インサーキットプログラミング用の小型で便利なコネクタの提案はありますか?


21

SMDパッケージでAVRを使用する多くのPCBがあり、プロトタイプボードのファームウェアを頻繁に変更するため、AVRを迅速かつ簡単にプログラムするための最適なソリューションを提供しようとしています。

最初のアプローチは、ボード上に標準ヘッダー(2x5ピン、0.1インチ)を置くことでしたが、これらは(扱うボードのサイズのため)かさばるので、はんだ付けせずにコンタクトホールだけを作り始めましたヘッダー、およびペンチでヘッダーのピンを曲げて、ボードに出し入れできるようにしました。最適な解決策ではありませんが、うまくいきました。

次のステップは、金の指を使用することでした(つまり、ボードの一方の端には、古いISAボードのようにいくつかのコンタクトが露出しますが、もちろん、コンタクトはわずかです)。それに伴う問題は、ボードのコストが増加し、それでも多くの「不動産」を使用することです。

小さい+安い+きれいな代替品の提案はありますか?理想的には、(金の指のように)ボード上に何もはんだ付けする必要はありません。ボード上のいくつかの小さな接点と、おそらくそこに収まるコネクタがあり、何らかの方法でプログラミングが完了している間、所定の位置に留まる場合、2つの位置合わせ穴について考えていました。

ところで、標準コネクタには10個のピンがありますが、必要なのは6個だけです。


タイトルをより一般的にすることをお勧めします。この質問は、Atmelマイクロコントローラーに固有のものではありません。これについては、「インサーキットプログラミング用の小さくて便利なコネクタの提案」を参照してください。
Dave.Mech.Eng

回答:



15

プロダクションを実行する場合は、テストパッドのセットを使用します。

ポゴピンを使用して簡単にそれらにアクセスできます-事前に定義された場所でブレッドボードにそれらを貼り付け、ボードを押すだけです。MicrochipのICSPでこのアプローチを非常によく使用しています。また、PCBのほぼどこにでもコンタクトパッドを配置できます。これにより、高密度の回路のルーティングが容易になります。

Adafruitには素晴らしいパックがありますが、Digikey(US)やFarnell(EU)などの倉庫販売店からも購入できます。

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


追加:ポゴピンを使用する私のお気に入りの方法:

ターゲットデバイスの3つのPCBを用意します。

PCB#1はターゲットPCBです。プログラムされます。完全に設定する必要があります。

PCB#2はガイドPCBです。すべてのテストパッドにドリル穴(ポゴピンの頭に十分な大きさ)を開けます-場所が見えるので簡単です。必要に応じて(最初に取り付け穴がないなど)、スペーサー用の穴も開けます-少量でコストが心配な場合は、このPCBを犠牲にし、デザインを空のプラスチックボードにコピーして使用します代わりに。

PCB#3は接続されたPCBです。この場合も、すべてのテストパッドに穴を開けますが、今回はポゴピンのテールに合う大きさです。スペーサー用のドリル穴-これは犠牲PCBでもあります。

ヘッドがPCB#2の5mm上に突き出るような深さで、ポゴピンをPCB#3にはんだ付けします。必要なケーブルをすべてはんだ付けします。

PCB2に電気テープまたは絶縁ラッカーを貼ります。

スペーサーをねじ込み、上のPCB#2をねじ込みます。これは、ポゴピンの頭が突き出ているように見えるはずです。

ターゲットPCB#1を押して、PCB#2に合わせます。

利益:)


それらが作られている素材を知っていますか?スペーサーを使用するのは実用的ではないので、私は尋ねていますが、磁気の場合、ボードの反対側の磁石でそれらを保持することができます。
fceconel

スペーサーを気にしないでください。ほとんどの場合、pogoピンはわずかな角度でPCBを扱うのに十分です。重要なのは、ピンと正しい位置にPCBを配置できるかどうかです。
qdot

1
少量(10+)プログラミングでpogoピンを使用する方法に関するセクションを追加しました。
qdot

1
@qdot-このメソッドは、Sparkfunのpogo pin生産ラインによく似ています。個人的には好きではありません。しかし、私のポゴピンのニーズを、試験機に適した形状にカットされたフェノール樹脂の適切な箇所に穴を開けるCNCマシンに送ります:)
ケビンフェルメール

7

@qdotによって与えられる答えは良いものです。誰かがプログラミングヘッダーの代替設計を実装しているのを見たことがあると思いました。彼は太いポゴピンを使用しましたが、ピンはわずかにテーパーが付いているようです。テスト中のボードには、電気接続を行うためにポゴピンと適合する接触を行う大きなめっきスルーホール/ビアがありました。つまり、ポゴピンをメッキされた穴に挿入することができますが、それは十分ではありますが、ぴったりとはまりません。いくつかのpogoピンがPCBにはんだ付けされ、テストボード上のビアと位置合わせされ、接続されるようになりました。このようにして、彼はテストボードと嵌合するための独自のポゴピンコネクタを作成しました。彼は、標準の0.1インチピッチISCPヘッダーを配置するメッキスルーホールでこの作品を作ったと信じています。ヘッダーにはんだ付けする代わりに、彼は自分のポゴピンコネクタをそれと結合し、それを通してマイクロをプログラムすることができました。とても便利に思えました。私はこの写真を見つけようとしましたが、この問題に対する比較的ユニークなアプローチのようです。ピンはこの写真のように見えましたが、ピンのバネ部分にテーパーが付いていたため、テストPCBのスルーホールにぴったりとフィットしました。

similar spring pin

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

これは、このアイデアを説明する写真を見つけることができるほど近いです。

similar system

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

この配置では、電気接続を提供することに加えて、ポゴピンがテストボードを所定の位置に保持したため、これは興味深いと思いました。パッドに押し付けるポゴピンを使用する場合、ポゴピンの作動方向にのみ自由度があり、継続的に軽い圧力をかける必要があるように、ボードを制約する方法を見つける必要があります。つまり、テストフィクスチャを作成する必要があります。この方法では、テストフィクスチャを作成する必要はありません。


