Ttl интерфейс что это

ТОП-6: что такое адаптеры USB TTL PL2303, для чего нужны, цены

Небольшого размера адаптер USB TTL PL 2303 является неким программатором, используемым с платой для считывания информации с различных датчиков:

Этим и обусловлено широкое использование адаптер USB TTL PL2303 в радиоуправляемых устройствах. Программируется TTL USB адаптер на С++, т.е. USB TTL адаптер является «универсальной шиной» при передаче данных, используемой в технике вычислительной низкой и средней скорости.

Чтобы ее подключить к USB RS232 TTL адаптеру необходим четырехпроводной кабель. Одна витая пара нужны для дифференциального подключения при приеме и передаче ( RX и TX), а оставшиеся — для подачи питания устройствам периферийным (GND и +5V).

При условии, что наибольшая сила тока таких устройств не превышает 500мА, а у USB – 900мА), подключаются они без своего источника питания.

При том, что для TTL логики 0-5 В имеются стандартные уровни, вроде USB адаптер TTL и не нужен.

Но, из-за того, что интерфейс/протокол USB достаточно сложный, чтобы построить на его базе устройство, требуются глубокие познания и микропроцессоры, обрабатывающие данные.

В помощь можно взят иной протокол — УАПП (UART), на сегодня являющийся наиболее распространенным. Среди семейства из множества протоколов, используемым чаще других считается RS-232, в быту именуемый портом COM. Он самый старый из всех, но и сегодня актуальный.

Рекомендуем:

Он имеет линии:

Если используют их, передавая данные, то в аппаратном управлении нет необходимости. Для аппаратного используют DTS и RTS.

Выход передатчика соединяют со входом приемника и наоборот.

Вывод. Назначение адаптеров UART USB TTL состоит в «стыковке» сложнейшего интерфейса

USB с простым и «ходовым» протоколом UART, поддерживаемом микроконтроллерами, и работе с уровнями логики 0-5В.

Модуль Usb Ttl адаптер PL2303HX с гибкой крышкой

Адаптер USB RS232 TTL Pl 2303 собирается на PL2303 микросхеме, создающей на ПК виртуальный СОМ-порт. Применяют для прошивки устройств с микроконтроллерами.

Его стоимость на https://ru.aliexpress.com/popular/ttl-adapter.html составляет 40,84 рубля.

Чтобы доставить в Украину заплатить дополнительно нужно 149,74 руб.

Основные характеристики PL2303 USB для TTL модуль адаптер конвертер:

USB 3.3 В 5.5 В для TTL адаптер мини-порт

Обзор

Для обнаружения авто с помощью GPS адаптер USB TTL PL2303 HX конвертер RS232

К особенностям относятся:

Используется продукт, весящий 5 граммов (без упаковки) в студенческих экспериментах производстве и т.д. Его размер – 50Х15Х7 мм. У конвертеров модели USB PL2303 — RS232

TL есть пара интерфейсов, служащих для подключения (пятиконтактный штыревой) и ПК (USB стандартный).

FT232RL USB 3.3 В 5.5 В для TTL мини-порт

Характеристики

Малый размер дает возможность использовать его в разработках, где критичным является размер гаджета.

USB в TTL для UART на чипе PL2303

Используется при Arduino программировании.

Конвертер на микросхеме Max3232 преобразует сигналы RS-232 порта в пригодные к использованию в цифровых схемах на основании TTL-технологий.

CP2102 USB 2.0 для TTL UART 6Pin

Состоит из платы CP2102, USB2.0 full-speed встроенного, генератора кварцевого, шины данных UART и поддерживает сигналы, не требуя внешнего USB модема.

Отзывы

Отличный адаптер, работает чётко, проверил сразу. Есть светодиодные индикаторы режимов работы и питания.

Видео: Для чего нужен Адаптер Pl2303 USB в RS232 TTL модуль

Автор и редактор обзоров по гаджетам и новой техники. Ведет работы по написанию свежих рейтингов к публикациям, проверки достоверности и актуальности информации уже опубликованных статей. Отвечает на вопросы в комментариях, пишет на авто темы.

Источник

Что такое TTL и на что влияет «Время жизни пакета» на смартфоне и у маршрутизатора?

