Karl-Heinz AVR Service Manual

?

Транзистор тестер

с микроконтроллером AVR.

Прибор для определения и измерения

=

33IJ

электронные компоненты,

T

13

329pF

и минимумом дополнительных элементов . . .

Версия 1.13k

Karl-Heinz K¨ubbeler

[e-mail]

русский перевод Сергей Базыкин

15 ноября 2021 г.

C1

BJT-PNP

B

hFE=226

2

E3

Ie=1.6mA
Ube=673mV+

C1

BJT-PNP

B

hFE=226

2

E3

Ie=1.6mA

PIN 1=C 2=B 3=E

13

0.1 L=.05mHΩ

13

Uf=670mV

25pF-17pF @0-5V

Ir=.80 Aμ

m g32g

PH

BUK455
GOA

13.05.2019/MOR

D2

G

1S3

N-E-MOS
Vt=3.1V
Cg=2.86nF
RDS=.2 +

Ω

12

2205 Ω

D2

N-E-MOS

G

1S3

Vt=3.1V
Cg=2.86nF

3 2 Uf=598mV+

13

10.08 kΩ

D2

N-E-MOS

G

Vt=3.1V

1S3

Cg=2.86nF

PIN 1=G 2=D 3=S

Оглавление

1 Характеристики 6

2 Аппаратные средства 10

2.1 Схема Тестера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.2 Улучшения и расширения к прибору . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2.1 Защита портов ATmega . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2.2 Измерение стабилитронов с напряжением более 4 V . . . . . . . . . . . . . 13

2.2.3 Генератор частоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.2.4 Измерение частоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.2.5 Использование поворотного энкодера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.2.6 Подключение графического дисплея . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.7 Подключение графического цветного дисплея . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3 Указания по сборке Тестера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.4 Доработки для версий Тестера Markus F. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.5 Расширенная схема с ATmega644 или ATmega1284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.6 Схема с использованием ATmega1280 или Arduino Mega . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.7 Китайские клоны с символьным дисплеем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.8 Китайские клоны с графическим дисплеем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.9 Китайские наборы с графическими дисплеями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.10 И еще один клон из Hiland M644 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3 Инструкция пользователя 40

3.1 Проведение измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.2 Меню дополнительных функций для ATmega328 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.3 Самопроверка и калибровка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3.4 Специальные возможности использования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.5 Проблемы при определении элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.6 Измерение транзисторов N-P-N и P-N-P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.7 Измерение JFET и транзисторов D-MOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.8 Измерение E-MOS транзисторов и IGBT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.9 Измерение ёмкости конденсаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.10 Измерение индуктивности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4 Программирование Тестера 50

4.1 Конфигурирование Тестера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.2 Программирование микроконтроллера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

4.2.1 использовать под Linux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

4.2.2 Использование программы WinAVR в ОС Windows . . . . . . . . . . . . . . 69

4.3 Поиск неисправностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

1

5 Описание процедур измерения 72

5.1 Измерение полупроводниковых элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

5.1.1 Измерение P-N-P транзистора или P-Channel-MOSFET . . . . . . . . . . . 75

5.1.2 Измерение N-P-N транзистора или N-Channel-MOSFET . . . . . . . . . . . 77

5.1.3 Упрощенная блок-схема тестирования транзисторов . . . . . . . . . . . . . 81

5.1.4 Измерение диодов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

5.1.5 Результаты различных измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5.2 Измерение резисторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

5.2.1 Измерение резистора с резисторами 680 Ом . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

5.2.2 Измерение резистора с резисторами 470 кОм . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

5.2.3 Результаты измерений резистора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

5.3 Измерение конденсаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

5.3.1 Разрядка конденсатора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

5.3.2 Измерение конденсаторов большой ёмкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

5.3.3 Измерение конденсаторов малой ёмкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

5.3.4 Измерение очень малых значений ёмкости методом выборки . . . . . . . . 100

5.3.5 Измерение эквивалентного сопротивления ESR . . . . . . . . . . . . . . . . 101

5.3.6 Измерение ESR, первый метод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

5.3.7 Измерение ESR, второй метод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5.3.8 Потеря напряжения после импульса зарядки, Vloss . . . . . . . . . . . . . . 114

5.3.9 Отдельное измерение ёмкости и ESR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

5.3.10 Результаты измерения ёмкости конденсаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

5.3.11 Автоматическая калибровка при измерении конденсаторов . . . . . . . . . 120

5.4 Измерение индуктивностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

5.4.1 Результаты измерений индуктивности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5.4.2 Измерение малых индуктивностей методом отбора проб . . . . . . . . . . . 125

5.5 Функция самопроверки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

5.5.1 Некоторые результаты функции самопроверки . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5.6 Измерение частоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

5.6.1 Калибровка частоты по GPS- или GLONASS-приёмникам . . . . . . . . . . 138

5.6.2 Калибровка частоты с помощью тактового модуля . . . . . . . . . . . . . . 139

6 Генератор сигналов 141

6.1 Генератор частоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

6.2 Широтно-импульсный генератор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

7 Известные ошибки и проблемы 143

8 Специальные модули программного обеспечения 145

9 Список текущих дел и новые идеи 146

2

Комментарий по этому вопросу:

При переводе на другой язык тексты на рисунках и диаграммах,
которые на оригинальном английском, тоже переведены.

- Добавлен подраздел 2.10 (клон из Hiland M644).

- В раздел 4.1 был добавлен предметный программист.

- И наконец, подраздел 4.2.1 (программирование под Linux) был добавлен, ’Linux’ новички
’также имеют успех.

Автор был проинформирован об этих мерах.
К сожалению, насколько мне известно, документ еще не обновлялся.

- Я не получил положительный ответ сам.

- Поскольку я считаю, что дополнения важны для "новичков в Linux это издание оправдано.
Оригинал, конечно, может быть достигнут ниже [3].
02/20/20

бm-magic
Many были внесены изменения, но создание графиков с gnuplot на основе необработанных дан-

ных измерений. был сохранен с соответствующим Makefile, документирующим такие зависимо­сти. Время от времени некоторые серии измерений повторяются в конце версии программного
обеспечения и данные обновляются. Это приводит к автоматическому изменению графиков
при перекомпиляции. Эта процедура должна быть сохранена и работать на всех языках. Для
облегчения адаптации к форматам бумаги я сделал относительные значения размера вместо
фиксированные размеры, такие как см и пт.

6.3.2021
K.-H. K¨ubbeler

As вы можете видеть выше, документ теперь обновлен автором и, например, подраздел 4.2.1
с помощью many. ..неизвестный мне до сих пор, советы supplemented. . . спасибо автору.
This выпуск стал необходимым, так как адрес архива ~/transistortester

c svn://www.mikrocontroller.net/transistortester
на https://github.com/Mikrocontroller-net/transistortester [1]

24.03.2021
бm-magic

3

Вступление

Основные мотивы

Каждый радиолюбитель знает следующую задачу: Вы выпаяли транзистор из печатной платы
или достали один из коробки. Если на нем есть маркировка, и у Вас уже есть паспорт или
Вы можете получить документацию об этом элементе, то все в порядке. Но если документация
отсутствует, то Вы понятия не имеете, что это за элемент. Традиционный подход измерения всех
параметров сложный и трудоемкий. Элемент может быть N-P-N, P-N-P, N или P-канальным
MOSFET транзистором и т.д. Идея Markus F. заключалась в том, чтобы переложить ручную
работу на AVR микроконтроллер.

Начало моей работы над проектом

Моя работа с программным обеспечением Тестера от Markus F.[2] началась, потому что у
меня были проблемы с моим программатором. Я купил печатную плату и элементы, но не
смог запрограммировать EEprom ATmega8 с драйвером Windows без сообщения об ошибке.
Поэтому я взял программное обеспечение от Markus F. и изменил все обращения из памяти
EEprom к Flash памяти. Анализируя программное обеспечение для того, чтобы сохранить
память в других местах программы, у меня появилась идея изменить результат функции
ReadADC из единиц АЦП на милливольты (𝑚𝑉 ). Размерность в 𝑚𝑉 необходима для любого
вывода значения напряжения. Если функция ReadADC возвращает значения непосредственно
в 𝑚𝑉 , я могу сохранять преобразования для каждого выходного значения. Размерность в
𝑚𝑉 можно получить, если суммировать результаты 22 показаний АЦП, сумму умножить на
2 и разделить на 9. Таким методом максимальное значение получится
идеально соответствует нужной размерности измеренных значений напряжения в 𝑚𝑉 . Кроме
того дополнительно была надежда, что увеличение, от передискретизации, разрешения АЦП
может способствовать улучшению считанного с АЦП напряжения, как описано в AVR121 [7].
В оригинальной версии функция ReadADC накапливается результат 20 измерений АЦП и
делится потом на 20, так что результат равен оригинальному разрешению АЦП. Т.е., по этому
пути повышение разрешения АЦП невозможно. Так что я должен был сделать небольшую
работу, чтобы изменить функцию ReadADC, а это заставило проанализировать всю программу
и изменить все “if statements” в программе, где запрашиваются значения напряжения. Но это
было только началом моей работы!

1023·22·2

9

= 5001, что

Появлялось все больше и больше идей, чтобы сделать измерения более быстрыми и точными.
Кроме того хотелось расширить диапазон измерений сопротивлений и ёмкостей. Формат
вывода информации на LCD-дисплей был изменен, теперь для диодов, резисторов и кон­денсаторов используются символы, а не текст. Для получения дополнительной информации
необходимо ознакомиться со списком доступных функций в главе 1. Планируемые работы и
новые идеи представлены в главе 9. Кстати, теперь я могу программировать EEprom ATmega
в операционной системе Linux без ошибок.

