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송하 빙
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1 EZ-128TMB 제작 Manual 1

2 PART Ⅰ : About EZ-128STB ATMEL사에서생산되는대표적인 8Bit ATmega128 을마이컴보드로서구성한보드이다. 1. EZ-128STB 의설명 ATMEL의 AVR 패밀리 중에서 가장 고성능으로 현장세어 실무에 많이 사용하는 ATmega128( 최대 16MHz) 의스타터키트(Starter Kit) 를응용하여만들었으며, 프로그램을 작성하여ISP(In-System Programmer) 를이용하여즉시실험할수있게만든보드이다. 또한 IAR사의 EWAVR C 컴파일러와 HPInfotech사의 CodevisionAVR C컴파일러를사용 하여프로그램을작성하고이를 ATMEL사의 AVR Studio4에서시뮬레이션및에뮬레이션 까지할수있게하였다. 2. EZ-128STB 의특징 ATMEL사에서생산되는대표적인 8Bit 마이크로컨트롤러이다. RISC(Reduced Instruction Set Computer) 계열로구조가간단하며, 내부 Flash ROM과 EEPROM은 ISP(In-System-Programmer) 기능이지원되므로고가의개발정비가없이도작성한프로그램이나데이터의결과를쉽게실행해볼수있는특징이있다. AVR계열중가장우수한성능의컨트롤러로만든교재용보드 LED와각종스위치를통한I/O 및Interrupt실험가능 CDS센서와가변저항을통한 ADC실험가능 LCD를통한 Display 및 PC와의 RS232C 통신실험가능 전용 ISP Board, DC 전원Adapter 포함 3. Specifications 항목 내용 비고 1. MCU AVR ATmega128-16AI 16MHz까지사용 * 내부램 : 4K 바이트 2. 메모리 * 내부 EEPROM : 4K 바이트 * 내부플래쉬롬 : 128K 바이트(64K 워드) * 포트 A : LCD 8x2 실험포트 C, D, E는외부 * 포트 B : ISP 통신및 LED 실험에서사용할수있게 3. 내장 I/O 장치 * 포트 D : 외부인터럽트, 입력캡처실험끔확장포트를사용한 * 포트 E : 출력비교, 타이머, 직렬포트실험다. * 포트 F : 아날로그디지털변환장치실험 4. 동작방법 IBM-PC에서 ISP를사용하여내부플래쉬롬에 IBM-PC의프린터포서직접실행하면서학습한다. 트를사용한다. 5. 직렬통신 IBM-PC와비동기통신 6. 전원 +9V~+12V 아답터 2

/RESET 스위치 : AVR ATmega128 의하드웨어리셋스위치이다. USART : IBM-PC 와비동기통신을할때사용한다. 타이머/ 카운터 : 카운터실험을할경우에사용한다.

3 PART Ⅱ : BORAD 1. 보드의각부명칭과설명 메인보드 MCU : AVR ATmega128-16AI(16MHz 까지사용한다.) 전원 : +9V ~ +12V 아답터를사용하며, 보드에브릿지다이오드가내장되어 있어서 +, -의극성이바뀌어도안전하도록설계하였다. LED 실험 : 포트 B에 LED 를접속하여가장기본적인프로그램을실습한다. /RESET 스위치 : AVR ATmega128 의하드웨어리셋스위치이다. USART : IBM-PC 와비동기통신을할때사용한다. 타이머/ 카운터 : 카운터실험을할경우에사용한다. 아날로그비교기 : 가변저항 10K Ω을연결하여아날로그값을비교한다. ADC 실험 : CDS 및가변저항 10K Ω을연결하여아날로그값을디지털로변환한다. Input Capture : 스위치를접속하여스위치를누른시간을캡쳐한다. Output Compare : LED 를연결하여출력비교실험을한다. 외부인터럽트 : 외부에스위치를연결하여인터럽트실험을한다. 3

4 EZ-ATSTB 외부확장포트(C,D,E): 외부확장포트를만들어확장하여사용할때이용한다. LCD 8 2 :LCD모듈을학습하기위해서 8 문자 2라인을사용하였다 JTAG Interface : JTAG ICE 를사용할경우에이곳에접속하여사용한다. ISP DownLoader : ISP 다운로더보드를사용할경우에이곳에접속한다. ISP 다운로더보드 74HC244 : 단방향데이터버퍼로데이터의방향을결정한다. ISP DownLoader : 메인보드의 ISP DownLoader 에접속한다. 4

