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

Tengo muchas PCB que usan un AVR en un paquete SMD, y dado que con frecuencia cambio el firmware en las placas prototipo, estoy tratando de encontrar la mejor solución para programar el AVR de forma rápida y sencilla.

El primer enfoque fue tener un encabezado estándar (2x5 pines, .1") en la placa, pero dado que estos son voluminosos (para el tamaño de las placas con las 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 poder "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 viejas placas ISA, pero con solo unos pocos contactos, por supuesto). El problema con esto es que el costo de la placa aumenta y aún usa muchos "bienes inmuebles".

¿Alguna sugerencia de alternativas pequeñas, baratas y limpias? Idealmente, sin tener que soldar nada en la placa (como con los dedos de oro). Estaba pensando en algunos contactos pequeños en la placa y tal vez dos orificios 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.

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 la programación en circuito?".

Respuestas (8)

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

Eso es exactamente lo que estaba buscando, muchas gracias!

Vaya con un juego de almohadillas de prueba, si va a realizar una producción.

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

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

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

Agregado: Mi forma favorita de usar pines pogo:

Tome 3 PCB de su dispositivo de destino.

El PCB n.° 1 es su PCB de destino: se programará y debe completarlo por completo.

La placa de circuito impreso n.° 2 es la placa de circuito impreso guía: taladre orificios (lo suficientemente grandes para la cabeza de los pines pogo) a través de todas las almohadillas de prueba; es más fácil ya que puede ver la ubicación. Si es necesario (por ejemplo, si no hay agujeros de montaje para empezar), taladre agujeros para los espaciadores también; está sacrificando esta placa de circuito impreso, si le preocupa el costo en un volumen pequeño, copie el diseño en una placa de plástico en blanco y utilícelo. en cambio.

La PCB n.° 3 es la PCB conectada; nuevamente, taladre orificios a través de todas las almohadillas de prueba, esta vez lo suficientemente grandes como para que quepan en la cola del pin pogo. Taladre agujeros para los espaciadores: esta también es una placa de circuito impreso de sacrificio.

Suelde los pines pogo a la PCB n.° 3, a una profundidad tal que las cabezas sobresalgan 5 mm por encima de la PCB n.° 2, con los espaciadores que tenga. Soldar todos los cables necesarios.

Aplique cinta eléctrica o laca aislante en PCB2.

Atornille los espaciadores, atornille el PCB #2 arriba. Debería verse como si solo sobresalieran cabezas de alfileres saltadores.

Presione el PCB n.º 1 de destino alineándolo con el PCB n.º 2.

Lucro :)

¿Sabes de qué material están hechos? Lo pregunto porque no sería práctico usar espaciadores, pero si fueran magnéticos, podría mantenerlos en su lugar con un imán en el otro lado del tablero.
No se moleste con los espaciadores, en la mayoría de los casos, los pines pogo tienen suficiente elasticidad para lidiar con PCB en un ligero ángulo. Lo que importa es si puede alinear correctamente la PCB con los pines.
Se agregó una sección sobre cómo uso los pines pogo en la programación de volumen pequeño (más de 10).
@qdot: su método se parece mucho a las líneas de producción de pines pogo de Sparkfun , que tiene algunas ilustraciones agradables para el método. A mí personalmente no me gusta; pero tengo que enviar mis necesidades de pin pogo a una máquina CNC que taladra agujeros en los lugares correctos en una pieza de fenólico que se ha cortado en la forma correcta para mi máquina de prueba :)

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 que parecían tener una ligera conicidad. La placa bajo prueba tenía grandes orificios pasantes/vías chapados que hacían un contacto adecuado con los pines pogo para hacer la conexión eléctrica. Es decir, se podría insertar un pasador pogo en el orificio chapado 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 en la placa de prueba y se conectaran con ella. De esta manera, hizo su propio conector pin pogo para acoplarse con la placa de prueba. Creo que hizo que esto funcionara con orificios pasantes enchapados donde colocaría un encabezado ISCP de paso estándar de 0.1 ". En lugar de soldar el encabezado, simplemente acopló su conector pogo-pin y pudo programar el micro a través de él. Me pareció muy conveniente. Traté de encontrar una imagen de esto, pero parece ser un enfoque relativamente único para este problema. Los pines se parecían a los de esta imagen, pero tenían un cono en la parte del pin elástico que hacía que encajaran bien 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/nuevos_productos/detalle/22

Pensé que esto era interesante porque en este arreglo los pines pogo mantenían la placa de prueba en su lugar además de proporcionar la conexión eléctrica. Si usa pines pogo que presionan contra las almohadillas, también debe encontrar una manera de restringir el tablero para que el único grado de libertad esté en la dirección de actuación del pin pogo y debe proporcionar una presión ligera continua. Eso es lo que tienes que hacer un dispositivo de prueba. Con el método, le sugiero que no tenga que hacer un accesorio de prueba.