Здесь я хотел бы поблагодарить разработчика и автора программного обеспечения Markus
Frejek, который предоставил возможность продолжить начатую им работу. Кроме того, я хо­тел бы сказать спасибо авторам многочисленных обсуждений на форуме, которые помогли мне
найти новые задачи, слабые места и ошибки. Далее я хотел бы поблагодарить Markus Reschke,
который разрешил мне публиковать его яркие версии программного обеспечения на сервере
SVN. Кроме того, некоторые идеи и программные модули Markus R. были интегрированы в
мою собственную версию программного обеспечения.

4

Также Wolfgang SCH. проделана большая работа по адаптации проекта под дисплей с контрол­лером ST7565. Большое спасибо ему за адаптацию микропрограммы 1.10k к текущей версии.
Я должен поблагодарить также Asco B., который разработал новую печатную плату для по­вторения другими радиолюбителями. Следующую благодарность я хотел бы отправить Dirk
W., который разработал порядок сборки этой печатной платы. У меня никогда не хватило бы
времени заниматься всеми этими вещами одновременно с моими разработками программного
обеспечения. Отсутствие времени не позволяет и в дальнейшем развивать программное обес­печение на том же уровне. Спасибо за многочисленные предложения по улучшению Тестера
членам местного отделения “Deutscher Amateur Radio Club (DARC)” из Lennestadt. Кроме того,
я хотел бы сказать спасибо за интеграцию метода дискретизации радиолюбителя “Pieter-Tjerk
(PA3FWM)”. С помощью этого метода измерения маленьких значений емкости и индуктивно­сти заметно улучшено. На завершение, спасибо Nick L из Украины, за поддержку идей своими
прототипами плат, предложение некоторых дополнений и поддержку изменений в русской до­кументации.

5

Глава 1

Характеристики

1. Работает с микроконтроллерами ATmega8, ATmega168 или ATmega328. Также возможно
использовать ATmega644, ATmega1284, ATmega1280 или ATmega2560.

2. Отображение результатов на символьном LCD-дисплее 2x16 или 4x20. Если использует­ся микроконтроллер с объемом флэш-памяти, минимум 32k, то также можно применить
графический дисплей 128x64 пикселя с контроллером ST7565 или SSD1306. При этом
4-проводной интерфейс SPI или I2C шина должны быть подключены вместо 4-битного
параллельного интерфейса для SSD1306 контроллера. Для контроллеров NT7108 или
KS0108 Вы должны использовать преобразователь последовательно-параллельного ин­терфейса 74HC(T)164 или 74HC(T)595. Дисплей с контроллером PCF8812 или PCF8814
может быть использован только без больших иконок для транзисторов, так как размер
дисплея 102x65 или 96x65 пикселей недостаточен.

3. Запуск - однократное нажатие кнопки TEST с автоотключением.

4. Возможна работа от автономного источника, т.к. ток потребления в выключенном состо­янии не превышает 20 𝑛𝐴.

5. Чтобы уменьшить ток потребления в режиме ожидания измерения, программное обеспе­чение, начиная с версии 1.05k, использует режим сна (Sleep Mode) для микроконтроллеров
Atmega168 или ATmega328.

6. Автоматическое определение N-P-N и P-N-P биполярных транзисторов, N- и P-канальных
MOSFET транзисторов, JFET транзисторов, диодов, двойных диодов, тиристоров и си­мисторов. Для тиристоров и симисторов уровень открытия должен быть досягаем для
тестера. Для IGBT транзисторов сигнал 5 𝑉 должен быть достаточным для открытия
транзистора.

7. Автоматическое определение расположения выводов элемента.

8. Измерение коэффициента усиления и порогового напряжения база эмиттер биполярного
транзистора.

9. Транзисторы Дарлингтона идентифицируются по пороговому напряжению и коэффици­енту усиления.

10. Обнаружение защитного диода в биполярных и MOSFET транзисторах.

11. Измерение порогового напряжения затвора, значение емкости затвора и R
жение затвора около 5 𝑉 в транзисторах MOSFET.

6

DSon

до напря-

12. Измерение порогового напряжения затвора и величины ёмкости затвора MOSFET.

13. Измерение одного или двух резисторов с изображением символа резистора и точно­стью до 4 десятичных цифр. Все символы пронумерованы соответственно номерам щупов
Тестера (1-2-3). Таким образом, потенциометр также может быть измерен.

14. Разрешение измерения сопротивления до 0, 01 Ω, а величина измерения - до 50 𝑀 Ω.

15. Определение и измерение одного конденсатора с изображением символа конденсатора

Определение и измерение одного конденсатора с изображением символа конденса­тора и точностью до четырех десятичных цифр. Ёмкость конденсатора может быть за­мерена от 25 𝑝𝐹 (8 𝑀 𝐻𝑧, 50 𝑝𝐹 – 1 𝑀 𝐻𝑧) до 100 𝑚𝐹 . Разрешение измерения составляет
1 𝑝𝐹 (8 𝑀 𝐻𝑧).

16. ESR конденсатора измеряется с разрешением 0, 01 Ω для конденсаторов ёмкостью более
20 𝑛𝐹 и отображается числом с двумя значащими десятичными цифрами. Это возможно
только для ATmega168 или ATmega328.

17. Для конденсаторов ёмкостью выше 5000 𝑝𝐹 может быть определена потеря напряжения
после воздействия импульса зарядки. Потеря напряжения дает оценку добротности (ка­чества) конденсатора.

18. Определение до двух диодов с изображением их символов или в правильном
порядке. Дополнительно отображается прямое падение напряжения на диоде.

19. Светодиод (LED) определяется как диод с прямым напряжением выше, чем у обычного
диода. Два светодиода в одном 3-х выводном корпусе также определяются, как два диода.

20. Стабилитроны могут быть определены, если их обратное напряжение пробоя ниже 4, 5 𝑉 .
Они отображаются, как два диода, и могут быть идентифицированы, как стабилитроны,
только по напряжению. Номера выводов, соответствующие символу диода, в этом случае,
идентичны. Реальный вывод анода диода можно идентифицировать только по падению
напряжения (около 700 𝑚𝑉 )!

21. Если определяется более чем 3 диода, число диодов отображается дополнительно с сооб­щением о том, что элемент повреждён. Это может произойти, только если диоды присо­единены ко всем трем выводам, и, по крайней мере, один из диодов - стабилитрон. В этом
случае необходимо произвести измерения, подсоединив к двум щупам Тестера сначала
одну пару из трех выводов элемента, затем – любую другую пару выводов элемента.

22. Измерение величины ёмкости одиночного диода в обратном направлении. Биполярный
транзистор может также быть проанализирован, если подключить базу и коллектор или
базу и эмиттер. Если используется ATmega с объемом флэш-памяти более 8K, то измеря­ется обратный ток диода с разрешением 2 𝑛𝐴. Значение выводится на дисплей, если оно
больше нуля.

23. Одним измерением можно определить назначение выводов выпрямительного моста.

24. Конденсаторы ёмкостью ниже 25 𝑝𝐹 обычно не определяются, но могут быть измерены
вместе с параллельным диодом или параллельным конденсатором, ёмкостью более 25 𝑝𝐹 .
В этом случае из результата измерения необходимо вычесть ёмкость подключенного па­раллельно элемента. Для контроллеров, имеющих по крайней мере 32K флэш-памяти
осуществляется автоматический переход на циклический режим измерения, если конден­сатор с более чем 25 𝑝𝐹 подключен к ТР1 и ТР3. В этом режиме измерения конденсаторов
Вы можете измерить ёмкость конденсаторов ниже 25 𝑝𝐹 в ТР1 и ТР3 напрямую.

7

25. Для резисторов сопротивлением ниже 2100 Ω, если ATmega с объемом более чем 16K
флэш-памяти, измеряется индуктивность. Иконка индуктивности будет показана за
иконкой . Диапазон измерений от 0, 01 𝑚𝐻 до 20 𝐻, но точность не высока. Получить
результат измерения можно только с единственным подключенным элементом.

26. Время тестирования большинства элементов составляет приблизительно 2 секунды. Из­мерение ёмкости или индуктивности могут увеличить время тестирования.

27. Программное обеспечение может конфигурироваться, чтобы произвести ряд измерений
прежде, чем питание будет отключено.

28. В функции самопроверки встроен дополнительный генератор частоты на 50 𝐻𝑧, чтобы
проверить точность тактовой частоты (только для контроллеров с объемом более чем 32K
флэш-памяти).

29. Подключаемое, в режиме самопроверки, оборудование для тарировки внутреннего выход­ного сопротивления порта и смещения нуля при измерении ёмкости (только для контрол­леров с объемом более чем 16K флэш-памяти). Для тарировки необходимо подключить к
щупам 1 и 3 внешний высококачественный конденсатор ёмкостью между 100 𝑛𝐹 и 20 𝜇𝐹
чтобы измерить величину компенсации напряжения смещения аналогового компаратора.
Это уменьшит ошибки измерения ёмкости конденсаторов до 40 𝜇𝐹 . Этот же конденсатор
применяется при коррекции напряжения внутреннего ИОН, замеренного для подстройки
масштаба АЦП при измерении с внутренним ИОН.