5 2. Circuit Diagram [ 그림 1.1] AVR ATmega128의메인회로 5

6 EZ-ATSTB [ 그림 1.2] AVR ATmega128의ISP 회로 6

7 [ 그림 1.3] AVR ATmega128 의전원회로 7

8 EZ-ATSTB 8

9 [ 그림 1.5] AVR ATmega128의포트 B LED 회로 9

10 EZ-ATSTB [ 그림 1.6] AVR ATmega128 의아날로그비교기및출력비교회로 10

11 [ 그림 1.7] AVR ATmega128의RS-232 회로 11

12 EZ-ATSTB 3. Parts List 메인보드부품목록 부품번호 부품 수량비고 1 AR1 4.7kΩ어레이저항 1 5핀 2 AR2 330kΩ어레이저항 1 9핀 3 R1,R2,R3,R4,R14,R15,R16,R17,R18 330Ω 어레이저항 8 4 BR1 CDS 센서 1 5 C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8,C13,C14, 104 C18 11 모노콘덴서 6 C9 10uF/16V 1 전해콘덴서 7 C10,C11 20pF 2 세라믹콘덴서 8 C 모노콘덴서 9 C15 100uF/16V 1 전해콘덴서 10 C16,C17,C19,C20 22uF/25V 4 전해콘덴서 11 D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9,D10 D11,D12,D13 LED D14 브릿지다이오드 1 B-DIODE 13 SW15 토글스위치 1 14 D16,D17 LED 2 RXD, TXD 15 J1,J2,J3 몰렉스 10핀 3 PORT C,D,E 16 J4 2열헤더소켓 1 LCD 17 J5 몰렉스 6핀 1 ISP 18 J6 10핀박스헤더소켓 1 JTAG 19 J8 RCA JACK 1 RCA JACK 20 P1 CONNECTOR DB-9 암 1 DB9 21 VR1,VR2,VR3 10kΩ가변저항 3 22 R5,R6,R7,R8,R9,R10,R11,R12,R13 10kΩ저항 9 23 T1,T2,INT0,INT4,ICP1,ICP3,RST 4핀푸쉬스위치 7 24 R_TXD,A_C,OC1A/B,OC0/2,T0.T1 INT.4,ICP1.3 DIP-2 스위치 7 25 PB DIP-8 스위치 1 TEST POINT 26 TP U1,U2 74HC U1,U2 14핀소켓 2 29 U3 ATmega128-16AI 1 30 U U5 MAX U5 16핀소켓 1 33 X1 16MHz 1 34 X KHz 1 35 R14 100Ω 저항 1 36 J4 TEXT LCD 1 37 J4 2열헤더핀 1 7x2핀 38 J4 2열헤더소켓 1 7x2핀 39 ATmega128 PCB 1 12

13 ISP 보드부품목록 부품번호 부품 수량비고 1 U1 74HC U1 20핀소켓 1 3 D1 1N 다이오드 4 J2 10핀박스헤더소켓 1 5 AR1 10kΩ어레이저항 1 5핀 6 C 모노콘덴서 7 D2, D3 LED 2 8 J1 몰렉스 6핀 1 9 P1 DB-25 MALE 1 수놈콘넥터 10 R1 100kΩ저항 1 11 R2, R3 470Ω 저항 2 12 ISP PCB 1 25 핀프린터포트확장용케이블한쪽은암 (, 다른한쪽은수로되어있다.) 9 핀직렬포트확장용케이블한쪽은암 (, 다른한쪽은수로되어있다.) +9V ~ +12V용아답터 6 선케이블(30cm) 터미널(12 개) 4. 부록 CD-ROM 설명 CD-ROM 폴더 내용 예제 예제의소스를수록하였다. DataSheets PDF 파일로꼭필요한자료를실었으니참조하길바란다. 13

14 EZ-ATSTB PART Ⅲ : KIT 제작(MAIN 부) 제작과정은반제품제작을기준으로설명하도록한다. 제품상자를열면메인 PCB 는 [ 그림1] 같은모습이며 ATmega128-16AI 칩이납땜되어져있다. 1. EZ ATmega128 PCB와부품나열및납땜을위한공구준비 - EZ ATmega128 PCB 1EA - EZ ISP PCB 1EA - 제품과함께발송된부품부품의품목은 ( Parts List를참조하여먼저확인 ) - 인두기 -IC커터기 - 기타본인이필요한공구 2. 크리스탈 [ 그림1 EZ ATmega128 main PCB 동봉상태] - 16MHz 크리스탈을납땜한다 KHz 크리스탈을납땜한다.( 그림2 와같이 ㄱ' 형태의곡선형으로납땜) 14

