непорядок

Оно все-таки заработало!

Да, изображение с сильными искажениями, но это все равно успех. Причина моих неудач была банальна – плохо пропаяна микросхема ЦАП. Теперь-то я точно знаю, как правильно запаивать QFP с шагом 0.5.

Пока я выяснял в чем дело, я успел полностью переделать монтаж, сделал все на макетной плате. Теперь устройство выглядит так:

Длинные провода, как мне кажется, – основная причина искажений картинки, ведь рабочая частота устройства более 20 МГц. Но с такими проводами было удобно макетировать.

Кроме того я успел подпалить и преобразователь, и материнскую плату с AVR32. Во время очередного эксперимента появился сильный запах флюса, я дотронулся до микросхемы ЦАП, она была раскаленная. Я быстро выключил питание, но было уже поздно. Материнская плата стала зависать на середине загрузки и не реагировала на ввод с консоли, хотя вывод работал. Я уж подумал, что это конец, но на следующее утро плата ожила. Прежде чем продолжить эксперименты, я выпаял микросхему ЦАП и припаял новую (благо мне прислали два бесплатных образца), на случай, если она все же сгорела. Но и это не помогло. Тогда я стал трогать щупом осциллографа выводы микросхемы и увидел, что сигнал до них не доходит. И только пропаяв как следует все контакты я узрел наконец долгожданное изображение на мониторе.

Ну что, первые опыты показали, что преобразователь работает. Однако монитор ругается на неправильную частоту сигнала и поэтому отказывается отображать картинку. Попытки поиграть с таймингами с помощью fbset пока тоже ничего не дали. Так что продолжаю ковырять.

Прежде чем приступать к сборке главного узла – ЦАП, нужно было собрать еще один вспомогательный, обеспечивающий выход на монитор. Узел содержит несколько резисторов и микросхему с инверторами для защиты выходных портов процессора AVR32. Монтаж также сделан на кусочке картона.

Теперь можно приступать к самому интересному. Плата SchmartBoard и вправду оказалась удобной, запайка микросхемы QFP с шагом 0.5 не вызвала даже у такого профана, как я, никаких проблем. ЦАП припаялся быстро и аккуратно.

Далее нужно припаять к этой макетке всякую мелочь и разъем для подключения к AVR32.

Итак, все узлы готовы, осталось их соединить в готовое устройство.

Такая вот получилась каракатица. В следующий раз, пожалуй, не буду лениться и сделаю нормальный печатный монтаж. На этом аппаратная часть закончена, теперь нужно подхачить Linux на NGW100 для добавления поддержки LCD.

На днях немного попаял. Прежде всего исправил широко известный недостаток своей паяльной станции, заключавшийся в том, что керамический нагреватель не полностью заходил внутрь жала. Процедура заняла не более 10 минут, теперь паяльник работает отлично. В качестве второго паяльника использовал свой старый добрый ЭПСН.

После этого занялся преобразователем LCD-VGA. Для начала нужно было изготовить разъем с кабелем, с помощью которого можно будет подключать преобразователь к плате с AVR32. Обычно для этих целей используют разъемы IDC, такие, как для подключения IDE жестких дисков. Кабели с IDC разъемами очень просты в изготовлении: плоский кабель специальным образом помещается в заготовку разъема, затем разъем зажимается, при этом иголочки внутри него прокалывают кабель, обеспечивая контакт с жилами. Это чем-то похоже на обжим разъема RJ-45. Но у разъемов IDC есть четкая номенклатура, существует разъем на 34 контакта, а следующий за ним уже на 40. А производитель моей платы мало того, что забыл припаять ответные части разъемов расширения, но и зачем-то выбрал разъем на 36 контактов, причем 2 из них не используются. Конечно можно было бы сделать IDC разъем на 40 контактов, чтобы часть из них висела в воздухе, но это не красиво. Поэтому пришлось изготавливать разъем по другой технологии, с запайкой каждого вывода кабеля в специальное гнездо.

Нужен еще один разъем, через который готовое устройство будет подключаться к монитору. Это стандартная розетка D-sub на 15 контактов. Ее изготовление гораздо менее трудоемко.