ВНИМАНИЕ! По последним данных от надежного источника стало известно, что не только TTL является причиной блокировки мобильного интернета. Если же вам нужна информация по ТТЛ для роутеров, и на что данный протокол влияет, то смотрите последнюю главу.

Всем доброго времени суток! Скорее всего ты зашел сюда для того, чтобы обойти блокировку мобильного оператора. Ведь с помощью именно TTL данные компании ловят за руку абонентов, который включили на своем телефоне режим точки доступа. Что такое TTL? Time To Live – это время жизни пакета во вселенной IP адресации.

Когда пользователь включает режим модема или точки доступа, то телефон начинает раздавать Wi-Fi вместе с интернетом. При подключении компьютера, ноутбука, телевизора, приставки или другого телефона (планшета) провайдер именно за счет TTL и понимает, что идет раздача интернета на другое устройство.

На данный момент этим грешат такие операторы как МТС, Билайн, YOTA, Теле2 и другие. Насколько я помню, только у Мегафона ограничения пока нет, но я могу ошибаться – поправьте меня в комментариях, если я не прав. Далее я расскажу, как узнать значение TTL, как его поменять и как обойти блокировку. Начнем с теории – советую её прочесть, чтобы вам в дальнейшем было все понятно.

Более подробно про TTL

Разберем на простом примере. У вас есть телефон, который при подключении к мобильному интернету оператора постоянно отправляет запросы. В каждом таком запросе есть значение TTL, которое по умолчанию равно 64 – на Android и iOS. У Windows Phone, насколько помню, это значение равно 130.

После того как на телефоне включен режим роутера и идет раздача Wi-Fi с интернетом, к нему подключаются другие устройства. На Windows TTL по умолчанию равно 128. На других телефонах 64.

А теперь мы подошли к самой сути TTL. Как вы помните, TTL это время жизни пакета, а называется оно так, потому что при проходе через один узел или устройство, данное значение уменьшается на 1. В итоге компьютер, подключенный к вашему телефону будет отправлять запрос в интернет с TTL, который будет равен 127 (то есть минус 1). От подключённых телефонов ТТЛ будет равен уже 63.

В итоге на сервер оператора от вашего телефона приходят три пакета с разными ТТЛ. Оператор понимает, что дело не чисто, и блокирует устройство. Но блокировку можно также легко обойти.

Обход блокировок

Обходится блокировка достаточно просто – нужно на подключенных устройствах выставить TTL, который будет ровен на 1 больше чем у раздающего телефона. Например, вы раздаете интернет на ноутбук, тогда нужно установить у этого устройства ТТЛ со значение на 1 больше чем у раздающего устройства (то есть 65). В итоге пакет от компьютера, попадая на телефон будет принимать значение 64. Оператор будет видеть, что все пакеты одинаковые, и никого блокировать не будет.

ПРИМЕЧАНИЕ! Можно, конечно, не уменьшать ТТЛ на принимающем устройстве, а уменьшить его на раздающем, но для этого понадобятся ROOT права и программа TTL Master. Поэтому проще всего изменить значение на второстепенных аппаратах – об этом поподробнее чуть ниже.

Но есть ещё одна загвоздка, про которую нигде почему-то не написано. Дело в том, что операторы начали также по-другому вычислять раздачу. У провайдера есть список серверов, к которым можно обратиться только с компьютера.

Например, если на подключенном компьютере начнется обновление Windows, то оператор это сразу поймет. Потому что с телефона никто в здравом уме не будет обращаться к серверам обновления от Microsoft. Список таких серверов постоянно пополняется. Но и эта проблема достаточно легко решается. По этому поводу у нас на портале есть подробные инструкции для всех операторов:

Там расписаны все шаги с картинками и пояснениями. Также вы сможете определить и проверить свой ТТЛ, но на деле они имеют одинаковые значения для всех типов устройств, о которых я написал в самом начале.

TTL в роутере

Также этот параметр встречается и в роутере, а также в любых сетях, которые работают с IP адресами. На уровне маршрутизации пакетов ТТЛ постоянно используется как внутри сети пользователя, так и в сети провайдера.