15 - 세라믹콘덴서 20pF 을납땜한다.(2 개) [ 그림2 크리스탈및세라믹콘덴서납땜] 3. MONO 103, 104 MONO

16 EZ-ATSTB : 104 [ 그림3 MONO103, 104 납땜후] :103 - MONO 103 을납땜한다.(1개-PCB 상에붉은색펜으로표기< 현 104 로표기되어있음>) - MONO 104 를납땜한다.(11 개) [ 그림 납땝한측면모습] 4. 저항 [ 그림4 저항납땜] 16

17 : 330Ω : 100Ω : 10KΩ - 330Ω 8 개를납땜한다.(1KΩ 붉은색라운드표기자리에 330 Ω교체) - 100Ω 1 개를납땜한다. - 10KΩ 9 개를납땜한다. [ 그림4-1 저항납땜을위해구부린상태] [ 그림4-2 납땜한저항의측면모습] 17

18 EZ-ATSTB 5. 어레이저항 [ 그림5 어레이저항납땜] : 4.7KΩ : 330Ω - 4.7KΩ 어레이저항 1개 - 330Ω 어레이저항 1개 18

19 [ 그림5-1 어레이저항] [ 그림5-2 어레이저항납땜할부분] - 4.7KΩ 어레이저항 1 개를납땜한다 Ω 어레이저항 1 개를납땜한다. < 주의!> 그림5-1 과 5-2상에표기된대로어레이저항의원형표시부분이 PCB에납땜되어질 1번사각란에위치하여야한다. 19

20 EZ-ATSTB 6. LED [ 그림6 LED 납땜후] - 3Φ 원형 LED 적색 9 개를납땜한다. PW / PB0 / PB1 / PB2 / PB3 / PB4 / PB5 / PB6 / PB7-3Φ 원형 LED 녹색 4 개를납땜한다. TxD / ISP / OC1A / OC0-3Φ 원형 LED 황색 3 개를납땜한다. RxD / OC1B / OC2 20

21 < 주의!> LED 는 +, - 극성이나뉘어져있다. + 극 -극 [ 그림6-1 LED 형태] [ 그림 PCB LED 부분] [ 그림6-2 LED (-) 극성부분의형태] 다리가긴쪽이 + 극, 다리가짧은쪽이 -극이며 -극은 LED의헤더부분이절단된형태를취하고있다. 마찬가지로 PCB 에도동일하게절단된모양을취하고있으며그림과같이 + 극성이표기되어있으므로조금만신경쓰면극성이바뀔염려가없다. 또한 LED 는긴시간(3~4 초이상) 동안열을가하면동작을하지않을우려가있으므로최대한짧은시간안에납땜을마쳐야한다. 21

22 EZ-ATSTB [ 그림6-3 LED 납땜후모습] 7. CDS 센서 [ 그림7 CDS 센서납땜후모습] - CDS ADC1에CDS센서1 개를납땜한다. 22

23 < 주의!> CDS 센서는극성이없다. 그러나납땜전센서를 PCB에밀착시키지아니하고약간의공간을 두어띄워서납땜하는것이동작에용이하다. 공간 [ 그림7-1 CDS 센서옆에서본모습] 8. 가변저항 [ 그림8 가변저항납땜후모습] - ADC0, AIN0, AIN1에 10KΩ 가변저항 3 개를납땜한다. 10KΩ 가변저항은다리발이 3개인정삼각형형태이며 PCB에도동일한형태를띄고있으므로모양에맞춰납땜하면된다. 23

24 EZ-ATSTB 9. 전해콘덴서 [ 그림9 100uF, 22uF 전해콘덴서납땜후모습] [ 그림9-1 10uF 전해콘덴서납땜후모습] - 22uF/25V 전해콘덴서 4 개를납땜한다 uF/35V 전해콘덴서 1 개를납땜한다. - 10uF/16V 전해콘덴서 1 개를납땜한다. < 주의!> 전해콘덴서는 +, - 극성이 구별되어있다. 다리발이 짧은쪽이 - 극이며 결합방법은 [ 그림 9-2,3] 같다. 24

25 [ 그림9-2 전해콘덴서의형태] + 극기호 -극기호 [ 그림9-3 전해콘덴서결합위치] 25

> BRIDGE DIODE(W06) 의다리발 4 개중에서긴쪽이 + 극성이며 [

26 EZ-ATSTB 10. 전원부 1BRIDGE DIODE(W06) + 극 [ 그림10 BRIDGE DIODE(W06) 의형태 ] [ 그림10-1 PCB의 BRIDGE DIODE(W06) 위치] B-DIODE부분에 BRIDGE DIODE(W06)1 개를납땜한다. < 주의!> BRIDGE DIODE(W06) 의다리발 4 개중에서긴쪽이 + 극성이며 [ 그림10,10-1] 과같이맞추어납 땜하여야한다. BRIDGE DIODE(W06) 도 CDS센서처럼 PCB 와공간을두고약간띄워서납땜하여야한다. 공간 [ 그림10-2 BRIDGE DIODE(W06) 납땜후모습] 26