En caso de apuro, puede insertar los pines pogo directamente en el receptáculo hembra (como el del PicKit) y usar este artilugio de 5 pogo como conector de compresión.
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 pogo deben soldarse por reflujo a la placa de plantilla de programación, lo que puede presentar problemas para algunos.
Parece prometedor... dependiendo del tamaño del 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 probaré.

Mientras buscaba una solución al mismo problema, encontré Pogo-Key , una placa de código abierto para crear una clave de programación basada en pogo-pin. Similar a los Tag Connect mencionados anteriormente, que puede construir usted mismo, pero sin los pines de registro o las patas que lo sujetan a su tablero.

Esa es una buena alternativa barata, de hecho. Pero el problema principal es no 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 pogo, pero abandoné la idea debido a eso.
Esa es una buena característica, aunque desperdicia algo de espacio en la placa en los agujeros por los que pasan los clips. Parece que la tecla pogo fue diseñada para un espacio de tablero realmente limitado, en un tablero del tamaño de un botón.
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 de ropa a la que se conectaría el conector pogo y pedirlo en Shapeways, pero me desanimé a terminar cuando supe que había un producto listo para usar.
(podría 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 adjuntar 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 pines. los archivos de plantilla se encuentran en github. el diseño es bastante sólido, y con los pines pogo más grandes mencionados aquí , puede funcionar con agujeros chapados vacíos

Construí un pequeño adaptador de PCB utilizando el apilador SOLO escalonado de AVX para programar AVR. Consulte http://daniel-spilker.com/blog/2011/04/25/isptouch-for-avr-microcontrollers/ para obtener más detalles. También creé una biblioteca Eagle ya que el adaptador requiere una huella personalizada.

Para tableros estrechos, utilizo un juego de almohadillas del tamaño de una tira de pin-header de paso de 1,27 mm, con orificios lo suficientemente grandes para los pines. Para la conexión manual, use pines bastante largos (8-10 mm), y simplemente inserte los pines y sosténgalos aplicando presión paralela a la PCB, de modo que la elasticidad de cada pin proporcione un buen contacto contra los lados de los orificios enchapados.

Ir 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? Utilice un conector de borde de placa para hacer el contacto.

Gracias, estoy de acuerdo en que debería reducir el costo, pero esa no es la única preocupación. La fab que uso cobra extra cuando hay contactos en los bordes, y también está el problema del espacio que usan los dedos.

En realidad, no necesita 6 pines para ISP, especialmente si puede reutilizar las conexiones de alimentación de la placa.

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

En ese momento, puede usar un cabezal de una sola fila, sin soldar, y sujetar los pines del cabezal en ángulo con respecto a la placa para asegurar el contacto.

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

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 dispersos alrededor del tablero en lugar de en una fila convenientemente corta. Pero requieren que diseñes algo parecido a un accesorio.

Los 6 pines se deben a que la placa no recibe alimentación de otra manera cuando está programada (conecté la alimentación al programador AVR, de modo que simplemente podía conectar, programar y desconectar).
Entendido. Siempre existe la opción de usar pinzas de cocodrilo o agarradores o el arnés de alimentación previsto para alimentarlo. Mucho depende de cuántos de ellos se van a hacer según el cuidado del técnico: el volumen (o un requisito de doble línea) apunta a invertir en plantillas cuidadosamente diseñadas con pogos, la escala prototipo apunta a cosas simples, pragmáticas y fáciles de mantener. como el encabezado único en línea sostenido en ángulo.
Está bien, pero hay un problema: si pierde la conexión con 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 saltadores se vuelven más importantes para asegurarse de que eso no suceda.
@fceconel: buen punto, sostener en ángulo es una técnica que he usado con CPLD en lugar de AVR (para los cuales hasta ahora he podido incluir conectores reales)
@fceconel - ¿"Irrecuperable"? ¡Tienes un programador en tus manos! No es como si estuvieras confiando 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.
@KevinVermeer puede ser, ya que la energía provenía del mismo conector, y tal vez los pines de alimentación se cortaron poco antes que los pines de datos. Pero de todos modos, el resultado final, y el motivo de mi comentario, es que es importante tener una conexión sólida durante todo el ciclo.
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