30. Отображение обратного тока коллектора 𝐼
и обратного тока коллектора при короткозамкнутых выводах базы и эмиттера 𝐼

при отключенной базе (с разрешением 1 𝜇𝐴)

𝐶𝐸 0

𝐶𝐸 𝑆

(толь­ко для ATmega с объемом флэш-памяти больше 16K). Эти значения отображаются если
они не равны нулю (главным образом, для германиевых транзисторов).

31. Для ATmega с объемом флэш-памяти не менее 32K тестер запускает циклический тест
сопротивления резисторов, как только резистор будет обнаружен в тестовых контактах 1
(TP1) и 3 (TP3). Если вы выбрали дополнительное измерение индуктивности для функ­ции циклического теста резисторов в Makefile, задав параметр RMETER_WITH_L, то
индуктивность также может быть определена и измерена в этом режиме. Этот цикличе­ский режим работы обозначается [R] или [RL] справа в первой строке экрана дисплея.
Таким же образом запускается циклическое измерение ёмкости, если конденсатор, обна­ружен в TP1 и TP3. Этот режим работы отображается символом [C] справа в первой
строке. В циклическом тесте конденсаторов, возможно определение ёмкостей от 1 𝑝𝐹.
Но для автоматического запуска циклического теста ёмкость конденсатора должна быть
больше 25 𝑝𝐹 . Cпециальные режимы могут быть завершены нажатием клавиши TEST.
Тестер вернется к обычному режиму работы.

32. Из диалогового меню можно выбрать измерение частоты на порту PD4 для ATmega. Раз­решение составляет 1 𝐻𝑧 для измеряемых частот выше 33 𝑘𝐻𝑧. Для более низких частот
разрешение может быть до 0, 001 𝑚𝐻𝑧 с измерением среднего периода. Вы должны озна­комиться с подразделом измерения частоты 2.2.4 на странице 14 для уточнения деталей
подключения сигнала частоты.

33. Из меню, при отключенной функции последовательного порта, можно вызвать функцию
измерения напряжения до 50 𝑉 при использовании делителя 10:1 на порту PC3. Если
используется ATmega328 в корпусе PLCC, то для измерения можнo использовать один
из дополнительных портов вместе с UART. Если присутствует схема измерения стабили­тронов (DC-DC преобразователь), измерение стабилитронов также возможно с помощью
этой функции, нажав кнопку TEST.

8

34. Из меню можно выбрать функцию генератора частоты на тестовом контакте TP2 (PB2
порт ATmega). В настоящее время можно предварительно выбрать частоты от 10 𝐻𝑧 до
2 𝑀 𝐻𝑧.

35. Из диалогового меню функций можно выбрать вывод фиксированной частоты с возмож­ностью выбора ширины импульса на тестовом контакте TP2 (PB2 порт ATmega). Ширина
может быть увеличена на 1% при кратковременном нажатии или на 10% при более дли­тельном нажатии кнопки TEST.

36. Из диалогового меню функций можно запустить отдельное измерение ёмкости с измере­нием ESR. Только конденсаторы от 2 𝜇𝐹 до 50 𝑚𝐹 могут быть измерены в схеме, так как
используется низкое, около 300 𝑚𝑉 напряжение.

37. Если Ваш контроллер ATmega имеет по крайней мере 32K флэш-памяти (Mega328), у
Вас есть возможность использовать метод дискретизации АЦП, который позволяет ис­пытывать конденсаторы с ёмкостью меньше 100 𝑝𝐹 с разрешением 0, 01 𝑝𝐹. С приме­нением этого же метода, можно также измерять индуктивность катушки меньше 2 𝑚𝐻
со значительно большей точностью путем создания резонансного контура с параллельно
включённым конденсатором известной ёмкости.

Вы должны убедиться, что все конденсаторы разряжены перед началом любых измерений.
Тиристоры и симисторы могут быть обнаружены, если испытательный ток выше тока удержа­ния. Некоторые тиристоры и симисторы нуждаются в более высоких токах, чем этот Тестер
может обеспечить. Доступный ток тестирования только 6 𝑚𝐴! Также IGBT могут быть обнару­жены, если 5 𝑉 достаточно для их открытия. Заметьте, что многие дополнительные функции
могут быть доступны при использовании контроллеров с достаточным объемом памяти, таких
как ATmega168. Однако только при использовании контроллеров, в которых, по крайней мере
32 𝑘𝐵 флэш-памяти, таких как ATmega328 или ATmega1284 доступны все функции.

Внимание: Перед подключением убедитесь, что конденсаторы разряжены! Тестер

может быть повреждён и в выключенном состоянии. Есть только небольшая защита в портах
ATmega.
Если требуется проверить элементы, установленные в схеме, то оборудование должно быть
отсоединено от источника питания, и должна быть полная уверенность, что остаточное на-
пряжение отсутствует в оборудовании.

9

Глава 2

Аппаратные средства

2.1 Схема Тестера

Схема на рисунке 2.1 основана на схеме Markus F., из проекта AVR Transistortester [2]. Из­мененные или перемещенные элементы отмечены зеленым цветом, дополнительные элементы
отмечены красным цветом.

Небольшие изменения внесены в электронный выключатель питания, который создавал про­блемы в некоторых реализациях. Резистор R7 уменьшен до 3, 3 𝑘Ω. Конденсатор C2 уменьшен
до 10 𝑛𝐹 . R8 перенесен так, чтобы вывод порта PD6 был подключен к конденсатору C2 через
него, а не непосредственно.

Дополнительные блокировочные конденсаторы должны быть установлены у выводов питания
ATmega и у выводов стабилизатора напряжения. Добавлен один дополнительный подтяги­вающий резистор на 27 𝑘Ω к выводу порта PD7 (вывод 13 ATmega). В этой модификации
программное обеспечение отключает ВСЕ внутренние подтягивающие резисторы ATmega.

Добавлен дополнительный кварц на 8 𝑀 𝐻𝑧 с конденсаторами C11, C12 на 22 𝑝𝐹 . Точность
кварца дает возможность более точного измерения времени для того, чтобы измерить ёмкость
конденсатора.

Новая версия программного обеспечения может использовать переключение масштаба напря­жения АЦП. Скорость переключения зависит от внешнего конденсатора C1 на AREF (вывод
21 ATmega). Чтобы избежать замедления на величину большую, чем необходимо, ёмкость
этого конденсатора должна быть уменьшена до 1 𝑛𝐹 . Можно вообще удалить конденсатор C1.
Для адаптации программного обеспечения к конкретной схеме необходимо посмотреть опции
в Makefile в разделе конфигурации 4 на странице 50.

Соотношение резисторов R11/R12 определяет величину напряжения для контроля разряда
батареи питания. Я приспособил свое программное обеспечение к оригиналу от Markus F. [2]
с величинами резисторов 10 𝑘Ω и 3, 3 𝑘Ω. Сопротивление резисторов в делителе напряжения
можно установить в Makefile .

Дополнительное опорное напряжение 2,5 𝑉 , поданное на порт PC4 (ADC4), может исполь­зоваться, чтобы проверить и откалибровать Тестер на имеющееся напряжение VCC (не
обязательно). В качестве ИОН можно использовать LM4040-AIZ2.5 (0,1%), LT1004CZ 2.5
(0,8%) или LM336-Z2.5 (0,8%).

10

Если не установлен ИОН и не предусмотрена защита с использованием реле, Вы должны уста-

IN OUT

GND

IC2

PB7(XTAL2/TOSC2)

PC6(RESET)

PD7(AIN1)

PD6(AIN0)

PD5(T1)

PD4(XCK/T0)

PD3(INT1)

PD2(INT0)

PD1(TXD)

PD0(RXD)

PB4(MISO)

PB5(SCK)

PB3(MOSI/OC2)

PB2(OC1B)

PB1(OC1A)

PB0(ICP)

PC0(ADC0)

PC1(ADC1)

PC2(ADC2)

PC3(ADC3)

PC4(ADC4/SDA)

PC5(ADC5/SCL)

AREF

PB6(XTAL1/TOSC1)

ATmega8/168/328

23

24

25

26

27

28

14

15

16

17

18

19

4

3

2

5

6

11

12

13

1

10

21

9

GND

8

VCC

7

AVCC

AGND

20

22

27k

33k

22p

8MHz

100n

100n100n

Ubat

9

LCD 2x16

1

2

16

15

D7

D6

D5

3

14

4

5

13

12

6

7

11

10

8

D4

D3

D2

D1

D0

E

R/W

RS

VEE

GND

+5V

Ubat

2k2

33−270

BC547

10k

TP2
TP3

TP1

Test

10k

LED1

R10

T3

BC557C

C1

T2

BC547

R1

680R3680R5680

R2

470kR4470kR6470k

C2

10n

T1

R7

3k3

R11

R13

10k

3

5

1

MISO

SCK

RESET

2

4

6

VCC

MOSI

GND

ISP

Reset

22p

1n

R9

100k

100n

10k

27k

R8

D1

R15

C4

C6

R14

2.5V

LT1004

R12

3k3

R16

C5

10u

C9

C3

C10 10u

serial

9V

Reset

C11

C12

Button

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

новить подтягивающий резистор R16 к PC4 с высоким номиналом (47 𝑘Ω). Это поможет про­граммному обеспечению обнаружить отсутствующий ИОН. Дополнительный интерфейс ISP
был добавлен для упрощения загрузки новых версий программного обеспечения.