27 27805 [ 그림 납땜후모습] 부분에 개를납땜한다. * 7805 를미리구부려삽입하는것보다홀에삽입후구부려맞추는것이더욱편리하다. 3TOGGLE SWITCH [ 그림10-4 토글스위치납땜후모습] - PW에 TOGGLE SWITCH 1 개를납땜한다. 27

28 EZ-ATSTB 4RCA JACK [ 그림10-5 RCA JACK 남땜후모습] - RCA JACK에 RCA JACK 1 개를납땜한다. [ 그림10-6 전원부납땜후모습] 28

4PIN PUCH SWITCH [ 그림12 4 핀푸시스위치납땜후모습] - T1,

29 11. TEST POINT [ 그림11 테스트포인트납땜후모습] - TEST POINT에 TEST POINT 1 개를납땜한다 PIN PUCH SWITCH [ 그림12 4 핀푸시스위치납땜후모습] - T1, T2, INT0, INT4, ICP1, ICP3, RESET에 4PIN PUCH SWITCH 7 개를납땜한다. 29

30 EZ-ATSTB 13. DIP SWITCH [ 그림13 DIP2, DIP8 스위치납땜후모습] [ 그림13-1 DIP2 스위치적색납땜후모습] - T0,T1 INT0,4 ICP1,3 0C1A/B OCO/2 A_C 에 DIP2 스위치검정색 6 개를납땜한다. - RxD/TxD 에 DIP2 스위치적색 1 개를납땜한다.( 붉은색라운드표기) - PB에 DIP8 스위치 1 개를납땜한다. 30

14. IC 소켓, MOLEX, 9PIN DSUB, 10PIN BOX HEADER PIN, 2열 HEADER SOCKET [ 그림14 IC 소켓, MOLEX, 9PIN DSUB, 10PIN BOX HEADER PIN 2열 HEADER SOCKET 납땜후모습] :16핀 IC소켓 :14핀 IC소켓 :2열헤더소켓 : 10 핀(5*2) 박스헤더소켓 : 모렉스 6

31 14. IC 소켓, MOLEX, 9PIN DSUB, 10PIN BOX HEADER PIN, 2열 HEADER SOCKET [ 그림14 IC 소켓, MOLEX, 9PIN DSUB, 10PIN BOX HEADER PIN 2열 HEADER SOCKET 납땜후모습] :16핀 IC소켓 :14핀 IC소켓 :2열헤더소켓 : 10 핀(5*2) 박스헤더소켓 : 모렉스 6 핀( 스트레이트형) : 모렉스 10 핀 ( 스트레이트형) : 9PIN DSUB ( 암) - ISP에모렉스 6 핀( 스트레이트형) 1 개를납땜한다. - PORT C, PORT D, PORT E에모렉스10 핀( 스트레이트형) 3 개를납땜한다. - LCD에 2열헤더소켓 1 개를납땜한다. - JTAG에 10 핀(5*2) 박스헤더소켓1 개를납땜한다 에 14핀 IC소켓 2 개를납땜한다. - MAX232에 16핀 IC소켓 1 개를납땜한다. - DSUB-9(-) 에 9PIN DSUB( 암)1 개를납땜한다. 31

32 EZ-ATSTB < 주의!> IC소켓을납땜할때 1번핀의위치와 IC소켓의홈이파인부분과 PCB의홈표시및 1번핀의표시가일치하도록한다. 그렇지않을경우칩이거꾸로장착될수있으며전원인가시칩을사용못하게되므로각별한주의를요한다. [ 그림14-1 IC 소켓의모양] [ 그림14-2 PCB의 IC 소켓표시형태] 32

33 15. EZ ATmega128 MAIN PCB 완성 [ 그림15 EZ ATmega128 MAIN 보드완성모습] PART Ⅲ : KIT 제작(ISP 부) 1. 포장오픈시 ISP PCB 는 [ 그림1] 같은모습이다. [ 그림1 ISP PCB] 33

34 EZ-ATSTB 2. 저항 [ 그림2 저항납땜후모습] : 470Ω : 100KΩ - 470에 470Ω 저항 2 개를납땜한다. ( 결합방법은 MAIN 부에서설명한방식과동일하므로참고하기바람) - 100K에 100KΩ 저항 1 개를납땜한다. 3. MONO 104 ] [ 그림3 MONO104 납땜후모습] - 104에 MONO104 1 개를납땜한다. 34

