu trách nhiệm cộng với nguồn điện và một dây chung. Bây giờ chúng ta cần biết các đặc tính của mạch điện và mức tiêu thụ của vi điều khiển. Điện áp cung cấp là từ 1,8 đến 5,5 V, dòng điện tiêu thụ ở chế độ hoạt động là 0,2 mA, ở chế độ năng lượng thấp là 0,75 μA và bao gồm đồng hồ thời gian thực 32 kHz. Nhiệt độ từ -40 đến 105 độ C.

Thông tin này là đủ để chúng tôi tiến hành chẩn đoán cơ bản.
Lý do chính
Vi điều khiển thất bại, cả trong trường hợp không kiểm soát được và do xử lý không đúng cách:
1. Quá nóng trong quá trình hoạt động.
2. Quá nóng trong quá trình hàn.
3. Quá tải kết luận.
4. Cung cấp điện ngược.
5. Tĩnh điện.
6. Công suất tăng.
7. Thiệt hại cơ học.
8. Tiếp xúc với độ ẩm.

Xem xét chi tiết từng người trong số họ:
1. Quá nóng có thể xảy ra nếu bạn vận hành thiết bị ở nơi nóng hoặc nếu bạn đã đặt thiết kế của mình trong một vỏ quá nhỏ. Nhiệt độ của vi điều khiển cũng có thể tăng lên do cài đặt quá chặt, bố trí PCB không phù hợp, khi có các bộ phận làm nóng bên cạnh - điện trở, bóng bán dẫn điện, bộ điều chỉnh công suất tuyến tính. Nhiệt độ tối đa cho phép của các bộ vi điều khiển thông thường nằm trong khoảng 80-150 độ C.
2. Nếu bạn hàn với bàn ủi hàn quá mạnh hoặc giữ vết chích trên chân trong một thời gian dài, bạn có thể quá nóng micron. Nhiệt qua các dây dẫn sẽ chạm tới tinh thể và phá hủy nó hoặc kết nối của nó với các chân.
3. Quá tải các thiết bị đầu cuối xảy ra do mạch không chính xác và ngắn mạch xuống đất.
4. Đảo cực, tức là việc cung cấp năng lượng trừ cho Vcc, và cộng với GND, có thể là do cài đặt IC không đúng trên bảng mạch hoặc kết nối không đúng với lập trình viên.
5. Tĩnh điện có thể làm hỏng chip, cả trong quá trình cài đặt, nếu bạn không sử dụng các thuộc tính chống tĩnh điện và nối đất hoặc trong khi vận hành.
6. Nếu xảy ra sự cố, bộ ổn định bị hỏng hoặc vì một lý do nào đó, vi điều khiển có điện áp cao hơn điện áp cho phép - không chắc là vẫn còn nguyên.Nó phụ thuộc vào thời gian khẩn cấp.
7. Ngoài ra, không quá nhiệt tình khi lắp bộ phận hoặc tháo rời thiết bị để không làm hỏng chân và vỏ của bộ phận.
8. Độ ẩm trở thành nguyên nhân của oxit, dẫn đến mất tiếp xúc, ngắn mạch. Và chúng ta đang nói không chỉ về việc đánh trực tiếp chất lỏng lên bảng, mà còn về hoạt động lâu dài trong điều kiện có độ ẩm cao (gần ao và tầng hầm).
Kiểm tra vi điều khiển mà không có công cụ
Bắt đầu với một kiểm tra bên ngoài: trường hợp phải còn nguyên vẹn, mối hàn của các thiết bị đầu cuối phải hoàn hảo, không có vết nứt nhỏ và oxit. Điều này thậm chí có thể được thực hiện với kính lúp thông thường.

Nếu thiết bị hoàn toàn không hoạt động, hãy kiểm tra nhiệt độ của vi điều khiển, nếu nó được tải nặng, nó có thể nóng lên, nhưng không bị cháy, tức là nhiệt độ của vỏ phải sao cho ngón tay chịu được khi cầm lâu.Bạn đã thắng được bất cứ điều gì mà không cần một công cụ.

Kiểm tra vạn năng
Kiểm tra điện áp đến Vcc và Gnd. Nếu điện áp là bình thường, bạn cần đo dòng điện, vì điều này thuận tiện để cắt theo dõi dẫn đến đầu ra công suất Vcc, sau đó bạn có thể định vị các phép đo đến một vi mạch cụ thể, mà không chịu ảnh hưởng của các phần tử được kết nối song song.
Đừng quên lột lớp vỏ bảng sang lớp đồng ở nơi bạn sẽ chạm vào đầu dò. Nếu bạn cắt nó cẩn thận, bạn có thể khôi phục đường ray bằng một giọt hàn hoặc một miếng đồng, ví dụ từ cuộn dây máy biến áp.
Ngoài ra, bạn có thể cấp nguồn cho vi điều khiển từ nguồn điện 5V bên ngoài (hoặc điện áp phù hợp khác) và đo mức tiêu thụ, nhưng bạn vẫn cần phải cắt theo dõi để loại trừ ảnh hưởng của các yếu tố khác.