Рис. 2.1. Новая схема Тестера

Таблица 2.1 показывает назначение портов D для различных дисплеев и дополнительных под­ключений. Для интерфейса SPI сигнал LCD-CE присутствует на порту ATmega. Вход сигнала
CE (Chip Enable) дисплея также может быть подключен к GND вместо подключения его к
выходу сигнала LCD-CE ATmega.

Символьный ST7565 ST7920 LCD NT7108 LCD SSD1306 Дополнительная

Порт LCD LCD serial serial I2C функция

PD0 LCD-D4 LCD-REST LCD-REST 595-PCLK
PD1 LCD-D5 LCD-RS LCD-CS2 Энкодер 2
PD2 LCD-D6 LCD-SCLK LCD-B0 164-595-CLK LCD-SDA
PD3 LCD-D7 LCD-SI LCD-CS1 Энкодер 1
PD4 LCD-RS LCD-RS Внешняя частота

PD5 LCD-E (LCD-CE) LCD-EN LCD-EN LCD–SCL
PD7 кнопка кнопка кнопка кнопка кнопка

Таблица 2.1. Назначение контактов порта D для подключения различных дисплеев

Программное обеспечение может изменять назначение выводов порта D для удобства разводки
LCD-дисплея. В таблице 2.2 показаны варианты подключения для версии Strip Grid и подклю­чения графического индикатора к микроконтроллеру ATmega328. Также указано использова­ние входов портов для дополнительных функций. При подсоединении графического адаптера
к плате версии Strip Grid (опция STRIP_GRID_BOARD=1) функция измерения частоты не
может быть использована, потому что порт PD4 (T0) используется. Но это соединение исполь­зуется в китайской версии с графическим дисплеем. В большинстве случаев дополнительные

11

164-595-SER

функции, такие как использование энкодера или частотомера проще реализовать в версии те-

TP2
TP3

TP1

4k7

BC547

PC0(ADC0)

PC1(ADC1)

PC2(ADC2)

PC4(ADC4/SDA)

VCC / Ubat

P6KE6V8A

5

2

1 3 4 6

SRV05−4

TP1
TP2
TP3

100nF

VCC

стера с символьным дисплеем, потому что все сигналы данных присутствуют в разъеме под­ключения дисплея.

Симв. LCD ST7565 LCD ST7565 LCD Допополнительная

Порт =1 =1 STRIP_GRID функция

PD0 кнопка
PD1 LCD-D7 LCD-SI LCD-A0 (RS) Энкодер 2
PD2 LCD-D6 LCD-SCLK LCD-REST
PD3 LCD-D5 LCD-A0 (RS) LCD-SCLK Энкодер 1
PD4 LCD-D4 LCD-REST LCD-SI Внешняя частота
PD5 LCD-E (LCD-CE)
PD7 LCD-RS кнопка кнопка

Таблица 2.2. Назначения портов с опцией STRIP_GRID_BOARD

2.2 Улучшения и расширения к прибору

2.2.1 Защита портов ATmega

Для защиты ATmega вводится один из двух вариантов схемы защиты из представленных на
рисунке 2.2. В первом варианте контакты обесточенного реле защищают ATmega при отсут­ствии напряжения питания. Контакты будут разомкнуты программно, как только начнется
измерение.

Во втором варианте защита при помощи диодов уменьшает вероятность повреждения портов
ATmega при подключении конденсатора с остаточным напряжением.

Следует заметить, что ни одна схема не дает полной гарантии защиты ATmega от остаточного
заряда конденсатора. Поэтому, перед тестированием, конденсатор обязательно разрядить!

VCC or Ubat
depends on Uреле

(a) с использованием реле

(b) с использованием диодов

Рис. 2.2. Защита входов ATmega

Вы можете улучшить защиту, установив реле с тремя группами контактов, как показано на
рисунке 2.3. Разрядный ток ограничен резисторами, входы ATmega отключены в защищенном
режиме. Следует помнить, что тестер не защищён в режиме последовательных (циклических)
измерений.

12

4k7

BC547

PC0(ADC0)

PC4(ADC4/SDA)

TP1

TP2

TP3

PC2(ADC2)

PC1(ADC1)

3x10

VCC / Ubat

VCC or Ubat

Vin+

Vin−

Com

DC−DC Conv.

Vout+15

Vout−15

R18

180k

R17

20k

10n

serial / PC3

1uF

33uH

L1

C13

Uext

10k

TMA0515D

T4

Uext

R19

Ubat

100n

C15

IN OUT

GND

IC3

MCP1702

IRFU9024

C17

C16

50u 100n

C14

Button

depends on Uреле

Рис. 2.3. Улучшенная защита с реле

2.2.2 Измерение стабилитронов с напряжением более 4 V

Если UART не требуется, порт PC3 может использоваться в качестве аналогового входа для
измерения внешнего напряжения. Напряжение может составить до 50 𝑉 с дополнительным
резистивным делителем 10:1. На рисунке 2.4 представлена схема для измерения напряжение
пробоя стабилитрона при низком уровне на порте PD7 ATmega. Тестер показывает внешнее
напряжение, пока Вы держите кнопку TEST нажатой. Ток, потребляемый от батареи питания,
при этом возрастает, примерно, на 40 𝑚𝐴.

external

Voltage

Резистивный делитель 10:1 может быть использован для измерения внешних напряжений при
выборе из меню дополнительных функций в ATmega328. Присутствие DC-DC преобразователя
для измерения стабилитронов не мешает, так как кнопка не удерживается в нажатом состоянии
и, соответственно, DC-DC преобразователь обесточен. Таким образом, можно измерять напря­жение постоянного тока до 50 𝑉 только положительной полярности, обязательно соблюдая
полярность.

2.2.3 Генератор частоты

Из меню дополнительных функций, при использовании ATmega, можно выбрать генератор
частоты. В настоящее время поддерживается выбор частот в диапазоне от 1 𝐻𝑧 до 2 𝑀𝐻 𝑧.
Выходной сигнал 5 𝑉 через резистор 680 Ω выводится на тестовый контакт TP2. В качестве
сигнала GND, при этом, можно использовать GND DC-DC преобразователя или тестовый кон­такт TP1. Тестовый контакт TP3 подсоединен к GND через резистор 680 Ω. Конечно, Вы также
можете использовать порт PB2 для подключения отдельной схемы усилителя-формирователя.

Can be placed on Tester board!

Рис. 2.4. Схема для измерения параметров стабилитронов

Should be placed separate!

13

Но вход этой схемы не должен создавать большую нагрузку для порта ATmega.

PD4

10k

10k

10k

100nF

470

TP4

VCC

2.2.4 Измерение частоты

Для использования дополнительной функции измерения частоты, потребуется незначительная
доработка Тестера. Для измерения частоты используется порт PD4 (T0/PCINT20) ATmega.
Этот же порт используется для подключения LCD-дисплея. В стандартном варианте к порту
PD4 подключен сигнал LCD-RS, в варианте strip grid - сигнал LCD-D4. Для обоих сигналов
порт PD4 может быть переключен на ввод, если в данный момент не требуется выводить
информацию на LCD-дисплей.

Однако, лучше использовать дополнительную схему подключения, изображенную на рисун­ке 2.5. Напряжение на выводе порта PD4 (LCD-RS или LCD-D4) должно быть установлено
около 2, 4 𝑉 при отключенной ATmega или подстроено во время измерения частоты ATmega,
чтобы получить лучшую чувствительность к входному сигналу. Во время регулировки LCD­дисплей должен быть установлен, потому что подтягивающие резисторы индикатора могут
изменить установленное напряжение.

Рис. 2.5. Дополнительная схема для измерения частоты

2.2.5 Использование поворотного энкодера

Для более удобного доступа к Меню дополнительных функций для ATmega328, Вы можете до­полнить схему, установив инкрементальный энкодер с кнопкой. Рисунок 2.6 показывает схему
подключения к тестеру с символьным LCD. Все сигналы для подключения поворотного инкре­ментального энкодера доступны в разъеме подключения LCD. По этому, модернизация возмож­на для большинства существующих тестеров. Во многих случаях графический LCD собран на
переходной плате и подключен к контактам, предназначенным для подключения символьного
LCD. Таким образом, модернизация в этих случаях также возможна.

14

10k 10k

1k

1k

PD1

PD3

Test Key

VCC VCC

Рис. 2.6. Схема подключения поворотного энкодера

На рисунке 2.7 показана особенность работы двух типов поворотных инкрементальных энко­деров. В версии 1 полная последовательность состояния переключателей происходит при по­вороте на два фиксированные положения. Количество полных циклов в два раза меньше чем
количество фиксированных положений за оборот энкодера. В версии 2 при повороте на од­но фиксированное положение генерируется полный цикл состояния контактов. В этом случае
количество фиксированных положений соответствует количеству циклов за оборот энкодера.
Иногда, в таких энкодерах, в каждом фиксированном положении состояние переключателей
всегда одинаково.

