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Samstag, 7. Januar 2006, 20:18

Teil 1: Der ISP-Adapter

[SIZE=3]ISP-Adapter - Schaltplan[/SIZE]



Der Schaltplan als Eagle-Datei zum Download:

Rechte Maus -> Ziel speichern unter...
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Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »Torsten_G« (26. Juli 2008, 14:06)


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Samstag, 7. Januar 2006, 20:18

[SIZE=3]ISP-Adapter - Teileliste[/SIZE]

X1: Parallelport-Kabel mit Stecker
Wird benötigt zum Anschluss an den PC
Male-to-male 1:1 25pol. (reicht für 2 Adapter)
Bezugsempfehlung: Pollin, 13-720139, €1,15

X2: 2x5-pol. Pfostensteckverbinder (Schneidanschluss)
Wird benötigt zum Anschluss an das Experimentierboard.
Bezugsempfehlung: Reichelt, PFL 10, €0,09

IC1: Logik-IC 74HCT244 (DIL-20)
Bustreiber vom Parallelport zum ISP-Port
Bezugsempfehlung: Reichelt, 74HCT 244, €0,25

D1: Schottky-Diode BAT43
Verpolungssschutz der Spannungsversorgung
Bezugsempfehlung: Reichelt, BAT 43, €0,11

LED1: Standard 3mm-LED
Für Betriebsanzeige (Spannungsversorgung)
Bezugsempfehlung: Pollin, 13-120014, €0,45 (10 Stück)

R1: Widerstand 100kOhm 1/4W Metall 1%
Pullup für MISO-Leitung
Bezugsempfehlung: Reichelt, METALL 100K, €0,08

R2: Widerstand 1kOhm 1/4W Metall 1%
Vorwiderstand für LED1 zum Betrieb an 5V
Bezugsempfehlung: Reichelt, METALL 1,0K, €0,08

C1: Keramik-Kondensator 100nF
Siebkondensator für die Spannungsversorgung
Bezugsempfehlung: Reichelt, Z5U-2,5 100n, €0,06

Und außerdem:
IC-Fassung 20-pol. DIL 7,62mm
Bezugsempfehlung: Reichelt, GS 20P, €0,23

10-pol. Flachbandleitung, RM1,27
Bezugsempfehlung: Reichelt, AWG28-10G, €1,50 (3m)

Ein kleines Gehäuse, ca. 70x50x25mm
Bezugsempfehlung: Reichelt, Gehäuse KS28, €0,70

Ein passendes Stück Hartpapier-Lochraster-Platine RM2,54 (Zuschnitt)
Bezugsempfehlung: Reichelt, H25PR050, €0,61 (50x100mm)

Oder, wem Hartpapier nicht reicht, Epoxy-Platine, Lochraster RM2,54, beidseitig CU
Bezugsempfehlung: Reichelt, UP 832EP, €3,45 (100x160mm)

Die Bezugsquellen findet man in den Hilfreichen Links

Wer das Teil nicht selbst löten möchte:
Bei Robotikhardware kann man einen gleichartigen ISP-Adapter für €12,80 fertig kaufen.
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Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von »Torsten_G« (8. Januar 2006, 12:25)


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Samstag, 7. Januar 2006, 21:56

[SIZE=3]ISP-Adapter - Baubeschreibung[/SIZE]

Das Teil wird benötigt, um die Kommunikation zwischen dem Compiler-Programm und dem AVR-Mikroprozessor aufzubauen. „ISP“ ist die Abkürzung für die In-System-Programmierung, die bei fast allen Atmel-Chips möglich ist.
Angeschlossen wird das Ganze dann später an den 25-poligen Parallelport des Rechners.
Das hier gewählte PIN-Layout des 10-poligen Steckers entspricht dem Standard von roboternetz.de und sollte auch kompatibel sein mit den Experimentierboards der Firma Atmel.

Für den Parallelport habe ich mir ein günstiges 1:1-Kabel mit beidseitig „männlichen“ Steckern besorgt – in der Mitte getrennt, hat man gleich die Anschlusskabel für zwei ISP-Adapter...

Benötigt werden ansonsten nur eine Handvoll Bauteile, die sich auf einem Stück Lochraster-Platine leicht unterbringen lassen, und ein kleines Gehäuse, damit später im Eifer des Experimentierens nicht mal was wegraucht oder abreißt.



Der Schaltplan mag auf den ersten Blick etwas verwirrend aussehen, aber wenn man die Verkabelung einmal verfolgt, stellt man schnell fest, dass die Verdrahtung der Bauteile eigentlich sehr einfach ist.

Hat man sich die Lochraster-Platine zurechtgeschnitten und – soweit erforderlich - die notwendigen Befestigungslöcher für das Gehäuse angebracht, kann mit dem Aufbau begonnen werden.
Dabei sollte man die Gestaltung des verwendeten Gehäuses berücksichtigen, denn oftmals ist es nicht möglich, die Kabeleinführungen beliebig anzuordnen.

Die 20-polige Fassung für den 74HCT244 sollte man möglichst zentral auf der Platine platzieren, den meisten Raum werden später die beidseitigen Kabelanschlüsse einnehmen.

Dabei sollte man auf die Kerbe an der Fassung achten, sie sollte hinterher mit der Kerbe am IC übereinstimmen.
Der PIN 1 eines DIL- IC´s ist immer links von der Kerbe, wenn man von oben auf das IC-Gehäuse schaut.

