niedziela, 28 lutego 2021

Generator RC do (próby) odblokowania mikrokontrolerów Atmega8 czy Attiny2313

 Można wykorzystać też w bardzo wielu innych sytuacjach.


 

 

Atmega8 ---> sygnał podajemy na nogę nr 9 (proc ma być też zasilony)
Attiny2313 ---> sygnał podajemy na nogę nr 5 (proc ma być też zasilony)

Ekstremalnie prosty (= tylko 3 elementy!!!), robiony na szybko transformatorówką (pająk „na kolanie”) generator RC prostokątny TTL. 74HCT00 + 100k + 5pF, zasilanie 5V stabilizowane (raczej z porządnego zasilacza, najlepiej nie z „impulsówki”). Krótkie kable dać. Dotykanie paluchem np. do masy może wygaszać oscylacje. Odwrotne podłączenie biegunów zasilania uwala scalaka!!! Opornik między piny 1/2 a 3/4/5. Kondzior między pinami 1/2 a 6. Wyjście z 6. Zasilanie na pinach 14 (+) oraz 7 (masa/minus). Można też dać 74HC00.

Piny 1 oraz 2 spięte zusammen do kupy. Piny 3, 4 oraz 5 spięte zusammen do kupy. Pin nr 1 scalaka zazwyczaj oznaczony ścięciem/kropką na obudowie (po stronie napisów). Naprzeciwko pinu nr 1 (= dokładnie przeciwlegle) jest pin 14. Jeśli masz scalaka ze środkowym (= nie narożnym) wyfrezowaniem/wgłębieniem (= jameczką w kształcie litery U), to jeśli masz to wyfrezowanie z lewej strony (i patrzysz na nie z góry od strony napisów/oznaczenia), to pin 1 jest na południowym zachodzie, czyli w dolnym lewym rogu). Jeśli nie będziesz zasilać mikrokontrolera z niniejszego generatora, to i tak będziesz musiał podać masę z generatora do masy mikrokontrolera. Jeśli potrzebny Ci będzie "dejtaszit" układu 74HC00/74HCT00, to możesz go obejrzeć/pobrać tutaj. W czasie trzymania scalaka w łapce oraz lutowania transformatorówką od czasu do czasu dotykałem paluchem do śrubki od pokrętła (uziemionego) kaloryfera, aby się na wszelki wypadek odelektrostatyczniać (być może to nadmierna ostrożność z mojej strony, ale od przybytku przecież głowa nie boli).

Taki generator zbudowałem i sprawdziłem f-miarką oraz praktycznie z Attiny2313. To jest generator RC, czyli działa bez kwarcu. Działanie takiego generatora można sprawdzić również zbliżając radyjko tranzystorowe kieszonkowe na fale średnie.

Jeśli ktoś chce wyliczyć sobie częstotliwość, to korzystamy z tego linku:

https://www.changpuak.ch/electronics/RC_HCT_Generator.php

W tym powyższym kalkulatorze R1 i R2 podajemy dwukrotnie większe niż nasz rzeczywisty R1 w pliku "generator RC do (próby) odblokowania mikrokontrolerów Atmega8 czy Attiny2313.jpg" (czyli po wyliczeniu żądanej częstotliwości należy wartość rezystancji podzielić przez dwa i na takim właśnie oporku budować nasz docelowy generator z 74HC00/74HCT00) ===> ale możemy oczywiście zrobić także generator według schematu podanego w kalkulatorze (czyste klasyczne inwertery/negatory np. na 74HC04 lub 74HCT04) i wtedy oczywiście R1 oraz R2 będą miały wartość dokładnie taką samą jak wstawiona do wspomnianego kalkulatora). Mała wskazówka dla bardziej zainteresowanych ---> nasze dwuwejściowe bramki NAND z 74HC00/74HCT00 łatwo przerobić na inwertery/negatory poprzez spięcie wejść każdej z bramek NAND zusammen do kupy, a wyjścia pozostają niezmienione (nie musimy więc specjalnie kupować 74HC04/74HCT04). Zaplecze matematyczne zgodne z powyższym kalkulatorem jest dostępne tutu. Osoby o wyższym poziomie spostrzegawczości na pewno dawno już zauważyły, że generator, który przedstawiłem/zbudowałem i przetestowałem, pracuje w rzeczywistości na dwóch ... inwerterach/negatorach (bo dwuwejściowa bramka NAND ze spiętymi razem wejściami daje nam właśnie inwerter/negator). 
 Starsi janusze-lutowacze zapewne pamiętają jeszcze tak popularne przed 30...50 latami układy TTL 7400/7404 (np. nasze dawne PRL-owskie UCY7400 czy UCY7404). Na nich także można budować generatory, jednakże wartości elementów "okalających" scalaka będą nieco inne (no i założenia matematyczne niezbędne do wyliczenia częstotliwości także). Dociekliwych starych wyjadaczy odsyłam do tego materiału w formacie DJVU (tutu jeszcze inaczej, bo z typową linearyzacją opornikiem dwustuomowym).