15

Switch A

Switch B

detent detent detent

2 0 1 3 2 30 1 3 2 0 1 2State:

L

H

L

H

Version 1

detent detent detent

Switch A

Switch B

detent detent detent

2 0 1 3 2 30 1 3 2 0 1 2

Version 2

State:

L

H

L

H

состояние

тумблер A

тумблер B

стопор стопор стопор

версия 2

тумблер A

тумблер B

стопор стопор стопор стопор стопор стопор

состояние

версия 1

Рис. 2.7. Особенности двух типов поворотных инкрементальных энкодеров

Рисунок 2.8 показывает работу энкодера, который имеет не только “дребезг” контактов но и
неустойчивое состояние переключателя в точке фиксации. Каждое изменение состояния пере­ключателей определяется программой и сохраняется в циклический буфер. Поэтому, послед­ние три состояния переключателей можно проверить после каждого изменения состояния. Для
каждого цикла переключения состояний, в общей сложности четыре последовательности могут
быть определены для каждого направления вращения.
Если за одну фиксированную позицию осуществляется один, полный, цикл состояний переклю­чателей, то для правильного подсчета достаточно контролировать состояние переключателя в
одном канале (WITH_ROTARY_SWITCH=2 или 3).
Если для генерации полного цикла состояний переключателей требуется поворот на две фик­сированные позиции, как показано на рисунке 2.8, Вы должны контролировать последователь­ность переключения в двух каналах (WITH_ROTARY_SWITCH=1).
Для энкодеров без фиксации, Вы можете выбрать любую чувствительность к углу поворота.
Значение 2 и 3 устанавливает низкую чувствительность, 1 среднюю чувствительность и 5 вы­сокую чувствительность.
Подсчет импульсов (количество “вверх”, количество “вниз”) может быть обеспечен подбором
определенного алгоритма, но, в то же время, может быть утрачен из-за неустойчивого состояния
контактов переключателей в точке фиксации.

16

H

L

3 0 22

Switch A

Switch B

H

L

0

detent 2detent 1

State:

detent 3

Possible state history from left to right:

0 2020 2 3232 3 0 21313 0101 2020

1

1

310 = −023 = −

320 = + 013 = +

231 = −
132 = +

102 = −
201 = +

окошечко A

окошечко B

защелка защелка защелка

состояние

Возможные состояния слева направо:

Рис. 2.8. Энкодер с “дребезгом” контактов переключателей

Если энкодер не доступен или не целесообразен из-за конструктивных соображений, вместо
двух контактов энкодера, Вы можете подсоединить две независимые кнопки для перемещения
“Вверх” и “Вниз”. В этом случае значение опции WITH_ROTARY_SWITCH, для корректной
работы программы, должно быть установлено 4.

2.2.6 Подключение графического дисплея

Большое спасибо Wolfgang Sch. за выполненную работу по поддержке прибором китайской вер­сии дисплея с контроллером ST7565. В настоящее время вы также можете подключить графи­ческий LCD (128x64 пикселей) с контроллером ST7565. Поскольку контроллер ST7565 подклю­чается по последовательному интерфейсу, то только четыре сигнальных линии используется.
Два вывода порта D ATmega могут быть использованы для других задач. ATmega процессор
должен иметь, по крайней мере, 32 𝑘𝐵 флеш-памяти для поддержки графического дисплея.
ST7565 контроллер использует рабочее напряжение 3, 3 𝑉 . Поэтому требуется дополнительный
стабилизатор 3, 3 𝑉 . Документация к контроллеру ST7565 не допускает прямого подключения
логических сигналов уровня 5 𝑉 . Для согласования логических уровней сигналов 5 𝑉 и 3, 3 𝑉
можно использовать схему, приведенную на рисунке 2.9 с использованием микросхемы преоб­разователя уровней 74HC4050. Вы можете попробовать применить вместо четырех элементов
74HC4050 четыре резистора, примерно 2, 7 𝑘Ω. Падение напряжения на резисторах предот­вратит увеличение напряжения на входах графического контроллера больше чем напряжение
питания 3,3 𝑉 , а дополнительные диоды на входах графического контроллера не допустят
попадания выходного сигнала 5 𝑉 от ATmega. Вы должны убедиться, что форма сигналов с
резисторов могут быть правильно восприняты входами контроллера ST7565.
В любом случае, при применении элементов микросхемы 74HC4050 форма сигнала на входе
графического контроллера точнее соответствует форме выходного сигнала с ATmega.

17

1

IRS

2

3

4

5

6

7

11

12

P/S

8

9

10

13

14

15

C86

VOUT

CAP3+

CAP1−

CAP1+

CAP2−

CAP2+

V1

V2

V3

V4

VO

VR

ERC12864−2

LCD/CS

30

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

VSS

VDD

DB6_SCL

DB7_SI

DB5

DB4

DB3

DB2

DB1

/RES

A0

R/W_WR

/RD_E

DB0

1u

1u

1u

1u

1u

1u

1u

1u

1u

MCP1702−3.3

IN OUT

GND

100n 10u

100n

VCC

GND

PD0

PD1

PD2

PD3

RES

RS

SCLK

SI

100n 100n

10?

LED

Background

PD5

4050

Vss

8

Vdd

1

3 2

45

7

6

9

10

11 12

14 15

Background
LED

Рис. 2.9. Подключение графического дисплея с контроллером ST7565

В таблице 2.3 показаны другие альтернативы подключения ATmega328 или других микрокон­троллеров по интерфейсу SPI (LCD_INTERFACE_MODE=4) или для трехпроводного соеди­нения (LCD_INTERFACE_MODE=3). Различные типы подсоединений для одного типа про­цессора могут быть выбраны с помощью опции в Makefile STRIP_GRID_BOARD. Назначе­ние контактов разъема определено в файле config.h . Если Вам нужно иное подключение, Вы
должны назначить новый номер кода для опции STRIP_GRID_BOARD и задать настройку
подключения в файле config.h .

Контроллер m644 m1280 m1280 m328 m328 m328 m328

STRIP_GRID_BOARD - 1 - 1 2 5

Сигнал:

RES PB4 PA0 PA4 PD0 PD4 PD0 PD2

EN, CLK PB6 PA2 PA2 PD2 PD2 PD2 PD3

RS, D/C PB5 PA1 PA3 PD1 PD3 PD3 PD1

B0, MOSI PB7 PA3 PA1 PD3 PD1 PD1 PD4

CE, CS PB3 PA4 PA5 PD5 PD5 PD5 PD5

Таблица 2.3. Подключение по SPI для различных контроллеров

Обычно ST7565 или SSD1306 контроллер подключается по 4-проводному SPI интерфейсу. Но
с контроллером SSD1306 Вы также можете подключить индикатор по интерфейсу I2C исполь­зовав PD2 как SDA и PD5 как SCL сигнал. Сигналы SDA и SCL должны быть подтянуты
резисторами около 4, 7 𝑘Ω к напряжению 3, 3 𝑉 . Пример подключения OLED дисплея показан
на рисунке 2.10. Сигналы шины I2C реализованы только путем переключения портов ATmega к

18

0 𝑉 . Перед подключением подтягивающих резисторов к напряжению 5 𝑉 , Вы должны убедить-

and 3.3V regulator

with SSD1306 controller

128x64 OLED modul

SCL

GND

SDA

VCC

and 3.3V regulator

with SSD1306 controller

128x64 OLED modul

SCL

GND

SDA

3V3

IN

OUT

GND

3.9k

PD5

PD2

3.9k

GND

100nF

3.9k

3.9k

PD2

PD5

VCC

68

10u

GND

VCC

68

MCP1702−3302

10u

100nF

LDO

ся, что Ваш контроллер допускает уровень сигнала 5 𝑉 . Обычно входы контроллера дисплея
защищены диодами, которые понижают уровень сигнала до 3, 3 𝑉 . Вы должны убедиться, что
в ATmega записана программа с поддержкой интерфейса I2C до того, как дисплей будет подсо­единен. Если Вы записали в контроллер микропрограмму с поддержкой другого интерфейса,
то на выводах ATmega могут присутствовать сигналы с уровнем 5 𝑉 .
Так, как я обнаружил влияние на результаты теста модуля OLED через шину 𝑉 𝐶𝐶, рекомен­дую установить дополнительную развязку из последовательного резистора 68 Ω и разделитель­ного конденсатора 10 𝜇𝐹 . Вместо 68 Ω резистора можно также использовать индуктивность
1 𝑚𝐻. Без дополнительного фильтра мой тестер с дисплеем OLED определял остаточные токи
в коллекторах биполярных транзисторов.
Также нужно проверить расположение выводов Вашего OLED дисплея. Некоторые модули
имеют отличие в расположении 𝐺𝑁 𝐷 и 𝑉 𝐶𝐶.

Рис. 2.10. Подключение графического OLED дисплея с I2C интерфейсом

Для подключения к контроллерам серии ATmega644 вместо портов PB3 (SCL) и PB4 (SDA)
используются порты PD5 и PD2. Для микроконтроллеров серии ATmega1280 используются
контакты PA5 (SCL) и PA4 (SDA). Для замены символьного дисплея на графический можно
использовать переходную печатную плату-адаптер с разъемом аналогичным символьному LCD,
так как все сигналы и питание на нем доступны.
Намного проще подключить дисплей с контроллером ST7920, потому что контроллер поддер­живает напряжение питания 5 𝑉 . Дисплей должен поддерживать режим 128x64 точек. Модуль
дисплея с контроллером ST7920 может быть подключен по 4-bit параллельному интерфейсу
или по специальному, последовательному интерфейсу, согласно рисунка 2.11.

