Проверка и наладка изготовленного прибора

Необходимое оборудование

Для проверки потребуется тестер - прибор, позволяющий измерять электрические напряжения и величины электрических сопротивлений. Еще желательно иметь стабилизированный источник питания. Если его нет, то нужна свежая батарея. Напряжение и полярность источника питания следует проверить заранее. Еще потребуются несколько кусков тонкого провода - вполне годится распущенный на отдельные жилы компьютерный кабель "витая пара".

Советую заранее распечатать схему устройства и чертеж печатной платы, причем чертеж можно распечатать в двух экземплярах: в размере 1:1 и в увеличенном масштабе.

Подготовка к проверке

Очень хорошо, если микросхемы DD1 и DD2 не впаяны в плату, а установлены в панели. Их надо вынуть из панелей, это сильно упростит весь дальнйший процесс.

  • Проверьте и отмаркируйте на плате места впайки проводов от источника питания ("+" и "‑"). Очень разумным делом будет подготовка быстрого, удобного и надежного подключения минусового ("общего") щупа тестера к "‑" печатной платы. Может быть для этого придется временно подпаять к плате дополнительный провод.
  • Проверьте полярность и правильность впайки конденсатора C3.
  • Проверьте цоколевку и правильность впайки стабилизатора напряжения SR1. Отмаркируйте на плате его выводы "In" и "Out".
  • Проверьте цоколевку и правильность впайки транзисторов T1, T2, T3. Отмаркируйте на плате их эмиттеры (+). А хорошо бы за одно - и их базы (b).
  • Проверьте цоколевку и правильность впайки фототранзисторов T4, T5.
  • Проверьте цоколевку и правильность впайки панелей для микросхем DD1 и DD2. Отмаркируйте на плате выводы DD1.14 (-), DD1.1 (+), DD2.6 (-) и DD2.14 (+).
  • Пометьте на плате выводы DD2.7, DD2.8, DD2.9, DD2.10, DD2.11, DD2.12, DD2.13 - номера для них писать не надо, просто пометьте чтобы не перепутать.
  • Отмаркируйте на плате выводы DD1.5, DD1.6, DD1.11.

Для полной красоты и спокойствия надо проверить омметром номиналы сопротивлений R3..R9. Измерять сопротивление лучше между гнездами DD2.7, DD2.8, DD2.9, DD2.10, DD2.11, DD2.12, DD2.13 на панели микросхемы и соответствующими ножками индикатора HL1 - тогда за одно будет уверенность в целости дорожки и внадежности пайки. Для того же спокойствия надо проверить номиналы резисторов R10, R11, R12. Измерять эти сопротивления лучше между гнездами DD1.5, DD1.6, DD1.11 и ножкой "база" соответствующего транзистора - опять же, проверится и целостность дорожки, и качество пайки.

Примечание: Маркировать плату будет удобнее, если наклеить на нее кусочки малярного (бумажного) скотча. На таком скотче хорошо пишет карандаш и этот скотч потом легко удаляется с платы. Или можно сделать пометки на распечатанном чертеже печатной платы. В этом случае советую работать с чертежом 1:1 и заготовить несколько чертежей - один с контрольными точками питающих напряжений, второй - с контрольными точками старшего разряда индикатора и т.д.

Проверка кнопок

Если у вас установлены кнопки, то проверьте омметром их состояние. Случалось, впаивали нормально замкнутые контакты кнопок вместо нормально разомкнутых и наоборот. После этого на плате начинались чудеса...

Проверка питающих напряжений

Проверку и наладку любой электронной конструкции всегда начинают с проверки питающих напряжений.

Еще раз проверьте напряжение и полярность Вашего источника питания. Подключите "‑" тестера к "‑" печатной платы. Подайте на плату напряжение +9V.

  • Проверьте, приходит ли +9V на ногу SR1."In"
  • Проверьте, выходит ли +5V с ноги SR1."Out"
  • Проверьте, приходит ли +5V на эмиттер каждого из транзисторов T1, T2, T3.
  • Проверьте, приходит ли +5V на микросхему DD1 (и лучше измерять это напряжение прямо между гнездами под ножки DD1.14 - DD1.1).
  • Проверьте, приходит ли +5V на микросхему DD2 (и лучше измерять это напряжение прямо между гнездами под ножки DD2.6 - DD2.14).
Если какое-то из перечисленных напряжений отсутствует или сильно отличается от указанных значений - разбирайтесь с причинами. Пока не будет нормального питаниия - прибор нормально работать не будет.

Проверяем работу младшего разряда индикатора

Только если микросхемы вынуты из панелей:
  • Соедините в панели для микросхемы DD1 гнездо ножки DD1.5 с "‑" (можно поставить перемычку между гнездами DD1.5 и DD1.14).
  • Далее поочередно перемыкайте в панели для микросхемы DD2 гнезда ножек DD2.11,10,9,8,7,13,12 с "‑" (можно перемыкать с ними гнездо ножки DD2.6). При этом должны поочередно загораться сегменты младшего разряда индикатора (разряд единиц). Соответствие "номер вывода микросхемы = сегмент индикатора" желательно проверить. Перечисленный порядок гнезд в панельке соответствует порядку сегментов a,b,c,d,e,f,g индикатора (см. даташит на индикатор). Если в ответ на подключение какого-то из выводов какой-то сегмент не загорается (или загораются сразу несколько сегментов), или нарушен порядок сегментов, то разбирайтесь с причинами.
  • Если не загорается ни один сегмент, то проверьте надежность соединения ножки DD1.5 с "‑". Если это не помогает, то отсоедините ножку DD1.5 от "‑" и соедините вывод 8 индикатора (или коллектор транзистора Т3) с "+5В" (можно с гнездом ножки DD1.1 или DD2.14). После этого повторите проверку, описанную в предыдущем пункте - сегменты должны загораться. Если сегменты загораются, то у Вас проблемы с транзистором T3. Если не загораются - проблемы с индикатором

Если все работает правильно, то отсоедините ножку DD1.5 от "‑" (и вывод 8 индикатора от "+5В", если вы их соединяли).

Проверяем работу среднего разряда индикатора

Только если микросхемы вынуты из панелей:
  • Соедините в панели для микросхемы DD1 гнездо ножки DD1.6 с "‑" (можно поставить перемычку между гнездами DD1.6 и DD1.14).
  • Далее поочередно перемыкайте в панели для микросхемы DD2 гнезда ножек DD2.11,10,9,8,7,13,12 с "‑" (можно перемыкать с ними гнездо ножки DD2.6). При этом должны поочередно загораться сегменты среднего разряда индикатора (разряд десятков). Соответствие "номер вывода микросхемы = сегмент индикатора" можно не проверять, если вы выполнили его на предыдущем этапе ("Проверка младшего разряда индикатора"). Если в ответ на подключение какого-то из выводов какой-то сегмент не загорается (или загораются сразу несколько сегментов), или нарушен порядок сегментов, то разбирайтесь с причинами.
  • Если не загорается ни один сегмент, то проверьте надежность соединения ножки DD1.6 с "‑". Если это не помогает, то отсоедините ножку DD1.6 от "‑" и соедините вывод 9 индикатора (или коллектор транзистора Т2) с "+5В" (можно с гнездом ножки DD1.1 или DD2.14). После этого повторите проверку, описанную в предыдущем пункте - сегменты должны загораться. Если сегменты загораются, то у Вас проблемы с транзистором T2. Если не загораются - проблемы с индикатором

Если все работает правильно, то отсоедините ножку DD1.6 от "‑" (и вывод 9 индикатора от "+5В", если вы их соединяли).

Проверяем работу старшего разряда индикатора

Только если микросхемы вынуты из панелей:
  • Соедините в панели для микросхемы DD1 гнездо ножки DD1.11 с "‑" (можно поставить перемычку между гнездами DD1.11 и DD1.14).
  • Далее поочередно перемыкайте в панели для микросхемы DD2 гнезда ножек DD2.11,10,9,8,7,13,12 с "‑" (можно перемыкать с ними гнездо ножки DD2.6). При этом должны поочередно загораться сегменты среднего разряда индикатора (разряд десятков). Соответствие "номер вывода микросхемы = сегмент индикатора" можно не проверять, если вы выполнили его на предыдущем этапе ("Проверка младшего разряда индикатора"). Если в ответ на подключение какого-то из выводов какой-то сегмент не загорается (или загораются сразу несколько сегментов), или нарушен порядок сегментов, то разбирайтесь с причинами.
  • Если не загорается ни один сегмент, то проверьте надежность соединения ножки DD1.11 с "‑". Если это не помогает, то отсоедините ножку DD1.11 от "‑" и соедините вывод 12 индикатора (или коллектор транзистора Т1) с "+5В" (можно с гнездом ножки DD1.1 или DD2.14). После этого повторите проверку, описанную в предыдущем пункте - сегменты должны загораться. Если сегменты загораются, то у Вас проблемы с транзистором T1. Если не загораются - проблемы с индикатором

Если все работает правильно, то отсоедините ножку DD1.11 от "‑" (и вывод 12 индикатора от "+5В", если вы их соединяли).