=================

Inne wartości dla schematu z pliku "generator RC do (próby) odblokowania mikrokontrolerów Atmega8 czy Attiny2313.jpg"

10k + 22pF = 1300 kHz (fale średnie radiofoniczne)
22k + 5pF = 2500 kHz
50k + 5pF = 1100 kHz (fale średnie radiofoniczne)
100k + 15pF = 186 kHz (czyli fale długie radiofoniczne)
110k + 5pF = 508 kHz
100k + 5pF = 590 kHz <--- to sprawdziłem w praktyce (z 74HCT00), fale średnie radiofoniczne
100k + 200nF = 13.9 kHz (fale bardzo długie, VLF, także akustyczne*)
100k + 100nF = 27.95 kHz (ultradźwięki, pieska powinno wypłoszyć blaszką piezo)
100k + 1nF = 2.7 kHz (czyli akustyczne, generator toniczny) 
 Wzór na częstotliwość f [kHz] to 279 500 000 / (R [Ω] x C [pF]), gdzie znak "/" oznacza kreskę ułamkową (= dzielenie), a znak "x" oznacza mnożenie (= "razy"). Wzór ten jest jedynie przybliżoną ogólną praktyczną wytyczną warsztatową i proszę się nie spodziewać, że wyliczymy sobie wszystko z kosmiczną dokładnością na zasadzie "co do herca", ale do większości zastosowań będzie to wystarczająco dobre. Mój faktycznie i realnie/fizycznie zbudowany generatorek powinien drgać na 559 kHz (bo tyle "wychodzi" ze wzoru), a w praktyce zmierzyłem 590 kHz, co wynika z rozrzutu/tolerancji użytych elementów oraz wahań napięcia, temperatury oraz upływu czasu działania i tempa nagrzewania się złącz półprzewodnikowych tworzących strukturę układu scalonego. Kto pragnie dokładniejszych nastawów, powinien posiłkować się trymerkiem (włączamy go równolegle lub szeregowo lub nawet zamiast kondensatora ==> sposób włączenia będzie zależał od tego, co zamierzamy osiągnąć oraz od rzędu wielkości częstotliwości, z jaką będziemy mieli do czynienia).   No i na koniec może jeszcze jedna mała uwaga dotycząca nieużywanych, czyli "wiszących w powietrzu" wejść pozostałych dwóch, czyli nieużywanych bramek scalaka 74HC(T)00. Jeśli starczy Ci chęci i zapału, to podłącz je do masy, gdyż dzięki temu zyskasz bardziej stabilną i przewidywalną pracę układu. (chodzi o piny 9 i 10 oraz 12 i 13).
* większość niezbyt starych ludzi powinna (jeszcze jakoś) usłyszeć tenże dźwięk, a dzieci i młodzież to bez problemu (ale musi być oczywiście dobry wysokotonowy przetwornik akustyczny ---> najlepiej w postaci blaszki piezo lub chociażby głośnika wysokotonowego, tzw. "gwizdka", wydłubanego z jakiejś starej spróchniałej i niepotrzebnej już kolumny głośnikowej, której definitywnie już nie zamierzamy restaurować; użycie głośnika wysokotonowego może się jednak wiązać z koniecznością dobudowania odpowiedniego układu wzmacniającego lub przynajmniej dopasowującego impedancję)  
 

źródło konceptu: avrdevices.ru
doprecyzowania: Marcin Perliński (SP6MAJ)