Например, у Keenetic есть параметр «Не уменьшать TTL» – который нужен для того, чтобы пакеты данных от маршрутизатора провайдера при проходе через ваш роутер не уменьшался. Дело в том, что некоторые провайдеры специально выставляют ТТЛ=1. Сделано это для того, чтобы к основным шлюзам всякие нехорошие люди не подключили сторонние маршрутизаторы.

Проблема в том, что если убрать эту галочку, то при проходе пакета ТТЛ уменьшится до 0. А ТТЛ со значение 0 отбрасываются и уничтожаются всеми сетевыми устройствами, который работают на уровне IP адресации. То есть ваш компьютер или любое другое устройство просто не будет принимать эти пакеты.

Ещё раз объясню – это нужно для того, чтобы пользователь не подключал к своему роутеру других абонентов через другие шлюзы. Это если вы захотите стать провайдером для кого-то ещё. Понятное дело, провайдер начнет вас блокировать.

Теоретически да, но делать это НЕЛЬЗЯ по установленному пункту в договоре от поставщика услуг. Не знаю точно, что может грозить за это, но огромный штраф и судебное дело – вполне реально.

С другой стороны, данный параметр иногда нужно изменять при настройке локальной сети компании или предприятия. В таком случае будет использоваться несколько маршрутизаторов. В этом случае поможет TELNET для изменения параметра (x – это значение от 1 до 255) для входящих пакетов:

ПРИМЕЧАНИЕ! 255 – это максимальное возможное значение TTL.

interface ISP ip adjust-ttl inc x

interface ISP ip adjust-ttl dec x

interface ISP ip adjust-ttl set x

Для исходящих данных к провайдеру, нужно заменить «ISP» на «Home». Например:

interface Home ip adjust-ttl inc 1

СОВЕТ! Не забываем сохранить изменения командой:
system configuration save

На роутере ASUS есть два других параметра, которые решают аналогичные проблемы:

Подобные значения есть у всех роутеров. Для более продвинутых пользователей их можно изменять в роутер через командную строку (TELNET). В общем, все обходится, и ничего заблокировать нельзя, да пребудет свобода в беспроводном и проводном пространстве – первая заповедь великого Wi-Fi-Гида, да растет его борода!

Источник

Термины: Вход/выход TTL-совместимый

TTL (transistor–transistor logic) – транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ) – это устоявшийся с 60-х годов XX-го века стандарт логических элементов, постороенных на транзисторной биполярной технологии с напряжением питания +5 В. Типичный базовый элемент этой технологии – это логический элемент 2И-НЕ типа 7400 (например, SN7400 от Texas Instruments или отечественный аналог К155ЛА3). Принципиальная схема этого элемента показана на рисунке. В последующие годы технология логических элементов совершенствовалась, оставаясь совместимой c прежней. На смену биполярной технологии пришли МОП (CMOS) и другие комбинированные кремниевые технологии. С целью повышения быстродействия выпускались (и выпускаются до сих пор) семейства CMOS, LVTTL логических элементов с уменьшенным напряжение питания: 3,3 В, 2,5 В, и т.д., при этом разработчики элементов всеми возможными техническими способами старались сохранить совместимость по логическим уровням напряжений с классическим базовым TTL-элементом 7400 с напряжением питания +5 В, поскольку за прошедшие 50 лет (!) было порождено немыслимое количество приборов и устройств с TTL входами и выходами.

Перечислим основные характеристики входов и выходов TTL:

Представленные выше характеристики относятся к перым TTL-элементам, которые содержат целый ряд несовершенств, преодолённых впоследствии. В частности, большинство современных CMOS, LVTTL элементов уже имеют симметричные выходные токи логичекого нуля и логической единицы, значительно меньшие входные токи (большее входное сопротивление), некоторые имеют свойство сохранения высокого входного сопротивления при выключенном питании, а также совместимость с входными 5-вольтовым уровнями при собственнном напряжении питания 3,3 В и ниже.

В любом случае, если в документации указан «TTL-совместимый вход или выход», для пользователя это означает, что данный вход (выход) принадлежит большому семейству совместимых TTL-устройств, но с особенностями данного входа и выхода в любом случае нужно ознакомиться в руководстве на данное устройство.

Кроме того, выход любого устройства, который подключается к TTL-совместимому входу, должен обеспечить также разумное время перепада напряжения (для оценки: не более, чем время задержки стандартного TTL-элемента, составляющее порядка 10 нс). На обычный TTL-вход (кроме специального, имеющего гистерезис) не рекомендуется подавать сигнал с длительностями перепадов более 10 нс, поскольку это может вызвать сбой (дребезг, неоднозначное состояние) входного TTL-логического элемента.

Также важно отметить, что стандарт TTL предназначен для организации локальных коротких связей (рекомендуется – длиной менее 0,5 м) в устройствах, имеющих цепь общего провода или общее сигнальное заземление.

Для повышения помехоустойчивости TTL-линий применяют электрическое согласование линий для уменьшения волновых эффектов отражения от несогласованных концов линий.

Если TTL-интерфейс применяется для передачи сигналов синхронизации измерительной системы, то, кроме требований согласованности линий, цепи общих проводов передатчика и приёмника должны быть эквипотенциальны в широкой полосе частот (сотни МГц). Это достижимо при очень хорошей высокочастотной связности цепей общих проводов передатчика и приёмника (либо это должны быть связи значительно короче 0,5 м, либо роль цепи общего провода должна выполнять электропроводная пластина или единое электропроводное шасси блока). Такие усиленные технические меры необходимы для обеспечения низкого уровня вносимых фазовых шумов при передаче сигналов синхронизации.

Примеры использования терминов

Модуль ввода-вывода дискретных сигналов
32 входа/выхода

LTR43

АЦП: 16 бит; 16/32 каналов;
±0,2 В…10 В; 2 МГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц
Цифровые входы/выходы:
17/16, ТТЛ 5 В
Интерфейс: USB 2.0 (high-speed), Ethernet (100 Мбит)
Гальваническая развязка.

Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, USB, Ethernet

E-502

АЦП: 16 бит; 16/32 каналов;
±0,2 В…10 В; 2 МГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц
Цифровые входы/выходы:
18/16 TTL 5 В
Интерфейс: PCI Express

Плата АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, PCI Express

L-502

АЦП: 14 бит; 16/32 каналов;
±0,15 В…10 В; 200 кГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 200 кГц
Цифровые входы/выходы:
16/16 TTL 5 В
Интерфейс: USB 2.0

Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 14 бит, 200 кГц, USB

E14-140M

АЦП: 14 бит; 16/32 каналов;
±0,156 В…10 В; 400 кГц
ЦАП: 12 бит; 2 канала; ±5 В; 8 мкс
Цифровые входы/выходы:
16/16 TTL 5 В
Интерфейс: USB 2.0

Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 14 бит, 400 кГц, USB

Источник

Как «чайник» делал UART RS232 конвертер для Orange Pi

Началось всё с того, что я купил себе Orange Pi, поддавшись рекламному слогану «аналог Rasberi Pi всего за 15$». Девайс был заказан на алиэкспрессе и прибыл через пятнадцать дней ещё в феврале. Тогда же были куплены все необходимые дополнительные компоненты: радиатор на процессор, 15 ваттный блок питания, карточка micro SD объемом 32 Гб, HDMI-кабель для подключения монитора. За неимением времени он пылился в ящике стола аж до июня. И вот наконец дошли руки проверить его работоспособность.

На стандартных прошивках, предлагаемых на официальном сайте работоспособность не вызвала нареканий. Но стандартные прошивки меня не устраивают по той причине, что уж так я устроен — любой попавший мне в руки девайс должен быть кастомизирован по полной программе. Поэтому в руки был взят U-boot, исходники которого скачаны с официального FTP, а так же сборка Arch Linux для ARM. В качестве опорного мануала и отправной точки для копания был взят вот этот мануал для Banana Pi.

Путем некоторых нехитрых манипуляций (описание которых более подходит для хабра) и загрузчик и арч были водружены на карту памяти и устройство было включено. Однако, после загрузки меня ждал черный экран и горящий зеленый светодиод на «апельсине».

Ну не беда, подумал я. На «апельсине» распаян UART, подключусь как я к нему терминалом да посмотрю что происходит. Были куплены необходимые детали и провод и спаян вот такой кабель (картинка под спойлером)

Тот кто в теме, сразу поймет в чем я был не прав, сделав такой кабель, и таких среди читающих больше половины. Я же заподозрил неладное после того как увидел кракозябры, которые плевал в терминал мой «апельсин». Именно понимание причины моей глупейшей ошибки и побудило меня к действиям, описанным ниже.