Đối với tất cả các phép đo, chúng tôi cần đủ thông tin từ biểu dữ liệu. Sẽ không thừa khi xem bộ điều chỉnh điện cho bộ vi điều khiển được thiết kế để làm gì. Thực tế là các mạch vi điều khiển khác nhau được cung cấp bởi các điện áp khác nhau, nó có thể là 3,3V, 5V và các loại khác. Điện áp có thể có mặt nhưng không phù hợp với đánh giá.
Nếu không có điện áp, kiểm tra xem có ngắn mạch trong mạch điện không, và ở các chân khác. Để nhanh chóng thực hiện việc này, hãy tắt nguồn cho bảng, bật đồng hồ vạn năng ở chế độ quay số, đặt một đầu dò trên dây chung của bảng (mặt đất).
Thông thường, nó đi dọc theo chu vi của bảng, và tại các điểm đính kèm với vỏ có các bệ đóng hộp hoặc trên vỏ đầu nối. Và thứ hai, rút ra tất cả các kết luận của chip. Nếu anh ta mua ở đâu đó - hãy kiểm tra xem đó là loại pin nào, quay số sẽ hoạt động trên chân GND (pin thứ 8 trên atmega328).

Nếu nó không hoạt động, mạch giữa vi điều khiển và dây chung có thể bị hỏng. Nếu nó hoạt động trên các chân khác - xem sơ đồ cho điện trở thấp giữa pin và âm. Nếu không, bạn cần loại bỏ vi điều khiển và đổ chuông lại. Chúng tôi kiểm tra điều tương tự, nhưng bây giờ giữa nguồn cộng (với chân thứ 7) và các đầu cuối của vi điều khiển. Nếu muốn, tất cả các chân được gọi với nhau và sơ đồ kết nối được kiểm tra.
Kiểm tra dao động
Máy đo dao động - đôi mắt của một kỹ sư điện tử. Với nó, bạn có thể kiểm tra độ bám trên bộ cộng hưởng. Nó kết nối giữa các thiết bị đầu cuối XTAL1,2 (chân 9 và 10).

Nhưng đầu dò dao động có điện dung, thường là 100 pF, nếu bạn đặt bộ chia thành 10, điện dung của đầu dò giảm xuống 20 pF. Điều này làm cho một sự thay đổi tín hiệu. Nhưng để kiểm tra hiệu suất nó không quá cần thiết, chúng ta cần phải xem liệu có bất kỳ biến động nào không. Tín hiệu phải có hình dạng như thế này và tần số tương ứng với một thể hiện cụ thể.

Nếu mạch sử dụng bộ nhớ ngoài, thì bạn có thể kiểm tra rất dễ dàng. Cần có các xung hình chữ nhật trên đường dữ liệu.

Điều này có nghĩa là vi điều khiển thực thi chính xác mã và trao đổi thông tin với bộ nhớ.
Chúng tôi sử dụng lập trình viên
Nếu bạn loại bỏ vi điều khiển và kết nối nó với lập trình viên, bạn có thể kiểm tra phản ứng của nó.Để thực hiện việc này, trong chương trình trên PC, nhấp vào nút Đọc, sau đó bạn sẽ thấy ID của lập trình viên, trên AVR bạn có thể thử đọc cầu chì. Nếu không có bảo vệ đọc, bạn có thể đọc kết xuất phần sụn, tải xuống chương trình khác, kiểm tra thao tác trên mã bạn biết. Đây là cách hiệu quả và dễ dàng để chẩn đoán sự cố của vi điều khiển.
Lập trình viên có thể là chuyên gia, chẳng hạn như USBASP cho gia đình ATS:

Và phổ quát, chẳng hạn như Miniprog.

Sơ đồ kết nối USBASP tới atmega 328:

Kết luận
Như vậy, kiểm tra vi điều khiển không khác với kiểm tra bất kỳ vi mạch nào khác, trừ khi bạn có cơ hội sử dụng lập trình viên và đọc thông tin từ vi điều khiển. Vì vậy, bạn bị thuyết phục về khả năng kết nối với PC. Tuy nhiên, trục trặc xảy ra không thể được phát hiện theo cách này.
Nói chung, thiết bị điều khiển hiếm khi bị lỗi, vấn đề thường là sự ràng buộc, vì vậy bạn không nên truy cập ngay vào vi điều khiển với tất cả các công cụ, kiểm tra toàn bộ mạch để không gặp sự cố với phần sụn tiếp theo.
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: