¿Sugerencias para un conector pequeño y práctico para la programación en circuito?

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Tengo muchos PCB que usan un AVR en un paquete SMD, y dado que frecuentemente cambio el firmware en las placas prototipo, estoy tratando de encontrar la mejor solución para programar el AVR de manera rápida y fácil.

El primer enfoque fue tener un encabezado estándar (2x5 pines, .1 ") en el tablero, pero dado que estos son voluminosos (para el tamaño de los tableros con los que estoy tratando), comencé a tener solo los orificios de contacto sin soldar el encabezado, y doblé los pines de un encabezado con un alicate para que pudiera "encajarlo" dentro y fuera del tablero. No es una solución óptima, pero funcionó.

El siguiente paso fue usar dedos dorados (es decir, un borde de la placa tendría algunos contactos expuestos, como esas placas ISA antiguas, pero con solo unos pocos contactos, por supuesto). El problema con esto es que el costo de la junta aumenta, y todavía usa muchos "bienes raíces".

¿Alguna sugerencia para alternativas pequeñas + baratas + limpias? Idealmente, sin tener que soldar nada en el tablero (como con los dedos dorados). Estaba pensando en algunos contactos pequeños en la placa y tal vez dos agujeros de alineación, si hay un conector que pueda encajar allí y de alguna manera permanecer en su lugar mientras se realiza la programación.

Por cierto, aunque el conector estándar tiene 10 pines, solo se requieren 6.

fceconel
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Te sugiero que hagas el título más general. Esta pregunta no es específica de los microcontroladores Atmel. ¿Qué tal esto: "Sugerencias para un conector pequeño y práctico para programación en circuito?".
Dave.Mech.Eng

Respuestas:

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Eche un vistazo a www.tag-connect.com . Suministran cables de programación que se acoplan a un diseño de plataforma de placa pequeña. Incluya el diseño en su tablero y su conjunto completo.

Walter Greene
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Eso es exactamente lo que estaba buscando, muchas gracias!
fceconel
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Vaya con un conjunto de almohadillas de prueba, si va a realizar una ejecución de producción.

Puede acceder fácilmente a ellos con pines para pines: los pega en una placa de prueba en ubicaciones predefinidas y simplemente presiona su placa contra ella. He estado usando este enfoque para ICSP de Microchip bastante bien, también le permite colocar las almohadillas de contacto en casi cualquier lugar de la PCB, lo que simplifica la enrutamiento para circuitos densos.

Adafruit tiene un buen paquete, pero también se pueden comprar en un distribuidor de almacén como Digikey (EE. UU.) O Farnell (UE).

http://www.adafruit.com/products/394


Agregado: mi forma favorita de usar pines de pogo:

Tome 3 PCB de su dispositivo objetivo.

PCB # 1 es su PCB objetivo: se programará y debe completarla por completo.

El PCB # 2 es el PCB guía: taladre agujeros (lo suficientemente grandes para la cabeza de los pines) a través de todas las almohadillas de prueba; es más fácil desde que ve la ubicación. Si es necesario (como no tener agujeros de montaje para empezar), taladre agujeros para espaciadores también: está sacrificando esta PCB, si le preocupa el costo en un volumen pequeño, copie el diseño en una placa de plástico en blanco y úselo. en lugar.

El PCB # 3 es el PCB conectado; nuevamente, taladre agujeros a través de todas las almohadillas de prueba, esta vez lo suficientemente grande como para caber en la cola del pasador de pogo. Taladre agujeros para espaciadores: esta también es una PCB sacrificada.

Suelde los pines pogo a la PCB # 3, a tal profundidad que los cabezales sobresalgan 5 mm por encima de la PCB # 2, con los espaciadores que tenga. Suelde todos los cables necesarios.

Aplique cinta eléctrica o laca aislante en PCB2.

Atornille los espaciadores, atornille la PCB # 2 arriba. Esto debería parecer que solo hay cabezas de pines sobresaliendo.

Presione el PCB objetivo # 1 alineándolo con el PCB # 2.

Lucro :)

qdot
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¿Sabes de qué material están hechos? Lo pregunto porque no sería práctico usar espaciadores, pero si fuera magnético podría mantenerlos en su lugar con un imán al otro lado del tablero.
fceconel
No se moleste con los espaciadores, en la mayoría de los casos, los pines de pogo tienen suficiente capacidad para lidiar con PCB en un ligero ángulo. Lo que importa es si puede obtener la PCB en la alineación correcta con los pines.
qdot
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Se agregó una sección sobre cómo uso los pines pogo en la programación de pequeño volumen (10+).
qdot
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@qdot: su método se parece mucho a las líneas de producción de pin de pogo de Sparkfun , que tiene algunas buenas ilustraciones para el método. Personalmente no me gusta; pero puedo enviar mis necesidades de pin de pogo a una máquina CNC que perfora agujeros en los lugares correctos en una pieza de fenólico que se ha cortado a la forma correcta para mi máquina de prueba :)
Kevin Vermeer
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La respuesta dada por @qdot es buena. Solo pensé en mencionar que he visto a alguien implementar un diseño alternativo para un encabezado de programación. Usó alfileres gordos de pogo que parecían tener un ligero estrechamiento. La placa bajo prueba tenía grandes agujeros pasantes / vias chapados que hicieron un contacto conforme con los pines pogo para hacer la conexión eléctrica. Es decir, se podría insertar un pasador de pogo en el orificio plateado y proporcionaría un ajuste suficiente pero no demasiado apretado. Se soldaron varios pines pogo en una PCB de modo que se alinearan con las vías del tablero de prueba y se conectaran con ella. De esta manera, hizo su propio conector de pin pogo para aparearse con el tablero de prueba. Creo que hizo que esto funcionara con agujeros chapados donde colocarías un encabezado ISCP estándar de 0.1 "de paso. En lugar de soldar en el encabezado, solo conectó su conector de clavija con él y pudo programar el micro a través de él. Me pareció realmente conveniente. Traté de encontrar una imagen de esto, pero parece ser un enfoque relativamente único para este problema. Los pasadores se veían algo así como en esta imagen, pero tenían un cono en la parte elástica del pasador que lo hizo, por lo que se ajustaban perfectamente con el orificio pasante en la PCB de prueba:

pasador de resorte similar

http://search.digikey.com/ca/en/products/0906-4-15-20-75-14-11-0/ED8184-ND/1147052

Esto es lo más cerca que puedo encontrar una imagen que ilustra esta idea:

sistema similar

https://www.mill-max.com/new_products/detail/22

Pensé que esto era interesante porque en este arreglo los pines de pogo mantenían el tablero de prueba en su lugar además de proporcionar la conexión eléctrica. Si usa pines pogo que presionan contra los pads, también debe encontrar una manera de restringir el tablero de modo que el único grado de libertad esté en la dirección de actuación del pin pogo y debe proporcionar una presión ligera continua. Es decir, tienes que hacer un accesorio de prueba. Con el método te sugiero que no tengas que hacer un accesorio de prueba.

Dave.Mech.Eng
fuente
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En caso de apuro, podría atascar los pines de pogo directamente en el receptáculo hembra (como el del PicKit), y usar este artilugio de 5 pogo como conector de compresión.
qdot
Recientemente utilicé partes de la serie que vinculé en el comentario anterior para programar en un entorno de producción de bajo volumen. Sin embargo, los ensamblajes de pogo deben soldarse por reflujo a la placa de programación, lo que puede presentar problemas para algunos.
B Pete
Parece prometedor ... dependiendo del tamaño de orificio requerido puede ser una mejor solución que los pines pogo, ya que no hay necesidad de piezas adicionales para mantenerlo en su lugar. Compraré algunos y lo intentaré.
fceconel
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Mientras buscaba una solución al mismo problema, me encontré con Pogo-Key , una placa de código abierto para crear una clave de programación basada en pin de pogo. Similar a los Tag Connect mencionados anteriormente, que puede construir usted mismo, pero sin los pines o patas de registro que lo sujetan a su tablero.