1. В чем разница между UART и RS232

Вот как я мог об этом забыть? В бытность своей работы в электровозостроительном НИИ эти вещи я знал. А тут почему-то глупость сморозил. В общем стало понятно, что нужен некий преобразователь уровней с инвертированием сигнала. Выбор пал в сторону подключения всего хозяйства к COM-порту, который есть на матплате моего домашнего компьютера. Хотя конечно можно было посмотреть в сторону UART USB, ибо старинный последовательный интерфейс неуклонно теряет актуальность. Однако моя склонность к более простым решениям победила и в качестве кандидата на приобретение всплыл вот такой девайс

продаваемый на том же «али» за 464 рубля. В принципе, такое можно было найти и в магазинах или на радиорынке в моем городе, но зуд сделать что-то руками уже был разбужен. Поэтому я отверг мысли о покупке платы сопряжения и решил попробовать сделать её самостоятельно.

Надо сказать, что с паяльником я вообще-то дружу. В школе и университете до покупки первого компьютера пайка всякой полезной и не очень ерунды была для меня главным увлечением. Но я жил в деревне, были девяностые годы. Денег особо не было, компоненты доставались путем разборки попавшего в поле зрения радиохлама. Источником информации были книги из районной библиотеки — «интернеты» тогда были далеко не у каждого. Богатого инструмента тоже не было. Фольгированный текстолит и хлорное железо были легендарным чудом. В общем было трудно.

После покупки компьютера вся увлеченность переключилось на него. А скил паяльщика мелких усилителей-приемничков положен на полку. Так что я «чайник». Поэтому ко многому из того, о чем я напишу ниже, прошу относится снисходительно. И эта статья, по большому счету для таких же «чайников» как и я.

2. Выбор схемы устройства и его компьютерное моделирование

Схему подобного девайса найти в сети раз плюнуть. Таких схем реально много. Выбор пал на такое решение

Сердцем всего устройства является микросхема типа MAX232 — преобразователь уровней, действующий по принципу «зарядового насоса». Повышение напряжения с 5 в осуществляется за счет поочередной зарядки внешних конденсаторов C4 и C5. В моменты выдачи сигнала на RS232 эти конденсаторы соединены последовательно, и напряжение накопленное в них складывается. При обратной передаче микросхема работает как делитель. В обоих направлениях передачи сигнала происходит его инвертирование.

Диод VD1 играет роль «защиты от дурака» — запирает цепь питание при подаче напряжения неверной полярности.

Прежде чем приступать к изготовлению устройства я решил посмотреть, как всё это будет работать, поэтому начал с моделирования будущего устройства в среде Proteus. Для испытания схемы был собран виртуальный стенд

Далее щелкаем правой кнопкой по микросхеме и выбираем пункт (самый последний) Decompose. Микросхема разберется на отдельные части. Двойной клик по нужному пину отобразит окно

В котором ставим галки Draw body и Draw Name. После этого выделяем всю микросхему, включая текст, которым подписаны выводы и правой кнопкой меню выбираем Make Device. Нам будет предложено выбрать имя для нового устройства и сохранить его. Всё, после этого цепи питания будут включены в процесс симуляции явно.

Далее, передавать по UART будем нечто осмысленное, например букву «A» кодируемую в ASCII кодом 65 в десятиричной системе счисления или последовательностью 01000001b в двоичной. Кроме того, чтобы иницировать передачу необходимо послать стартовый бит с уровнем «0», а для завершения передачи послать один или два стоп-бита уровнем «1». Таким образом, временная диаграмма кадра, передаваемого по UART будет выглядеть так

Для формирования подобного сигнала используем источник именуемый Digital Pattern Generator (DPATTERN) с настройками вида

Ширина импульса в 104 микросекунды соответствует скорости 9600 бод. Форма сигнала задается строковым шаблоном где «L» означает низкий уровень, а «F» — высокий уровень. Соответственно наша строка будет выглядеть как «FLFLLLLLFLF». Контроль принимаемых в RS232 данных будем производить виртуальным терминалом, настроив его так

Не будем использовать бит четности, и будем использовать один стоп-бит. Кроме того, скажем что сигнал, подаваемый на терминал инвертирован, что соответствует протоколу RS232. Запустив моделирование схемы получаем осциллограмму сигналов и вывод в виртуальный терминал

По каналу A идет выходной сигнал, подаваемый в COM-порт. На канале B — входной TTL-сигнал. В терминал выводится заветная буква «A». Таким образом мы убеждаемся в том, что предлагаемая схема вполне работоспособна. В теории.