Проверяем работу излучателей

  • Проверьте светятся ли при подаче +9V на плату хронографа излучатели LED1 и LED2. Сделать это проще всего с помощью цифрового фотоаппарата (хоть на мобильном телефоне). Если не светятся - разбираться с причинами. Скорее всего какой-то из диодов (или оба диода сразу) впаяны в неправильной полярности. Возможно Вы ошиблись с номиналом резистора R13 (поставили не 180 Ом, а существенно больше).
  • Проверьте приходит ли +5V на коллектор фототранзистора T4. Если нет - выясняйте причины.
  • Замерьте величину напряжения на гнезде ножки DD1.12 при освещенном и при затененном состоянии фототранзистора T4. При изменении состояния с затененного на освещенное уровень напряжения должен изменяться с низкого на высокий. Если нет - разбирайтесь с фототранзистором T5, расстоянием между излучателем и приемником и т.п. Возможно Вы ошиблись с номиналом резистора R1 (поставили не 1 кОм, а существенно меньше).
  • Проверьте приходит ли +5V на коллектор фототранзистора T5. Если нет - выясняйте причины.
  • Замерьте величину напряжения на гнезде ножки DD1.13 при освещенном и при затененном состоянии фототранзистора T5. При изменении состояния с затененного на освещенное уровень напряжения должен изменяться с низкого на высокий. Если нет - разбирайтесь с фототранзистором T5, расстоянием между излучателем и приемником и т.п. Возможно Вы ошиблись с номиналом резистора R2 (поставили не 1 кОм, а существенно меньше).

Вот и все

Если описанные выше проверки прошли успешно, то снимайте с платы все временные перемычки, устанавливайте в панели микроконтроллер DD1 с залитой в него программой, устанавливайте микросхему DD2 (не перепутайте кого из них куда, а также положение положение ножек №1 микросхем в панелях) и включайте. Все должно работать.

Или не все

Если все же не работает - не проверенными остались:
  • Собственно микроконтроллер с программой. Установите его в программатор и прочитайте прошивку. Сохраните ее в виде файла и сравните с оригинальным файлом, который Вы заливали в микроконтроллер. Способов много, в частности утилита fc.exe, доставшаяся MS Windows в наследство от MS DOS. При работе с этой утилитой используйте опцию /b (сравнение файлов как бинарных). Если желаемое отличается от действительного - перепрограммируйте микроконтроллер.
  • Кварцевый резонатор Qz1 и конденсаторы C1, С2. Проверьте дорожки и пайку. Очень важно наличие хорошего контакта с "массой" у нижних по схеме выводов конденсаторов С1 и С2. Желательно, чтобы эти выводы были соединены непосредственно с ножкой DD1.14 - можно даже поставить С1 и С2 непосредственно на контактные площадки печатной платы навесным монтажом. Но проверить работают ли эти компоненты (Qz1, C1, С2) можно только осциллографом. Если он у Вас есть - то Вы наверняка и без моих советов знаете как это сделать. Если его нет, то Вам остается только заменить все эти детали все сразу или по очереди в надежде, что при этом произойдет замена неисправной детали на исправную. Ну или (в отсутствии осциллографа) еще возможно чисто шаманское действие - потыкать щупом осциллографа или просто пальцем в верхние (по схеме) выводы конденсаторов C1 и C2. При этом вы немного измените их емкость. Иногда этой малости хватает, чтобы микроконтроллер запустился. Если при этом шаманстве микроконтроллер запускается - меняйте сперва конденсаторы C1 и C2, а если это не помогает - меняйте кварцевый резонатор.
На cтраницу "Схема, плата, прошивка - обстоятельно"
На cтраницу "Описание устройства"
На главную страницу
[AD]