Osadenie a oživenie

Úloha

1. Meraním overte funkčnosť jednotlivých súčiastok predtým ako ich budete osádzať do plošného spoja
2. Postupne osádzajte súčiastky a oživujte zariadenie.
3. Po kompletnom osadení a otestovaní dosky upravte program podľa skútočného návrhu.
4. Osadte do pätice MCU a naprogramujte ho upraveným programom.
5. Otestujte jednotlivé funkcie hodín. Prípadne odstránte HW ale SW chyby.

Toretický rozbor

Pvým krokom pri výrobe elektronického zariadenia je vstupná kontrola materíalu. Vo veľkých firmách na to existuje celé oddelenie ktoré sa najčastejšie označuje Parts Quality (PQA). Ich úlohou je robiť námatkové kontroly dodávaného materiálu. Pokiaľ niekde vyskočí vyššia chybovosť ako je nastavená - alebo z výroby príde spätná väzba o zvýšenej chybovosti nejakého komponentu. Prípadne sám dodávateľ označí niektoré dodávky materialu za podozrivé - v takom prípade sa púšťa masívne testovanie kde sa zabezpečuje 100% vstup do výroby. V takomto prípade sa kontroľuje, každá jedna súčiastka. V závislosti od dodávateľsko odberateľských zmlúv môžu ísť všetky tieto dodatočné náklady na vrub dodávateľa. Niekedy dodávateľ vadnú sériu komponentov stiahne a kontrolu robí vo vlastnej réžii. Alebo si na to najme sortovaciu spoločnosť v mieste zákazníka. Čo býva často lacnejšie, ako prevážanie komponentov cez polovicu zemegule.
Tieto procesy sa označujú pojmami sorting. Ide o triedenie komponentov s cieľom vyhľadať vadné alebo inak nevhodné kusy.
rework Ide o opravu chybných kompontov tak aby sa dali použiť. Príklad firmy pre sortovanie rework

Výroba elektronického zariadenia má tiež svoje fázy. Naše zariadenie prešlo z etapy návrhu design do fázy výroby prvého prototypu. V tejto fáze nie je možné zariadenie kompletne osadiť a predpokladať že bude funkčné. Pri stavbe prototypu sa postupuje v malých krokoch ktoré sa okamžite overujú. Mi budeme kombinovať meranie, osadzovanie testovanie, oživovanie (hľadanie príčiny nefunkčnosti) podľa nasledovného postupu, ktorý sa mi ukázal ako najefektívnejší.

Postup

1. Overte či na doske nie je skrat medzi napájacími cestami.
2. Zmerajte všetky rezistory ktoré slúžia na obmedzenie prúdu LED segmentami.
3. Pokiaľ sú hodnoty správné, osadte rezistory na správne pozície dosky. Orientujte sa podľa schmémy a rozmiestnenia súčiastok na DPS.
   Pri spájkovaní vždy používajte dostatok tavidla flux
4. Zmerajte všetky rezistory ktoré slúžia na obmedzenie prúdu bázami tranzistorov
5. Pokiaľ sú hodnoty správné, osadte rezistory na správne pozície dosky. Orientujte sa podľa schmémy a rozmiestnenia súčiastok na DPS.
6. Zmerajte kondezátory pre oscilátor a osadte ich na dosku.
7. Otestujte funkčnosť kryštála v existujúcich hodinách. Po overení funkčnosti ho osadte na dosku.
8. Osadte päticu. Vkladajte opatrne aby ste nepovysúvali jednotlivé piny. Pred zaspájkovaním skontrolujte si či je správne orientovaná.
9. Zmerajte kondenzátor ktorý blokuje napájacie napätie pre MCU a osadte ho.
10. Skontroľujte funkčnosť tlačítok a osadte ich.
11. Osadte kolíkovú lištu. Osadte správne modrý a červený kolík na správne miesto dosky
12. Pripojte laboratórny napájací zdroj s prúdovým obmedzením (ak je nastaviteľné nastavte ho na hodnotu 1A) Nastavte/pripojte správnu hodnotu napájacieho napätia. Skontrolujte či po zapnutí zdroja nenastalo prúdové obmedzenie. Ak áno odpojte dosku a nájdite a odstránte skrat medzi napájacími vodičmi.
    Na odsávanie cínu, ktorý vytvoril vodivý mostík medzi cestičkami používajte medenný odsávací pásik. Pásik nestrihajte ale používajte len jeho koniec. Odstrihnite len časť pásika ktorý je kompletne nasatý cínom. Pri odsávaní používajte tavidlo, aj opakovane.
13. Skontroljte napájacie napätie a polaritu na príslučných vývodoch procesora (orientujte sa podľa schémy zapojenia). Skontrolujte tiež prítomnosť a polaritu napätia na emitoroch spínacích tranzistorov.
14. Premerajte funkčnosť tranzistorov. Pri osadzovaní dbajte na správnu orientáciu podľa návrhu DPS.
15. Dôsledne overte funkčnosť LED displejov. Skontrolujte či svieti každý segment displeja. To znamená že treba overiť celkovo 16 segmentov na každom jednom dvojsegmente.
    Dobre si rozyslite akým spôsobom budete testovať funkčnosť displejov. Ak si displej sami zničíte, ďalší už zadarmo nedostanete.
    Displeje osadte. Samozrejme že tiež treba dávať pozor na orientáciu.
16. Zmerajte filtračný kondenzátor napájacieho napätia. Osadte ho na dosku. Pozor na správnu orientáciu.
17. Pripojte opäť dosku na laboratórny napájací zdroj. Opäť skontrolujte napájacie napätie. Tento raz aj na pätici MCU.
    Netlačte moc na pliešky v pätici. Sú to najlacnejšie z číny a preto nie sú veľmi kvalitné. Ak tam napríklad zapichnete kolík káblika pliešok sa už nevráti na svoje pôvodné miesto a kontakt s vývodom MCU nebude žiadny, alebo nespoľahlivý.
18. Pripravte si dva pomocné vodiče. Prvý sa bude postupne pripájať na signály označené ako SEG1, SEG2, SEG3 SEG4 Pripojte ho na taký potenciál aby ste zopli PNP tranzstor ktorý je tu cez bázový rezistor pripojený
19. Druhý vodič sa bude postupne pripájať na signály označené ako A, B, C, D, E, F, G, DP. Druhý koniec vodiča zase treba pripojiť na správny potenciál aby ste uzatvorili obvod príslušnou LED do zdroja.
20. Po pripojení oboch vodičov na správny potenciál by sa mal daný segment na jednej číslicovke rozsvietiť. Otestujte či takto viete rozsvietiť všetky LED segmenty
    Pri tomto teste môže nastať viacero chybných stavov. Jeden segment nesvieti, jeden segment v celom rade nesvieti. Nesvieti jedna celá číslicovka. Svietia naraz dva alebo aj viac segmentov. Svietia naraz dve alebo aj viac číslicoviek. Pouvažujte čo spôsobuje takéto chybné správanie a problém odstránte
    Správnosť činnosti displeja predvedte vyučujúcemu.
21. Osadte MCU a pripojte napájanie z arduino dosky.
22. Presunte sa na pracovisko S3. Tu zmerajte obvod hodinových impulzov MCU. Postupujte podľa nasledovného podrobného návodu
23. V spolupráci s vyčujúcim upravte program podľa aktuálnej schémy zapojenia
24. Pripojte si na dosku napájacie akomunikačné signály TxD, RxD, RESET. Naprogramujte MCU upraveným programom. Skontroľujte funkčnosť. Prípadne opravte nájdené chyby.

Záver