3. Подбор и покупка компонентов

Из ближайших к месту моего обитания магазинов, где можно разжиться радиодеталями есть два заслуживающих внимания: магазин «Радиодетали» на Буденовском проспекте (это город Ростов-на-Дону) и магазин «1000 радиодеталей» на проспекте Нагибина, напротив ТЦ «Рио». Последний выгодно отличается тем, что у него есть сайт, правда довольно древний, и видимо лениво обновляемый (и сделанный на Joomla. ). Поползав по прайсу я подобрал список того, что мне нужно прикупить.

Сразу скажу, я тщательно избегал SMD-компонентов в виду своей неопытности. Поэтому я выбрал MAX232CPE в исполнении для монтажа в отверстия. Такие же взял и электролиты и диод. Однако по место оказалось, что в наличие только микросхема MAX232CWE — то же самое, только… SMD! Подумав с секунду я согласился с предложением продавца — надо же когда-то начинать… Конденсаторов на 15 В не нашлось, зато нашлись на 100 В той же емкости и тех же габаритов. Ну ладно, тоже ничего. Вместо разъема DB-9 типа «папа» мне предложили «маму». Таким образом получился следующий список

Хлорное железо, цапон лак и текстолит, разумеется не были использованы полностью. Кроме того, в этот список я не включил приобретенный инструмент: простенькую паяльную станцию (ибо до этого располагал только 40 ваттным паяльником с медным жалом), бокорезы и маленькие плоскогубцы, ножницы по металлу для резки текстолита, жидкий канифольно-спиртовый флюс ЛТИ-120 ну и так далее. В общем эта эпопея стоила мне порядка 3000 рублей.

В общем компоненты были куплены и принесены домой. 40-пиновые PLS-колодки были отпилены под нужное число контактов. Один из контактов вынут, с целью обеспечения однозначности соединения. Отверстие в гнездовой колодке, соответствующее вынутому пину заделано полиэтиленом.

4. Сборка устройства на макетной плате и проверка работы

В принципе, для такого простого девайса это и не обязательно. Но я же «чайник», поэтому прежде чем делать плату, решил все-таки проверить схему в реальной работе.

Сложнее всего пришлось с микросхемой. Чтобы впаять её на макетную плату пришлось извратится с подпайкой двенадцати ног к медным проводникам. Вышел паук-монстр о двенадцати ногах

В этот момент я понял две вещи: хорошо, что я все-таки купил паяльную станцию. А плохо то, что мне придется изрядно повозится с этой мелкотой. В общем компоненты были запаяны на «макетку», схема собрана с «апелисновой» платой. Питание +5 В взято с «апельсина» — 2-й контакт на двухрядной 40-пиновой штыревой колодке

Для коннекта с устройством использовался терминал putty, который есть и под Linux, и в отличие от minicom имеет цветной вывод и не требует дополнительной настройки на ввод символов в терминал с клавиатуры.

В общем, плата заработала — по экрану терминала побежали строчки лога загрузки: сначала от u-boot а потом и от ядра linux

Надо ли говорить как я обрадовался: во-первых схема работает правильно, а во-вторых — линукс на «апельсине» установлен верно, нормально работает в многопользовательском режиме

Неработающий HDMI-разъем и отсутствие Ethernet-интерфейса, таким образом связано с настройкой самого дистрибутива. Эти проблемы, разумеется будут решены и речь тут не о них. Поэтому перейдем к следующему пункту программы

5. Разводка печатной платы

Делал её в Altium Disigner. Разводку платы лучше делать после того, как куплены компоненты. Возможно, как и в моем случае, потребуется установка дополнительных библиотек компонентов для Altium. Размеры компонентов и топология посадочного места для каждого должны соответствовать фактически имеющимся деталям. Тут о меня не обошлось без досадной оплошности, но об этом ниже.

