Извилистые дорожки и стройные ножки

Благополучно отучился на отделении информатики физфака. Был и курс «Введение в системы автоматического проектирования радиоэлектронных устройств» (разводка печатных плат, проще говоря), и с микросхемами элементарной логики мы знакомились как в теории, так и на лабораторных. В дипломной работе я использовал микроконтроллер, то есть был не понаслышке знаком с тем, что можно получить, накодив на C несколько сотен строк. Одногруппник, которому больше нравилось высокоуровневое программирование, взял меня в напарники для разработки светоматрицы — платки 8×12 светодиодов, которая должна была управляться с компьютера. Ни у него, ни у меня не было абсолютно никакого опыта, не считая вышеописанного обучения в университете, поэтому неудивительно, что даже с чисто организаторской стороны было много факапов. Однако я хочу рассказать о моих программно-железячных косяках. Мало ли, вдруг кому пригодится.

Free Serial Port Monitor — хорошая программа. Но показывает она не то, что пришло в буфер COM-порта, а то, что прочитала использующая его программа. Поэтому надо было не покупать новую микросхему MAX232, решив, что предыдущая сгорела, а просто добавить в отладочную программу чтение.

Altium Designer — тоже хорошая программа. Только вот все библиотеки в ней созданы в расчёте на английскую систему мер. Если вы используете десять деталей из стандартной библиотеки и одну свою, подумайте о том, обязательно ли делать её в СИ. На чертеже очень трудно заметить, что четыре проводка к пятивыводному разъёму подцепились, а один остался в полупикселе от положенного места. В итоге на плате не оказалось одной дорожки. Хорошо, что использовалась она только для программирования! Спасла конструкция «проволока, с одной стороны прикрученная к штырьку для программирования, иголка и рука, тыкающая в малюсенькую ножку микросхемы».

От аппаратных глюков никто не застрахован, даже если микросхемы покупались у поставщика, работающего напрямую с производителем. Прежде чем десятый раз просматривать собственный код, который идеален, пишите тестовые программы. В моём случае проблема была в том, что при замыкании одной из ножек на землю микроконтроллер начинал слать в USART мусор (точнее, циклический мусор: каждые три байта всё повторялось, но от этого не легче). Хорошо, были свободные ножки, так что ситуацию спасло припаивание проводка, разрезание дорожки и исправление программы.

Если во всей партии из сорока микроконтроллеров глючат одни и те же четыре ножки, это не значит, что вам подсунули эксклюзивно подобранный брак. Надо просто почитать документацию и выяснить, что, помимо используемого вами интерфейса SPI, есть ещё и JTAG, который работает именно через эти ножки. Его можно отключить, но по умолчанию он включён.

А ещё источник постоянного тока (5 В, 12 А) не любит, когда от него требуют то 0 А, то 2 А (не говоря уж обо всех двенадцати) с частотой всего полкилогерца, да ещё не по синусоиде, а ступеньками. Нет, сам источник не сгорел. Но вот напряжение от таких скачков чувствовало себя нестабильно, а вместе с ним и блютус-модуль, в результате чего связь с компьютером терялась. Эта проблема оказалась самой лёгкой: я впаял перед модулем диод, чтобы заряд обратно не утекал, а падение напряжение на полвольта скомпенсировал уменьшением токоограничительного сопротивления, и всё заработало. Интересно, что микроконтроллерам ATmega16 скачки были нипочём, хотя по документации они должны были отключаться раньше модуля.

Это, конечно, далеко не все трудности, с которыми пришлось столкнуться (или придётся: работа ещё не совсем закончена). Надеюсь, своим рассказом я уберегу какого-нибудь начинающего разработчика от нескольких дней битья головой о стену.