Ich habe bei mir folgende Anordnung gewählt:



Ist eine geeignete Anordnung gefunden, werden die Bauteile auf der Rückseite fixiert und dann zunächst untereinander verbunden.
Den Anschluss der Kabel sollte man sich für den Schluss aufheben, da die Handhabung der kleinen Platine sonst etwas umständlich und störrisch wird.

Beim Löten darauf achten, dass man die Bauteile nicht überhitzt.
Die Potenziale (+5V und GND) kann man ruhig ein wenig länger mit blankem Draht über die Platine ziehen, dann werden später die Anschlüsse der Kabel etwas einfacher und übersichtlicher.
Die grüne LED soll mal den Betriebszustand anzeigen, daher sollte man sie natürlich so platzieren, dass sie später durch eine geeignete Öffnung im Gehäuse eingesehen werden kann und nicht durch die Kabel verdeckt wird.

So in etwa könnte die Sache jetzt von der Rückseite aussehen:



Man sieht schon, die Schaltung ist längst nicht so kompliziert, wie der Schaltplan vermuten lässt.

Das durchgeschnittene Parallelport-Kabel muss natürlich zunächst einmal durchgemessen werden, um festzustellen, welche Ader an welchen Pin des Sub-D-Steckers angeschlossen ist.
Dazu macht man sich am Besten eine kleine Tabelle, die Pin-Nummer und Adernfarbe gegenüberstellt, z.B.

1 – blau
2 – schwarz/weiss
3 – rot
... u.s.w...

Die Nummern sind normalerweise neben den Pins am Stecker eingeprägt, man sollte aber ein gutes Auge haben – die Zahlen sind recht klein.

Sind die Adern den Pin´s zugeordnet, kann das Kabel mit der Platine verbunden werden.
Mit einem Kabelbinder und zwei Bohrungen in der Platine lässt sich das 25-polige Kabel recht sicher auf der Platine befestigen.
Ich habe alle benötigten Adern zunächst von oben durch das Lochraster gefädelt und die nicht benötigten Drähte auf der Oberseite gebündelt.
Abschneiden würde ich die Drähte nicht, denn wenn man versehentlich mal eine Ader vergessen hat, dann war´s das nämlich...

Lässt man die Drahtenden ausreichend lang, können sie auf der Rückseite auch direkt an die entsprechenden Kontaktpunkte angelötet werden.



Am Flachbandkabel für den ISP-Port sind die Adern etwas zu dick, so dass sie nicht samt der Isolierung durch die Löcher gezogen werden können. Daher wurden sie einfach auf der Rückseite verlötet. Natürlich kann man auch die Löcher der Platine ein wenig aufbohren.

Die Anordnung wurde so gewählt, dass jeweils alle geraden und alle ungeraden Zahlen in einer Reihe stehen (wie beim Stecker auch).

Also:

1 3 5 7 9
2 4 6 8 10

Auf der Rückseite werden jetzt die Adern des Parallelports und des Flachbandkabels mit den Anschlusspunkten verbunden:



Wie man auf der rechten Seite erkennen kann, wurden auch die Bücken der Pins 2-12 und 3-11 auf der Platinenrückseite verbunden, ebenso die sechs Masseleitungen des Parallelports.

Die Schirmleitung des Parallelport-Kabels habe ich gebündelt, mit Schrumpfschlauch isoliert und auf einen eigenen Punkt der Platine gelötet. Der Schirm ist auf der Platine aber nicht mit GND verbunden!

Das Flachbandkabel sollte man nicht zu lang machen, denn es ist ja weiter nicht geschirmt. Etwa ein halber Meter sollte aber unproblematisch sein.

Ist man soweit klar, fehlt eigentlich nur noch der 10-polige ISP-Stecker:



Die Schneidanschluss-Stecker sind recht einfach zu handhaben, man sollte aber möglichst einen kleinen Schraubstock verwenden, um den Stecker ohne Verkanten zu montieren.
Und natürlich muss man auf die Nase am Stecker achten, damit der Stecker richtig herum montiert wird.
Hat man sich dabei vertan, bleibt nur umlöten oder abschneiden und wegwerfen, denn die Schneidanschlüsse lassen sich meist nicht mehr ohne Zerstörung demontieren.

Hat man soweit alles angeschlossen, dann sollte man einmal kurz durchmessen, ob keine Kurzschlüsse vorhanden sind. Also mit dem Ohmmeter die benachbarten Pins des IC´s und des ISP-Anschlusses zueinander und auch zu +5V und GND messen.

Ebenso ist es sinnvoll, die Verbindungen von den Pin´s der Stecker zu ihren vorgesehenen Anschlusspunkten auf der Platine gemäß dem Schaltplan mit dem Durchgangsprüfer "durchzuklingeln" - Verwechselungen können so noch leicht gefunden werden, bevor sie möglicherweise Schaden anrichten.

Anschließend kann man die Platine im Gehäuse montieren. Eventuell muss das Gehäuse ein wenig umgearbeitet werden, damit die Kabeleinführungen richtig passen und die LED sichtbar ist.

Wer die Möglichkeit hat, kann jetzt einmal probeweise 5V an Pin 2 (+) und Pin 10 (GND) des ISP-Steckers anlegen, dann sollte zumindest schon die LED leuchten.

Sonst tut sich (hoffentlich!) nichts Spektakuläres...

Versorgt wird die kleine Schaltung später über die Spannungsversorgung (5V=) des Experimentierboards.

Das fertige Adapterkabel:





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