Кроме того, по умолчанию Altium полагает, что плата двухслойная. Чтобы заставить его разводить одностороннюю плату в правилах разводки следует указать разводку в одном слое, скажем в Top Layer

Схема была набрана в редакторе схем

При этом надо учитывать тот факт, что свободные неподпаянные входы микросхемы (ноги 8 и 10) следует подтянуть к земле, иначе Altium не скомпилирует схему для передачи её в редактор плат.

В итоге, путем самостоятельных ковыряний в программе и уроков Алексея Сабунина цель была достигнута и плата разведена

Все компоненты с монтажом в отверстия расположились с чистой стороны текстолита, а микросхема, в силу SMD-исполнения — со стороны дорожек. Для вывода разводки схемы на печать необходимо создать в проекте устройства так называемый Output Job File

который настраивается следующим образом. В списке опций настройки выбираем Documentation Output и щелкаем на Add New Docimentation Outpu, выбирая в появившемся меню PCB Prints и проект платы, касающийся нашего устройства.

Переименовываем появившийся пункт документации, назовем его скажем LUT, по транслитерации технологии (ЛУТ), которую собираемся использовать для перевода рисунка платы на медь. Правой кнопкой мыши щелкаем по LUT и в контекстном меню выбираем Configure. В настройках слоев выводимых на печать оставляем только два пункта: Top Layer и Multi-layer и расставляем галки как показано на скрине

Галка Mirror нужна в частности для зеркального отображения рисунка на печати. Это важно, иначе при переводе рисунка на медь получится зеркальное отражение наших дорожек, а нам это не надо. Кроме того, следует заглянуть в Page Setup

чтобы выбрать формат бумаги и обратить внимание на масштабный коэффициент (Scale). При первой печати он оказался равен 1,36 почему-то, а должен быть равен единице

Теперь жмем Print. У меня нет своего принтера, поэтому я распечатал в PDF используя Foxit Reader, а затем отнес полученный файл на флешке в ближайшую ко мне «шарашку», в которой распечатал рисунок на глянцевой фотобумаге. В итоге получилось вот это

Размер платы вышел 62 х 39 мм, по этому размеру ножницами по металлу вырезан кусочек текстолита. Раньше я пилил текстолит ножовкой и часто (а точнее всегда) это получалось ужасно. Ножницами же выходит ровненько, без мусора и повреждения токопроводящего слоя.

6. Изготовление печатной платы

Был выбран метод ЛУТ (лазерно-утюжная технология) из-за своей простоты и доступности. Руководством к действию послужила эта статья на Хабре. Старался не нарушать технологию: прошелся по меди нулевкой, обезжирил, правда не ацетоном, ибо не нашел где купить, а универсальным обезжиривателем на основе уайт-спирита, купленным в Lerua Merlin. Тщательно и с усилием прогладил бутерброд из текстолита и рисунка уюгом на максимальной температуре. Или из-за того, что где-то ошибся, или потому что не дал остыть заготовке, или просто в «шарашке» экономят тонер на принтере, в общем вышло не очень

Однако, я благоразумно запасся перманентным маркером Edding 404, которым, не без помощи своей любимой жены (с прокачанным скилом подведения ресниц и рисования узоров на ногтях) обвел все дорожки

«Хлоняк» не подвел, ходят ходят слухи что часто продают некачественный. Травление заняло 13 минут, последние островки меди уходили прямо на глазах. Главное не забывать периодически пинать плату пинцетом по кювете и следить за процессом. Как только лишняя медь исчезнет, достаем плату срочно и промываем обильным потоком воды.

После промывки, протирки и просушки настает момент истины. Надо снять защитное покрытие. Я пытался делать это уайт-спиритом,

но дело шло туго. Потом жена предложила свою жидкость для снятия лака для ногтей — этот чудо-эликсир смыл покрытие мгновенно (я до сих пор в ужасе от того, какими реактивами пользуются наши женщины. Красота — страшная сила!)