1
ピンチで、ポゴピンを直接(PicKitにあるような)女性のレセプタクルに押し込み、この5ポゴの仕掛けを圧縮コネクタとして使用できます。
qdot


私は最近、少量の生産環境でのプログラミングのために、上記のコメントでリンクしたシリーズのパーツを使用しました。ただし、pogoアセンブリはプログラミングジグボードにリフローはんだ付けする必要がありますが、一部の人にとっては問題が生じる場合があります。
Bピート

有望なようです...必要な穴のサイズに応じて、ポゴピンよりも良い解決策になるかもしれません。いくつか買って試してみます。
fceconel

5

同じ問題の解決策を探しているときに、pogo-pinベースのプログラミングキーを作成するためのオープンソースボードであるPogo-Keyに出会いました。前述のタグコネクトのものと同様に、自分でビルドできますが、ボードにクリップで留める登録ピンや脚はありません。


それは確かに、安価で良い選択肢です。しかし、そこにある主な問題は、コネクタを所定の位置にロックする方法がないことです。それが、タグ接続の答えを最良の方法として受け入れた主な理由です。私は自分でポゴピンを使ってコネクタを作成しようとしましたが、そのためアイデアを捨てました。
fceconel

これは素晴らしい機能ですが、クリップが通る穴にいくらかのボードスペースを無駄にします。ポゴキーは、ボタンサイズのボード上で、本当に限られたボードスペース用に設計されたようです。
ブライアンキャンベル

実際、ボード外部のツールを使用してロックする方法が理想的です。私はかつて、pogoコネクターが取り付けられる洗濯ばさみのような3Dモデルを設計し、Shapewaysで注文することを考えていましたが、既製の製品があることを知って仕上げることはできませんでした。
fceconel

(別の回答として属している可能性があります)が、クリップでこのタイプのソリューション探している人は、dfrobotにeClipがあります(ドキュメントはこちら)。この設計により、標準サイズの付属のピンアウトとポゴを取り付けたり、ハードウェアに合わせて独自のPCBを設計したり、異なるピンレイアウトを切り替えたりできます。テンプレートファイルはgithubにあります。設計は非常に堅固で、ここで説明したより大きなポゴピンを使用すると、空のメッキ穴で動作する可能性があります
過剰


3

タイトなボードの場合は、1.27mmピッチのピンヘッダーストリップ用のサイズのパッドセットを使用します。ピンに十分な大きさの穴があります。ハンドヘルド接続の場合は、かなり長いピン(8-10mm)を使用し、ピンを挿入し、PCBに平行に圧力をかけて保持するため、各ピンの弾力性により、めっきされた穴の側面に良好に接触します。


1

金メッキなしで指で移動します。ボードコネクタをリアルタイムで処理するときに、なぜ金指の高い信頼性が必要なのですか?ボードエッジコネクタを使用して接続します。


おかげで、コストを削減することに同意しますが、それだけが問題ではありません。私が使用するファブは、端に接点がある場合に追加料金を請求し、指が使用するスペースの問題もあります。
fceconel

1

特にボードの電源接続を再利用できる場合は、ISPに実際に6ピンは必要ありません。

グランド基準に加えて、リセット、クロック、および2方向のデータ(合計4または5)が必要です。

その時点で、はんだ付けされていない単一の列ヘッダーを使用し、ボードに対して斜めにヘッダーピンを保持して、接触を確保することができます。

ポゴピンに対するこの利点は、ヘッダーピンがより耐久性があり、交換するのに安く(ケーブルにソケットとピンの交換可能なゆるいストリップを使用する)、ピッチ密度が高いことです。

Pogoピンは、ピックアップする接続が多数ある場合、数秒以上続く操作のために接続をクランプする必要がある場合、または便利な短い列ではなくボードに散らばっている場合に意味があります。しかし、彼らはあなたがフィクスチャの何かを設計する必要があります。


6ピンは、プログラムされているときはボードに電力が供給されないためです(AVRプログラマーに電源をフックしたので、単に接続、プログラム、切断できます)。
fceconel

1
とった。アリゲータークリップやグラバー、または意図した電源ハーネスを使用して電源を供給するオプションが常にあります。多くは、技術者がポゴを使用して慎重に設計されたジグに投資することをポイントする技術者-ボリューム(またはダブルインライン要件)、プロトタイプスケールポイントがシンプルで実用的な保守可能なものにどれだけ注意を払って行われるかによって異なります斜めに保持された単一のインラインヘッダーのように。
クリスストラットン

1
わかりましたが、キャッチがあります:プログラミング中にピンの1つへの接続が失われると、AVRを回復不可能な状態にする危険があります(私はそれを2回行いました)。そのため、ポゴピンは、それが起こらないようにするためにより重要になります。
fceconel

@fceconel-良い点、斜めに保持することは、AVRではなくCPLDで使用したテクニックです(これまでのところ、実際のコネクタを含めることができました)
Chris Stratton

@fceconel-「回復不能」?プログラマーを手に入れました!ブートローダーに依存しているわけではありません。電源接続が失われ、IOピンの保護ダイオードを介してAVRに電力を供給している可能性があると考えられます(これにより破損する可能性があります)が、データの破損は問題になりません。
ケビンフェルメール
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.