Далее необходимо было проделать интересную процедуру – подпаять SMD конденсатор параллельно обычному выводному. Дело в том, что когда я закупал комплектующие для этой поделки, в магазине не оказалось выводных конденсаторов на 10 мкФ, пришлось взять чип-компонент. Впрочем, особых сложностей это не вызвало.

Оба этих конденсатора используются в узле, обеспечивающем фильтрацию высокочастотных помех, которые может давать монитор, в цепи питания. Собрал я этот узел на кусочке картона,  о таком методе узнал еще в детстве из журнала «Радио».

Мой папа в молодости был заядлый радиолюбитель, причем на довольно серьезном уровне. Своими руками делал звуковую технику класса Hi-Fi. Я родился поздно, поэтому застал только здоровый бобинный магнитофон. А были еще усилители, радиоприемники, проигрыватели грампластинок и конечно же аппарат, позволявший записывать из радиоэфира запрещенное «Буги-вуги» на рентгеновские снимки. Как-то папа рассказывал, что когда умер Сталин, был траур и родители ему не разрешали налаживать новый усилитель, чем он был крайне недоволен. Папе тогда было 14.

Я невольно перенял это увлечение, но дальше простейших пищалок на двух транзисторах у меня дело не пошло, а потом и вовсе забросил. В институте я учился на факультете радиотехники, но собственно радиотехникой не занимался в отличии от некоторых своих сокурсников. И вот сейчас мне вдруг захотелось что-нибудь спаять. Но не из области усилителей, а что-то цифровое. Спаять, а потом спаянное запрограммировать.

Коллеги на работе, прознав про это, подарили на день рождения паяльную станцию Lukey 702.

Правда, чтобы начать паять, нужно было прикупить еще всякой мелочевки типа флюса и припоя, что я и сделал.

Осталось решить, что мастерить. Сначала я хотел сделать простую игровую консоль. Посмотрел в Интернете, наткнулся на проект Uzebox. Ребята создали на базе современного 8-битного микроконтроллера аналог старых приставок типа Dendy. Эта штука мне очень понравилась, но был один минус. Подключалась она к телевизору, а его-то у меня и нет. Поэтому я решил сделать что-то похожее, но подключающееся к обычному компьютерному монитору.

Тут я вспомнил, что дома у меня уже несколько лет валяется без дела одноплатный компьютер на базе процессора AVR32.

Купил я его с расчетом портировать на эту архитектуру OpenBSD, но дело заглохло. Правда я все еще не теряю надежду вернуться к этому проекту. Так вот, возникла идея подключить эту плату к VGA монитору. А уже на основе полученного устройства можно делать что хочешь, хоть игровую консоль, хоть огромного человекоподобного робота.

У самого процессора есть выход только на LCD дисплей. Интерфейс LCD чисто цифровой, цвет каждой точки передается в виде 24-битного числа по параллельной шине. VGA же – аналоговый сигнал, поэтому нужен преобразователь. По счастью, схема преобразователя легко нашлась. Для процессора AVR32, помимо моей дешевой демонстрационной платы, существует еще полноценный отладочный комплект. И в нем в частности есть выход на VGA монитор. Схема комплекта доступна, и выдернуть из нее нужный кусок труда не представляет.

Основу схемы составляет быстрый трехканальный АЦП, формирующий из набора цифровых LCD сигналов три аналоговых сигнала RGB. Микросхема АЦП стоит в розницу около 800 рублей, поэтому я решил сэкономить. Зарегистрировавшись на сайте производителя и прикинувшись разработчиком электроники я попросил прислать пару образцов этой микросхемы, якобы для разработки некого устройства, которое затем будет производиться серийно. На мою просьбу откликнулись, и через месяц образцы были у меня, причем совершенно бесплатно.

Печатную плату я решил не делать. Для запайки микросхемы купил буржуйскую макетную плату SchmartBoard. Она выгодно отличается от отечественных аналогов, во-первых, качеством исполнения, а во-вторых, особой технологией легкой пайки EZ.

Осталось докупить конденсаторов с резисторами для обвязки и можно начинать.

И вот первый шаг сделан. На плату с AVR32 запаяны разъемы расширения, к одному из которых потом будет подключаться преобразователь LCD-VGA. Почему-то сам производитель платы этого не сделал, оставив только площадки под разъемы.