19

1
2
3
4
5
6
7
8
9

VSS

DB4
DB5

DB7

DB6

DB0
DB1
BB2
DB3

VDD
VO
RS
R/W
E

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

NC

PSB

RST
VOUT

BLK

BLA

ST7920 Graphic Display

1
2
3
4
5
6
7
8
9

VSS

DB4
DB5

DB7

DB6

DB0
DB1
BB2
DB3

VDD
VO
RS
R/W
E

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

NC

PSB

RST
VOUT

BLK

BLA

ST7920 Graphic Display

PD2
PD5

GND
VCC

VCC

VEE VEE

GND

VCC

PD0

PD2
PD3

PD1

GND

PD4

PD5

VCC

4−bit parallel mode

serial mode

serial mode

Рис. 2.11. Подключение индикатора с контроллером ST7920

Для двух типов подключения индикатора с контроллером ST7920 в Makefile должна быть уста­новлена опция “WITH_LCD_ST7565 = 7920”. Кроме того, при подключении по последователь­ному интерфейсу, надо установить и опцию “CFLAGS += -DLCD_INTERFACE_MODE=5”.
В таблице 2.4 показано подключение различных микроконтроллеров по последовательному ин­терфейсу с опциями INTERFACE_MODE 5 (ST7920) и 7 (SSD1803).

STRIP_GRID_BOARD - 1

Таблица 2.4. Порты для последовательного подключения различных контроллеров

Так же как и в случае применения других графических индикаторов, для дисплея с контролле­ром ST7920, опциями LCD_ST7565_H_FLIP и LCD_ST7565_V_FLIP можно изменить ори­ентацию выводимого изображения.
Особым случаем является подключение дисплеев с контроллером NT7108 (KS0108, S6B0108).
Поскольку эти дисплеи используют только параллельный 8-битный интерфейс, необходимо при­менение последовательно - параллельного преобразователя интерфейсов. Простейший способ
– использование микросхемы 74HCT164 или 74HCT595. Вариант такого подключения показан
на рисунке 2.12.

4-bit parallel mode

Контроллер m644 m644 m1280 m328

Сигнал:

EN PB3 PB6 PA5 PD5

B0, R/W PB4 PB7 PA4 PD2

RESET PB2 PB4 PA0 PD0

20

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

VSS
VDD
VO
RS
R/W
E
DB0

DB1
DB2

DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
CS1
CS2
/RST
VOUT
BLA
BLK

LM12864 (NT7108 or S6B0108)

100nF 100nF

25k

10k

10k

PD1

PD3

PD4

PD2

PD5

VCC

VEE

GND

from ATmega ports

CLR

CLK

QA

QB

QC

QE

QD

QF
QG

QH

A

B

74HC164

7

GND

14

VCC

VCC

8

9

1

2

3

4

5

6

10
11

12

13

VCC

VCC

VCC

(a) с использованием 74HCT164

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

VSS
VDD
VO
RS
R/W
E
DB0

DB1
DB2

DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
CS1
CS2
/RST
VOUT
BLA
BLK

LM12864 (NT7108 or S6B0108)

100nF 100nF

25k

10k

PD1

PD3

PD4

PD5

VCC

VEE

GND

from ATmega ports

10k

PD0

PD2

G

RCK

SRCLR

SRCK

SER

QA

QB

QC

QD
QE

QF
QG

QH
QH’

74HC595

GND8VCC

16

VCC

VCC

VCC

11

13

12
10

14

1
2

3
4

5
6

7

9

15

VCC

(b) с использованием 74HCT595

Рис. 2.12. Подключение графического дисплея с NT7108 контроллером

Так как некоторые модули LCD различаются по расположению выводов, перед подключени­ем Вы должны проверить цоколёвку Вашего дисплея. Некоторые различия в расположении
выводов для серии LCD ABG128064 приведены в таблице 2.5.

128064H 128064G 128064C 128064B

Сигнал

VDD (5V) 1 2 4 2

VSS (GND) 2 1 3 1

VO (Drive) 3 3 (5) 3

DB0-DB3 4-7 7-10 9-12 7-10
DB4-DB7 8-11 11-14 13-16 11-14

CS1 12 15 1 15
CS2 13 16 2 16

Reset 14 17 - 17

R/W 15 5 7 5

RS 16 4 6 4

E 17 6 8 6

VEE 18 18 - 18
LEDA 19 19 17 (19)
LEDK 20 20 18 -

В таблице 2.6 показано подключение по последовательному интерфейсу индикаторов NT7108
к различным микроконтроллерам.

Таблица 2.5. Различие в цоколёвке NT7108 модулей

21

Контроллер m644 m1280 m328

Сигнал:

EN PB3 PA5 PD5

RS PB2 PA4 PD4

B0 PB2 PA4 PD4
CS1 PB7 PA3 PD3
CS2 PB5 PA1 PD1

CLK PB6 PA2 PD2

PCLK PB4 PA0 PD0

Таблица 2.6. Подключение индикаторов с NT7108 по последовательному интерфейсу

Вы также можете использовать дисплей с контроллером PCF8814, который обычно использует­ся, например, в Nokia 1100. Вы должны проверить, какой интерфейс контроллера используется
в Вашем модуле дисплея. Контроллер PCF8814 может поддерживать SPI-интерфейс 3-х про­водной или 4-х проводной, I2C-интерфейс и специальный 3-х проводной, который ждёт сигнал
данные/команда в качестве первого бита в 8 битных данных. Потому, что дисплей поддержи­вает только 96х65 пикселей, большие иконки для транзисторов не используются с этим кон­троллером. Вывод результатов похож на вывод для символьных дисплее. Как и большинство
графических дисплеев, этот контроллер работает с 3, 3 𝑉 . Поэтому требуется преобразователь
уровней логических сигналов для 5 𝑉 выходов ATmega. Для SPI интерфейса и 3-х проводного
интерфейса Вы можете использовать опцию в Makefile LCD_SPI_OPEN_COL (“открытый
коллектор” портов ATmega). Вы должны использовать “Pull-Up” резисторы или не устанав­ливать опцию PULLUP_DISABLE в Makefile . В настоящее время с контроллером PCF8814
протестирован только 3-х проводной интерфейс.

Порт PCF8814 PCF8814 PCF8814 Дополнительная

SPI 3-х проводной I2C функция

PD0 LCD-RESet LCD-RESset
PD1 LCD-D/C LCD-SCE Энкодер 2
PD2 LCD-SCLK LCD-SCLK LCD-SDIN
PD3 LCD-SDIN LCD-SDIN Энкодер 1
PD4 Внешняя частота
PD5 LCD-EN LCD-SCLK

Таблица 2.7. Назначение контактов для различных типов интерфейсов контроллера PCF8814

Исходный код для поддержки контроллера PCF8812 с 102x65 пикселей также реализован, но,
пока, не тестировался.

2.2.7 Подключение графического цветного дисплея

В предложениях китайских продавцов встречаются дешевые модули цветных дисплеев с ин­терфейсом SPI. На рисунке 2.13 показан вид сзади двух поддерживаемых дисплеев с 128x128
и 128x160 пикселей. Размер модулей очень мал, поэтому текст и символы очень мелкие. Но, в
целом, внешний вид четкий и ясный.

22

Рис. 2.13. Вид сзади двух цветных LCD

Модуль 128x128 пикселей использует контроллер ILI9163. Модуль 128x160 пикселей использует
контроллер очень близкий к ST7735 контроллеру. Модули тестировались с платой адаптера,
которая соединяет сигналы SPI и питание выводов для нормального отображения символов.
Адаптация выходных уровней 5 𝑉 сигналов ATmega к уровню 3, 3 𝑉 сигналов входов контролле­ра обеспечивается последовательными 10𝑘Ω резисторами. Наличие подсветки (LED) обязатель­но, т.к. без нее выводимую информацию невозможно прочесть. Из-за высокого разрешения по
вертикали можно отобразить несколько текстовых строк в этих модулях. Для дисплея 128x128
пикселей можно отобразить 8 строк текста шрифтом 12x8, для дисплея 128x160 пикселей по­лучим 10 строк текста. На рисунке 2.14 Вы можете видеть результат измерения германиевого
транзистора на дисплее 128x128 пикселей.

Рис. 2.14. Измерение биполярного PNP транзистора

23

Цветность модулей в настоящее время не используется. Цвет фона и цвет отображаемых элемен­тов можно изменить в файле lcd_defines.h или в Makefile . Контроллер использует программное
16-битное управление цветностью. Цвет отображаемой информации может быть изменен пара­метром LCD_FG_COLOR, а цвет подсветки параметром LCD_BG_COLOR .

2.3 Указания по сборке Тестера

В Тестере может использоваться LCD-дисплей 2x16, программно совместимый с HD44780 или
ST7036. Вы должны учитывать ток, необходимый для подсветки, некоторым LCD-дисплеям
нужен ток ниже, чем другим. Я пытался применить OLED-дисплей, но он стал причиной помех
при измерениях для ATmega, и я его не рекомендую. Также использование OLED-дисплея
вызвало проблему загрузки специального символа для отображения резистора.

Чтобы получить максимальную точность измерения, резисторы R1 - R6 680 Ω и 470 𝑘Ω должны
быть точными (0,1%). В Тестере могут использоваться ATmega8, ATmega168 и ATmega328.
Для возможности использовать все функции, рекомендуется установить ATmega328.

Сначала Вы должны собрать все элементы Тестера на печатной плате без микроконтроллера.
В качестве IC2 рекомендуется использовать стабилизатор с малым падением напряжения
MCP1702-5002, потому что он потребляет всего 2 𝜇𝐴 и может выдавать 5 𝑉 при входном
напряжение всего 5, 4 𝑉 . Но он несовместим по выводам с известным 78L05 в корпусе TO92 .

