Хоть и медленно, но дело делается. Некоторое время пришлось повозится с платой. В принципе ничего сложного в разводке нет, но небольшие габариты накладывают свои ограничения. Еще одним ограничивающим фактором является несовершенные техпроцесс — персульфат аммония дает достаточно большой подтрав, приходится делать более широкие проводники, тем более что на плате почти половина дорожек силовые.
Запчасти россыпью
После сборки платы обнаружилась ошибка в разводке — при попытке тестового подключения к программатору микроконтроллер не опознавался. Пришлось посоображать, по результату оказалось, что вывод, который используется для подачи синхроимпульсов при внутрисхемном программировании на плате используется для измерения тока через двигатель (последовательно с двигателем включен низкоомный резистор, напряжение с которого усиливается операционником и фильтруется). Так вот для защиты аналоговых входов я использую цепочки из двух последовательно включенных прямосмещенных кремниевых маломощных диодов. Получается как раз ограничение на уровне 1,1В, что соответствует верхнему пределу измерения при работе со встроенным в контроллер источником опорного напряжения. И вот эти диоды как раз работали ограничителем не давая нормально работать программатору. Пришлось вносить непринципиальные конструктивные изменения на ходу навесным монтажом. МГТФ рулит.
Плата. Крупный план
Еще одной проблемой оказался корпус контроллера. Как выяснилось ATTiny13 выпускаются в двух разновидностях Soic8 — Soic8-150 и Soic8-208. Отличаются они шириной корпуса. Так вот по факту контроллер у меня был в корпусе Soic8-208, а посадочное место под него — Soic8-150. Пришлось изрядно помучаться припаивая его на место, выводы контроллера попадали на самые края контактных площадок и подлезть паяльником чтоб нормально это все пропаять было крайне сложно. Ну и опять же решение поставить разъем для программирования навесным монтажом хоть и было контруктивно правильным (места там для нормального подключения печатными проводниками в одном слое просто не оставалось), но вынудило меня хорошо помучаться с проводками.
Плата. Обратная сторона
Зато со «стороны монтажа» реально смонтировано целых две детали — разъем внутрисхемного программирования и емкость, обеспечивающая питание контроллера в момент бросков напряжения при пуске двигателя. В принципе этот конденсатор тоже можно было поставить в SMD исполнении, но в коробочке их у меня пока нету, а ждать пока приедет на заказ не хотелось. В любом случае сокращения объемов сверловки при изготовлении печатных плат не может не радовать. Теперь пора начинать осваивать двухсторонние платы. А там и металлизация отверстий не за горами, тем более что народ сейчас интенсивно разрабатывают техпроцесс для домашнего изготовления. Вроде как там химия не особо страшная, но нужна гальваника. В любом случае это вопрос достаточно отдаленной перспективы. У китайцев, конечно, платы заказывать дешевле, но уж очень долго ждать при их стандартной доставке.
Схема
Вот так выглядит схема со всеми внесенными исправлениями, которые были сделаны по ходу сборки и проверки платы. В принципе ничего военного нет, из новых схемных решений — опрос кнопок и вывод звука через один вывод контроллера. Усилитель напряжения для датчика тока и датчик питающего напряжения стандартные, схема уже проверена на плате для правления мощными светодиодами. Из нового еще развязка питания контроллера от питания двигателя через диод Шоттки, что позволяет без проблем переносить броски напряжения при пиковых нагрузках на двигатель.
Рисунок печатной платы
Плату удалось втиснуть на один слой всего с двумя перемычками. Не в последнюю очередь благодаря тому, что я отказался от печатной разводки на разъем внутрисхемного программирования. Проводники сделаны достаточно широкими, что при травлении себя оправдало — опасных подтравов на плате не оказалось. После лужения — вообще красота. Одно плохо — нормально отмыть флюс с собранной платы уже не получается — все равно остаются участки с флюсом. Я начинаю думать на счет ультразвуковой ванны. Но там мне не понятны детали с моющими составами.
Итак железо в общих чертах готово — следующий этап перенос программы контроллера, подбор управляющих констант и окончательный монтаж в корпусе машинки. Надеюсь времени будет немного больше и сборка не затянется еще на пару недель.