Не подвел и маркер — все дорожки уцелели

После очистки защитного покрытия можно приступать к сверлению отверстий. И вот тут я совершил досадную ошибку — у меня не оказалось сверла на 0,5 мм, и вместо того чтобы отложить дело до завтра, купив нужное сверло, я поторопился и взял миллиметровое, посчитав что оно подойдет. В итоге я повредил многие контактные площадки, к счастью не сильно и не бесповоротно. Но все же никогда не спешите. Как говорил мой знакомый Марк из лаборатории кафедры мехатроники Мюнхенского университета, где я проходил преддипломную практику «Дмитрий, для каждой работы бери подходящий инструмент». И он был тысячу раз прав.

7. Лужение платы и пайка компонентов

Места пайки компонентов должны быть покрыты тонким блестящим слоем припоя. Это основное условие успешности работы. Я не стал лудить дорожки целиком. Во-первых, побоялся покоробить их, а во-вторых всё равно собирался покрывать плату цапон лаком. Так что я облудил лишь места пайки. Для этого кисточкой наносим на них канифольно-спиртовый флюс ЛТИ-120 и паяльником, разогретым до 250-300 градусов, с жала которого свисает крохотная капелька припоя, проводим по нужным точкам платы. За счет увеличения флюсом поверхностного натяжения припой растекается по точно контактным площадкам.

После этого была разобрана «макетка», проводки удалены с микросхемы и в первую очередь была припаяна она. Аккуратно руками или пинцетом помещаем микросхему на её место в соответствии с цоколевкой, так чтобы каждая ножка заняла свою площадку. Затем ряды ножек смазываем флюсом. Короткими и точными движениями касаемся всех ножек по очереди, не забывая набирать припой на жало паяльника (но не слишком много, достаточно маленькой капли). Если всё сделано верно, то ножки паяются к площадка очень быстро и точно, без «соплей» и перемыкания соседей. На запайку микросхемы у меня ушло меньше минуты, а я делаю это впервые. Вдохновило меня на этот подвиг такое видео, за что я очень благодарен его автору. Всё оказалось действительно не так страшно.

Похожим образом я разобрался и с остальными деталями. Главное тут аккуратно обрезать выводы деталей на нужную длину — я оставлял торчать над дорожкой не более миллиметра вывода, и правильно и аккуратно согнуть их, если требуется. Важно, крайне важно никуда не торопиться и делать всё вдумчиво. В итоге получилось то что получилось

От «соплей» уйти не удалось, но для первого раза вышло довольно сносно, хоть меня, вероятно и раскритикуют.

8. Проверка цепей и ещё одна досадная ошибка

После пайки смываем весь флюс спиртом, берем в руки мультиметр и звоним все цепи, с целью проверки их проводимости и соответствия принципиальной схеме. И вот тут бяка подкралась незаметно. Разъем COM-порта оказался распаяна зеркально! «Земля» сидела на первой ноге вместо пятой, Rx — на четвертой вместо второй. И я до сих пор не пойму как, ведь при разводке в Altium всё было верно. Это осталось для меня загадкой. Никакой загадки — просто имея по факту разъем «маму», при формировании схемы в Altium всё равно использовал «папу». Отсюда и зеркальная распайка, получившаяся в итоге. К счастью я решил эту проблему соответствующей распайкой кабеля, предназначенного для подключения девайса в COM-порту компьютера. Но из-за этой ошибки COM на плате оказался таким вот «проприетарным».

В остальном монтаж оказался верным и я, распаяв соединительные кабели и прибрав рабочее место, подключил новенькую плату к «апельсину» и компьютеру

По окну терминала снова побежали строки лога загрузки. Я был счастлив!

9. Наводим «красоту»

С целью защиты контактов от окисления и придания девайсу вида «промышленного» плата была окрашена зеленым цапон лаком. Все метки, нанесенные перед монтажем перманентным маркером были этим самым лаком смыты. Ну да ладно… Вот фото готового изделия вместе с комплектом кабелей

Теперь можно приступить к дальнейшей доводке ПО для «апельсина». Теперь я не буду слеп и нем, а смогу налаживать систему через последовательный терминал.

Заключение

Это было интересно. Интересно для меня, потому что впервые. Первое устройство спроектированное на компьютере и собранное на печатной плате своими руками. И если кто-то иронично усмехнется, то пусть вспомнит, что он тоже когда-то делал это впервые…

Спасибо всем за внимание, уделенное моей писанине!

Источник