После проверки правильности монтажа, необходимо подсоединить батарею или источник
питание к плате без LCD-дисплея и микроконтроллера. При нажатой кнопке TEST должно
присутствовать напряжение 5 𝑉 на выводах питания микроконтроллера и LCD дисплея. Если
отпустить кнопку TEST, напряжение должно исчезнуть. Если напряжения в норме, то
необходимо отключить питание, правильно вставить микроконтроллер и подключить LCD­дисплей. Перед подключением LCD дисплея необходимо внимательно проверить правильность
соединения выводов питания LCD дисплея (т.к. на некоторых LCD дисплеях они подключены
наоборот) с GND и VCC платы Тестера!

Если Вы уверены, что все в порядке, можно подсоединить питание. Если Вы уже запрограм­мировали ATmega, то можете кратковременно нажать кнопку TEST. При кратковременном
нажатии кнопки TEST светодиод LED1 и подсветка LCD-дисплея должны включиться. Если
Вы отпускаете кнопку TEST, светодиод LED1 не должен гаснуть как минимум несколько
секунд (зависит от установленных параметров при компилляции программного обеспечения).
Заметьте, что программное обеспечение для микроконтроллера должно быть для используемо­го типа микроконтроллера. Программа для ATmega8 не работает на ATmega168!

2.4 Доработки для версий Тестера Markus F.

Контроль напряжения. Проблема проявляется следующим образом: Тестер немедленно от-

ключается при каждом включении. Причиной может стать установка фьюзов ( Makefile )
контроля за понижением напряжения питания ATmega на 4, 3 𝑉 . Происходит это следу­ющим образом: порт PD6 пытается зарядить конденсатор C2 100 𝑛𝐹 до уровня VCC, что
вызывает провал напряжения VCC (5 𝑉 ). Для решения проблемы конденсатор C2 может
быть уменьшен до < 10 𝑛𝐹 . Если возможно, то включить последовательно в цепь PD6
резистор сопротивлением более > 220 Ω.

24

Улучшение питания схемы. Если Тестер запускается при нажатии на кнопку TEST, но

ключ сразу же отпускается, то часто причина этой проблемы в питании. Проблема по­рождена большим током подсветки LCD-дисплея. Резистор R7 к базе P-N-P-транзистора
T3 был величиной 27 𝑘Ω, чтобы уменьшить потребление энергии. Чтобы улучшить пере­ключение при более низком напряжении батареи или при низком коэффициенте усиления
P-N-P транзистора T3, необходимо уменьшить сопротивление до 3, 3 𝑘Ω.

Дополнительный подтягивающий резистор порта PD7. Отсутствие подтягивающего

резистора, после короткого времени, работа заканчивается выключением Тестера с
сообщением “Timeout”. Программное обеспечение формируется с опцией PULLUP_
DISABLE, т. е. все внутренние подтягивающие резисторы отключены. По этой причине
напряжение порта PD7 не определено, если уровень не переключен кнопкой TEST или
транзистором T2 к GND. Внешний резистор сопротивлением 27 𝑘Ω к VCC решает эту
проблему.

Конденсатор C1 в AREF. Многие используют на контакте AREF конденсатор на 100 𝑛𝐹

так же, как и Markus F. Пока не было необходимости менять опорное напряжение АЦП

- это было хорошим решением. Программное обеспечение для ATmega168 и ATmega328
использует автоматический выбор внутреннего опорного напряжения АЦП 1, 1 𝑉 , если
входное напряжение ниже 1 𝑉 . Это позволяет улучшить разрешение АЦП при неболь­ших входных напряжениях. К сожалению, переключение опорного напряжения от 5 𝑉 до
1, 1 𝑉 происходит очень медленно. По этой причине нужно учитывать дополнительное
время ожидания 10 𝑚𝑠. При уменьшении величины конденсатора до 1 𝑛𝐹 , это время мо­жет быть существенно уменьшено. Я не заметил ухудшения качества измерения при этом
изменении. Даже с удалённым конденсатором нет существенного изменения результатов
измерения. Если Вы предпочитаете оставить конденсатор на 100 𝑛𝐹 , то можете отклю­чить опцию NO_AREF_CAP в Makefile , для активации увеличения времени ожидания
в программе.

Установка кварца на 8 𝑀𝐻𝑧. Вы можете установить кварц на 8 𝑀𝐻 𝑧 с задней стороны пе-

чатной платы непосредственно к портам PB6 и PB7 (выводы 9 и 10). Моя собственная
доработка была сделана без конденсаторов 22 𝑝𝐹 и работала хорошо со всеми проверен­ными ATmega. Вы так же можете, выбрав фьюзы, использовать внутренний генератор
на 8 𝑀𝐻 𝑧 для получения лучшего разрешения по времени при стабильных измерениях
величины ёмкостей.

Сглаживание питающего напряжения. В оригинальной схеме Markus F. применен только

один конденсатор 100 𝑛𝐹 по напряжению VCC. Это не дает приемлемую фильтрацию. Вы
должны, по крайней мере, использовать конденсаторы ёмкостью 100 𝑛𝐹 около выводов
питания ATmega и возле выводов входа и выхода стабилизатора напряжения. Допол­нительные конденсаторы 10 𝜇𝐹 (электролитические или танталовые) на входе и выходе
стабилизатора напряжения повышают устойчивость напряжения. Танталовый SMD кон­денсатор 10 𝜇𝐹 легче использовать со стороны печатных дорожек, и он имеет обычно
более низкое значение ESR.

Выбор микроконтроллера ATmega. Для основных функций Тестера возможно использо-

вание ATmega8, Flash память в ней используется практически на 100%. АТmega168 или
АТmega328 совместимы по выводам с ATmega8, я могу рекомендовать замену. При ис­пользовании ATmega168 или АТmega328 Вы получаете следующие преимущества:

• Самопроверка с автоматической калибровкой.

25

• Улучшение качества измерения с автоматическим переключением масштаба АЦП.

• Измерение индуктивностей при сопротивлении ниже 2100 Ω.

• Измерение величины ESR конденсаторов с ёмкостью выше 20 𝑛𝐹 .

• Измерение резисторов ниже 10 Ω с разрешением 0, 01 Ω.

• Использование порта PC3 в качестве последовательного выхода или аналогового

входа для измерения внешнего напряжения.

Отсутствующие прецизионное опорное напряжение. Программное обеспечение должно

обнаружить недостающие элементы опорного напряжения на выводе PC4. В этом слу­чае при включении питания во второй строке LCD-дисплея должно появиться сообщение
“No VCC = x.xV”. Если это сообщение появляется при установленном ИОН, Вы должны
подключить резистор 2, 2 𝑘Ω между выводом PC4 и VCC.

2.5 Расширенная схема с ATmega644 или ATmega1284

Расширенная схема для контроллеров ATmega644/1284 разработана совместно с Nick L. из
Украины. Схема 2.15 позволяет расширить диапазон измеряемых частот, а также содержит
схему тестирования кварцев. Хотя расширенная схема почти идентична схеме на рисунке 2.1,
назначение портов несколько отличается. Поворотный энкодер на схеме 2.6 должен быть под­ключен к PB5 и PB7 (вместо PD1 и PD3). Оба сигнала, а также VCC и GND доступны на
разъеме программирования ISP. Таким образом, подключение поворотного энкодера не должно
вызвать затруднений. Делитель 16:1 в 74HC4060 всегда используется для частот выше 2 𝑀 𝐻𝑧.
Он также может быть использован для частот от 24 𝑘𝐻𝑧 до 400 𝑘𝐻𝑧 для повышения точности
измерения частоты с помощью подсчета периода. Для коммутации переключений (делитель ча­стоты и кварцевый генератор) используется аналоговый переключатель 74HC4052. Таблица 2.8
показывает варианты подключения дисплея к портам ATmega324/644/1284. Подключение ин­дикатора с использованием интерфейса I2C возможно только для индикаторов с контроллером
SSD1306. Сигналы интерфейса I2C требуют установки подтягивающих резисторов 4, 7𝑘Ω к на­пряжению 3, 3 𝑉 . Сигналы шины I2C реализованы только путем переключения портов ATmega
к 0 𝑉 .