35 4. 어레이저항 [ 그림4 10K Ω 어레이저항납땜후모습] - 10K에 10KΩ 어레이저항 1 개를납땜한다. 5. 1N 극 [ 그림5 1N4148 의형태] [ 그림5-1 1N4148 납땜후모습] - 1N4148에 1N 개를납땜한다. 35

36 EZ-ATSTB 6. LED [ 그림6 LED 납땜후모습] - PW에 3Φ LED 적색 1 개를납땜한다. - ISP에 3Φ LED 녹색 1 개를납땜한다. (+, - 극성에의한위치는 MAIN 부와동일하므로참고하기바람) 7. IC 소켓 [ 그림7 IC 소켓납땜후모습] - 74HC244에 20P IC소켓 1 개를납땜한다. ( 위치와방향은 MAIN 부와동일하므로참고하기바람) 36

8. MOLEX 6 PIN, 10PIN BOX HEADER SORKET 모양맞추기

25PIN DSUB [ 그림9 25핀 DSUB 납땜후모습] - DB25_MALE에

37 8. MOLEX 6 PIN, 10PIN BOX HEADER SORKET 모양맞추기 [ 그림8 MOLEX 6 PIN, 10PIN BOX HEADER SORKET 납땜후모습 ] - ISP 6X1에 6 핀모렉스( 스트레이트형) 1 개를납땝한다. - ISP 5X2에 10 핀(5*2) 박스헤더소켓 1 개를납땜한다 PIN DSUB [ 그림9 25핀 DSUB 납땜후모습] - DB25_MALE에 25핀 DSUB( 수)1 개를납땜한다. 10. ISP 보드완성 [ 그림10 ISP 보드완성] 37

38 EZ-ATSTB PART Ⅲ : KIT 제작(6P 케이블) 1. 피복탈거 [ 그림1 포장오픈상태의 6P 케이블] [ 그림2 회색피복제거후모습] [ 그림3 빨, 파, 노, 검, 녹, 흰색피복제거후모습] [ 그림3-1 납땜을위한준비상태] - 선의피복을공구를이용해모두벗겨낸후납땜을위해벌려놓는다. 38

39 2. 납입히기 [ 그림4 전선에납입히기] [ 그림4-1 납입힌후모습] - 케이블을단단한물체로움직이지않게고정한후납과인두기를이용하여전선을각각하나씩피복과만나는부분까지납을입힌다. 3. 전선끝절단하기 [ 그림5 전선끝절단한모습] - 전선을각각하나씩 IC커터기나니퍼로 1.5mm ~ 2mm 로절단한다. 39

40 EZ-ATSTB 4. 터미널결속 [ 그림6 터미널결속자리잡기] [ 그림6-1 터미널상단부압착] [ 그림6-2 터미널하단부압착] [ 그림6-3 터미널압착후모습] - 전선부분을상단에, 피복부분을하단에위치하고롱로즈플라이어나터미널전용공구를이용하여김밥을말듯이둥글게상단과하단을차례로압착한후하나씩분리한다. 40

41 5. MOLEX 6PIN( 암과결속및완성 ) [ 그림7 터미널삽입전모습] [ 그림7-1 터미널삽입후모습] [ 그림 7-2 완성] - 모렉스 6 핀( 암) 의평평한면의오른쪽끝부터빨간선터미널을삽입하여터미널부분이홈에걸려빠져나오지않을때까지삽입하며맨왼쪽끝에는검정선터미널을동일한방식으로삽입한다. 그사이의나머지 4곳은자신이원하는대로색깔을선정하되 1:1 방식이므로그림 7-2 와같이서로동일한색깔이동일한핀자리에위치하여주면된다. 41

Microsoft Word - EastSocket매뉴얼_ _.doc

Microsoft Word - EastSocket매뉴얼_ _.doc USB 전원을이용한 SMD 패키지라이팅지원보드 저가의라이팅장비를사용하여 SMD 패키지마이컴을라이팅할수있도록지원하는장비입니다. 각종제품개발시마이컴을 SMD로사용하는추세로이를양산에적용시고가의장비를사용해야했습니다. 아니면보드에다운로더를사용하여마이컴라이팅을했습니다. 그에따른생산속도의저하및고가의장비구입에따른경제적부담이컸습니다. 이를대처하기위해저가및기존개발에사용한장비를그대로사용하여라이팅을할수있는지원장비를개발했습니다.