也谈自制AVR单片机ISP下载线

也谈自制AVR单片机ISP下载线

                                               也谈自制AVR单片机ISP下载线
      《电子报》2006年合订本第537页刊登了吴先生《自制AVR单片机ISP下载线》的文章。文章中比较详细地介绍了ISP下载线的工作原理及使用方法，但对如何在业余条件下制作这种下载线的问题谈得比较少。下面介绍利用Protel99se电路绘图软件和热转印技术制作这种下载线的方法和步骤。
一、设计ISP下载线PCB文件
利用Protel99se绘制《自制AVR单片机ISP下载线》文中的原理图①（为方便制作，可省略图①中的VD1），并将图中各元件按下表所述进行封装。
AVR单片机ISP下载线元件封装明细表
元件名称 元件封装 所在封装库
DB25 DB25SSM D Type Connectors.lib
74HC244 SOJ-20 PCB Footprints.lib
R1 AXIAL0.4 PCB Footprints.lib
C1 RAD0.1 PCB Footprints.lib
J1 自定义封装 自定义封装库
说明：⒈为减小下载线PCB板尺寸，74HC244选用贴片IC；
⒉J1元件封装必须自己定制。定制时，可以先将Protel99se元件封装库D Type Connectors.lib中的DB15BSM拷贝到自己定义的封装库中，然后对它稍加修改完成。
原理图绘制完毕后，依次点击原理图编辑器中的Tools（工具）/Update PCB（更新原理图）菜单，自动生成下载线PCB文件。在编辑下载线PCB文件时，可先按图a所示规划PCB板的大小和布局PCB板上的元件，然后让系统自动布线（为减小PCB尺寸，采用双面布线），最后对自动布线作适当调整，经过手动调整布线后的PCB板如图b。



图a



图b
二、分图层打印PCB文件
为便于热转印，必须将设计好的下载线PCB文件中顶信号层（Top Layer）和底信号层（Bottom Layer）分别用激光打印机打印在热转印纸的光滑面。在打印顶信号层时，一定要用镜像打印（钩选打印对话框的Mirror选项），否则，所制作的PCB板是错误的，不能使用。
三、热转印
   热转印就是通过加热，使打印在转印纸上的电路图熔化转移到敷铜板上的过程。
热转印时，首先将打印好的顶信号层、底信号层转印纸平整地铺设在双面敷铜板的上下两面（有电路的一面紧贴敷铜板，而且使尽量使上下两电路对齐），并分别用双面胶固定转印刷纸的一侧边。然后将电熨斗调到大约180。C左右，并通电预热。预热到温后，手拿电熨斗熨烫敷设在敷铜板表面的转印刷纸3~4min(具体熨烫时间视室温高低和板的大小而定，一般来说，室温越低、PCB板越大，则熨烫所需时间要越长)，使转印纸上的电路熔化并转移动到敷铜板表面。烫敷结束，让敷铜板自然冷却到室温，才能撕开残在留敷铜板上的转印纸。如果发现转印到敷铜板表面的电路有少许断线，可以用油性记号笔对断线处进行修补。
四、腐蚀和钻孔
业余条件下腐蚀敷铜板既可以用Fecl3水溶液，也可以30%的双氧水+稀盐酸混合溶液（30%的双氧水：稀盐酸=1：1）。双氧水与稀盐酸混合溶液腐蚀电路板，不仅速度快（一般2-3min），而且腐蚀液比较清，容易观察电路板的腐蚀程度。因此，优先选用这种腐蚀溶液。电路板腐蚀完后要及时清洗和烘干，防止残留的腐蚀液对电路板发生进一步腐蚀。
这种下载线的电路板尺寸比较小，而且所要钻的孔主要是连通上下两个信号层的过孔。因此，在钻孔时最好选用较小直径的钻头，如φ0.5mm。
五、焊接和调试电路板
焊接时，首先用细铜丝（可用普通花线的芯线代替）连通电路板上各个过孔的上下两个信号层。然后装焊其它各个元件和10芯下载电缆线。
电路板焊接检查无误后，即可按《自制AVR单片机ISP下载线》文中所介绍的方法下载试用。一般来说，只要焊装正确，所制作的电路板不需要做任何调整就能使用。
为了方便携带和使用，把试用成功的电路板装入普通打印机的DB25塑料外壳中，如图c所示。



图c
由上面的制作过程可以看出：自制AVR单片机ISP下载线，不仅制作成本低廉，而且可以从制作中学到许多知识。