26

IN OUT

GND

IC2

IN OUT

GND

IC7

XTAL2

RESET

PD3(PCINT27/TXD1)

PD4(PCINT28/OC1B)

PA0(ADC0)

PA1(ADC1)

PA2(ADC2)

PA3(ADC3)

PA4(ADC4)

PA5(ADC5)

AREF

XTAL1

40

39

38

37

36

35

3

9

12

32

GND

VCC

AVCC

AGND

30

31

27k

8MHz

100n

100n100n

Ubat

Test

LED1

C5

T2

BC547

T3

R16

3k3

R2

10k

Reset

22p

1n

100k

100n

27k

R20

D10

R17

C9

C12

C10

10u

C11

C4

C3 10u

9V

C6

C8

10

PA6(ADC6)

PA7(ADC7)

PD5(PCINT29/OC1A)

PD0(RXD0/T3)

PD1(PCINT24/TXD0)

14

15

16

17

19

18

PD2(PCINT26/RXD1)

PD6(OC2B/ICP)

20

21

PD7(PCINT31/OC2A)

PB7(PCINT15/OC3B/SCK)

PB5(PCINT13/ICP3/MOSI)

PB4(PCINT12/OC0B/SS)

PB3(PCINT11/OC0A/AIN1)

PB2(PCINT10/INT2/AIN0)

PB1(PCINT9/CLK0/T1)

PB0(PCINT8/XCK0/T0)

5

1

2

4

6

7

8

PB6(PCINT14/OC3A/MISO)

9

LCD 2x16 or 4x20

1

2

16

15

D7

D6

D5

3

14

4

5

13

12

6

7

11

10

8

D4

D3

D2

D1

D0

E

R/W

RS

VEE

GND

+5V

3

5

1

MISO

SCK

RESET

2

4

6

VCC

MOSI

GND

ISP

Reset

10−30p

PC0(SCL/PCINT16)

PC1(SDA/PCINT17)

PC2(TCK/PCINT18)

PC3(TMS/PCINT19)

PC4(TD0/PCINT20)

PC5(TDI/PCINT21)

PC6(TOSC1/PCINT22)

PC7(TOSC2/PCINT23)

22

23

24

25

26

27

28

29

serial

Button

10k

680

R11

680

470k

R7

R6

470k

LT1004

2.5V

R5

3k3

R10

100n

470k

470k

R12

680

R8

2k2

R9

R3

10k

Ubat

20k

10n

180k

TP5 (Vext)

TP1
TP2
TP3

100nF

P6KE6V8A

5

2

1 3 4 6

SRV05−4

33−270

R21

100n100n

2M4 620k

LF

HF

16:1

ATmega644/1284

TP4

12p

T4 T5

1k

R22

4.7k 15k

100

470

1k

8.2k

100p

BFT93 BFT93

2.2n

10u 33p

1k

1N4148

R28

C19

C20

C21

D11

1k

300

1N4148

1N4148

10k

R33

R32

R26

R27 R23

R24

C22

D12

D13

R25

BFR93A

T6

IC4

IC5 IC6

IC3

5V

2x15V

33uH

Ubat

DC−DC

+

+

−

−

JMP1

5mA/1mA

300

1.2k

TP5

(Vext)39k

Frequency

R29

39p

R34 R31

360k

C25

R35

1M

C26 C27

12p

100n

47u

100n

4.7u

1u

C28

C29

C30

C31

1u

C32

R30

R36

R37

BC640

T8

L1

R1

C2

R4

10k

R13

C7

R18

SS14

33k

R14

T1

MPSA65

R19

BC547

C13

10n

C14 C15

C16

100n

C17

100n

MCP1702−5.0

MCP1702−5.0

11

13

D16 D17 D18

3x 1N4148

C33

T7

IRLML5203

100u

10k

R41

R40

100k

C34

CLKI

RESET

CLK O
CLKO

Q13

Q12

Q14

Q10

Q9

Q8

Q7

Q6

Q5

Q4

74HC4060

X3

A

B

INH

X0
X1
X2

Y3

Y2

Y1

Y0

Y

X

74HC4052

X3

A

B

INH

X0
X1
X2

Y3

Y2

Y1

Y0

Y

X

74HC4052

CD4011

7

VEE

7

VEE

Vss

8

Vss

8

Vss

8

Vss

7

Vdd

16

Vdd

16

Vdd

16

14

Vdd

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

12

11

5

7

9

10

3

2

1

15

13

14

6

4

VCC

VCC

4

2

5

1

11

14
15

12

6

9

10

13

3

VCC

VCC

1

2

3

6

5

4

13

12

11

8

9

10

VCC

4

2

5

1

11

14
15

12

6

9

10

13

3

VCC

VCC

VCC

VCC

Рис. 2.15. Расширенная схема Транзистор Тестера с ATmega644

27

Порт Символьный Графический LCD Графический LCD Дополнительные

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

VSS
VDD
VO
RS
R/W
E
DB0

DB1
DB2

DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
CS1
CS2
/RST
VOUT
BLA
BLK

LM12864 (NT7108 or S6B0108)

100nF 100nF

25k

10k

10k

PB2

PB3

VCC

VEE

GND

from ATmega ports

PB6

PB5

PB7

CLR

CLK

QA

QB

QC

QE

QD

QF
QG

QH

A

B

74164

7

GND

14

VCC

VCC

8

9

1

2

3

4

5

6

10
11

12

13

VCC

VCC

VCC

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

VSS
VDD
VO
RS
R/W
E
DB0

DB1
DB2

DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
CS1
CS2
/RST
VOUT
BLA
BLK

LM12864 (NT7108 or S6B0108)

100nF 100nF

25k

10k

PB5

PB7

VCC

VEE

GND

from ATmega644 ports

10k

PB3

PB2

PB4

PB6

G

RCK

SRCLR

SRCK

SER

QA

QB

QC

QD
QE

QF
QG

QH

QH’

74LS595

GND8VCC

16

VCC

VCC

VCC

11

13

12
10

14

1
2

3
4

5
6

7

9

15

VCC

LCD SPI 4-wire I2C функции

PB2 LCD-RS
PB3 LCD-E (LCD-CE) LCD-SCL
PB4 LCD-D4 LCD-REST LCD-SDA
PB5 LCD-D5 LCD-RS ISP-MOSI

поворотный энкодер 2
PB6 LCD-D6 LCD-SCLK ISP-MISO
PB7 LCD-D7 LCD-SI ISP-SCK

поворотный энкодер 1

Таблица 2.8. Подключения дисплеев к портам ATmega324/644/1284

Вы также можете подключить дисплей с контроллером NT7108 (KS0108, S6B0108) к тестеру,
собранному на ATmega644 или ATmega1284 используя небольшую схему подключения показан­ную на рисунке 2.16. Вы также должны учитывать различие в назначении контактов дисплей­ных модулей с контроллерами NT7108, как показано в таблице 2.5 на странице 21.

2.6 Схема с использованием ATmega1280 или Arduino

Тестер может быть создан с использованием микроконтроллера ATmega1280 или ATmega2560,
а также построен на базе Arduino Mega. Схема показана на рисунке 2.17. Назначения кон­тактов Arduino для подключения дисплея указаны зеленым цветом. Компоненты, показанные
красным цветом, не обязательны для правильной работы Тестера. Контроллер ATmega2560
имеет большое количество портов, но только один порт имеет функции, необходимые для обеих
методик измерения частоты. Порт должен быть одновременно таймером/счетчиком для под­счета внешних импульсов и поддерживать внешнее прерывание при изменении уровня сигнала.
Этими функциями обладает только один порт PE6 (T3/INT6). На остальных портах тайме­ров/счетчиков PD7 (T0), PD6 (T1), PH7 (T4) и PL2 (T5) отсутствует внешнее прерывание. К
сожалению, порт PE6 не подключен к ленточному гнезду Arduino. Порт PE5 (вывод 7) подклю­чен к контакту 3 разъема ШИМ и перемычкой может быть соединен с портом PE6 (вывод 8)
ATmega2560. Выходной сигнал генератора частоты можно получить на порту PB6 (OC1B).

(a) при использовании 74HCT164

Рис. 2.16. Подключение дисплея с контроллером NT7108 к ATmega644/1284

Mega

28

(b) при использовании 74HCT595

Это порт подключен к контакту 12 разъема ШИМ. ISP-разъем не требуется, так как програм-

3

5

1

MISO

SCK

RESET

2

4

6

VCC

MOSI

GND

ISP

XTAL2

PK3(ADC11/PCINT19)

PK2(ADC10/PCINT18)

PK0(ADC8/PCINT16)

PF1(ADC1)

PF2(ADC2)

PF3(ADC3)

PF4(ADC4)

PF5(ADC5)

AREF

XTAL1

ATmega1280/2560

97

96

95

94

93

92

89

88

87

86

85

84

73

71

75

76

77

78

AVCC

27k

22p

16MHz

100n

9

LCD 2x16, 4x20

1

2

16

15

D7

D6

D5

3

14

4

5

13

12

6

7

11

10

8

D4

D3

D2

D1

D0

E

R/W

RS

VEE

GND

+5V

Ubat

2k2

10k

TP2
TP3

TP1

10k

R1

680R3680R5680

R2

470kR4470kR6470k

10k

Reset

22p

1n

100n

10k

2.5V

LT1004

3k3

10u

serial

Test

PF0(ADC0)

GND

VCC

GND

GND

VCC

81

80

33

34

99

VCC

GND

61

31

32

62

VCC

GND

11

10

98

100

30

PK1(ADC9/PCINT17)

PK4(ADC12/PCINT20)

PK5(ADC13/PCINT21)

RESET

PA3(AD3)

PA4(AD4)

PA5(AD5)

PA6(AD6)

PA7(AD7)

74

72

PA0(AD0)

PA1(AD1)

PA2(AD2)

JP1−22

JP1−23

JP1−24

JP1−25

JP1−26

JP1−27

100n

100n

100n

PB1(SCK)

PB3(MISO)

20

22

21

PB2(MOSI)

PE6(T3/INT6)

8

7

PE5(OC3C/INT5)

Button

Button

JP1−29

PB6(OC1B/PCINT6)

25

Frequency

33−270

Output

Input

PWM−3

PWM−12

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

ма может быть установлена при помощи загрузчика USB Arduino Mega. С использованием
загрузчика есть небольшая задержка запуска программы.

Рис. 2.17. Схема Тестера с использованием ATmega1280, ATmega2560 или Arduino Mega

Конечно, Вы можете подключить все поддерживаемые дисплеи и к ATmega1280 или
ATmega2560 в соответствии с таблицей 2.9.

29