Brian Campbell
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Esa es una buena alternativa barata, de hecho. Pero el problema principal no es tener una forma de bloquear el conector en su lugar, esa es la razón principal por la que acepté la respuesta de conexión de etiqueta como la mejor. Intenté hacer un conector yo mismo con pines, pero abandoné la idea debido a eso.
fceconel
Es una buena característica, aunque desperdicia algo de espacio en los agujeros por los que pasan los clips. Parece que la llave pogo fue diseñada para un espacio de placa realmente limitado, en una placa del tamaño de un botón.
Brian Campbell
De hecho, lo ideal sería tener alguna forma de bloquearlo usando una herramienta externa al tablero. Una vez pensé en diseñar un modelo 3D algo así como una pinza para la ropa a la que se conectaría el conector Pogo, y pedirlo en Shapeways, pero no me animé a terminar cuando supe que había un producto listo para usar.
fceconel
(puede pertenecer como una respuesta separada) pero cualquiera que busque este tipo de solución con un clip, dfrobot tiene el eClip ( documentación aquí). el diseño le permite conectar los pinouts + pogos incluidos para algunos tamaños estándar, o diseñar su propia PCB para que coincida con su hardware, y cambiar entre diferentes diseños de pin. los archivos de plantilla se encuentran en el github. el diseño es bastante sólido, y con los pines pogo más grandes mencionados aquí , puede funcionar con agujeros chapados vacíos
sobre
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Para tableros apretados, utilizo un conjunto de almohadillas del tamaño de una tira de cabecera de pasador de 1.27 mm, con agujeros lo suficientemente grandes para los pasadores. Para la conexión manual, use pines bastante largos (8-10 mm), y simplemente inserte los pines, y sosténgalos con presión aplicada paralela a la PCB, de modo que la elasticidad de cada pin proporcione un buen contacto contra los lados de los agujeros chapados.

mikeselectricstuff
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Ve con los dedos sin el baño de oro. ¿Por qué necesita la alta confiabilidad de los dedos dorados cuando el conector de la placa se manejará en tiempo real? Use un conector de borde de placa para hacer el contacto.

SteveR
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Gracias, estoy de acuerdo en que debería reducir el costo, pero esa no es la única preocupación. El fabuloso que utilizo cobra extra cuando hay contactos en los bordes, y también está el problema del espacio que usan los dedos.
fceconel
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En realidad, no necesita 6 pines para el ISP, especialmente si puede reutilizar las conexiones de alimentación de la placa.

Además de la referencia de tierra, necesita restablecer, reloj y dos direcciones de datos, para un total de 4 o 5.

En ese punto, puede usar un encabezado de una sola fila, sin soldar, y mantener los pines del encabezado en ángulo con respecto al tablero para asegurar el contacto.

La ventaja de esto sobre los pines pogo es que los pines de cabecera son más duraderos, más baratos de reemplazar (use un zócalo en su cable y una tira suelta reemplazable de pines en el medio) y están disponibles en una mayor densidad de paso.

Los pines Pogo tienen sentido cuando tiene muchas conexiones para recoger, necesita sujetar la conexión para operaciones que duran más de unos segundos, o cuando están dispersas por el tablero en lugar de en una fila convenientemente corta. Pero requieren que diseñe algo así como un accesorio.

Chris Stratton
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Los 6 pines se deben a que la placa no se alimenta de otra manera cuando está programada (conecté la alimentación al programador AVR, para poder simplemente conectar, programar y desconectar).
fceconel
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Entendido. Siempre existe la opción de usar pinzas de cocodrilo o agarradores o el arnés de energía previsto para alimentarlo. Mucho depende de cuántos de ellos se harán por cuán cuidadoso que sea un técnico: el volumen (o un requisito de doble línea) apunta a invertir en plantillas cuidadosamente diseñadas con pogos, puntos de escala prototipo para cosas simples, pragmáticas y mantenibles como el único encabezado en línea sostenido en ángulo.
Chris Stratton
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OK, pero hay un problema: si pierde la conexión a uno de los pines durante la programación, corre el riesgo de poner el AVR en un estado irrecuperable (lo hice dos veces). Entonces los pines de pogo se vuelven más importantes para asegurarse de que eso no suceda.
fceconel
@fceconel - buen punto, la sujeción en ángulo es una técnica que he usado con CPLD en lugar de AVR (para el que hasta ahora he podido incluir conectores reales)
Chris Stratton
@fceconel - "Irrecuperable"? ¡Tienes un programador en tus manos! No es como si confiaras en un gestor de arranque. Supongo que es posible que haya perdido las conexiones de alimentación y esté alimentando el AVR a través de los diodos de protección en los pines IO (lo que podría dañarlo), pero la corrupción de los datos no debería ser un problema.
Kevin Vermeer