AVR 시리즈 ATTINY2313 제어 연습용 MCU모듈 만들기 - AVR 시작하기

블로그를 변경하고 첫 포스팅입니다.

이전 블로그에서 다른 분이 만들어둔 기판을 사용했더니 제가 설계해놓은 PCB가 아니라서 공개도 어렵고 설명도 드리기 어려워서 직접 단면기판으로 MCU모듈을 제작했습니다. 그럼 간단하게 MCU가 뭔지 알아 보겠습니다.

MCU가 무엇일까요?

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MCU(Micro Controller Unit)란 일반PC 컴퓨터의 CPU랑 같은 역할을 하지만 특정분야의 특수 목적용으로 만들어졌고 컴퓨터처럼 CPU, RAM, ROM 등으로 따로 분리되어있는 것이 아니라 ONE-CHIP 하나의 칩에 모든 필요한 모든기능이 다 들어가 있습니다.

위에서 사용된 칩은 다양한 PIC, 8051, AVR, ARM들 에서 Atmel에서 만들어진 AVR 중 Tiny 시리즈이며 8비트로 동작합니다.

제가 설계해놓은 PCB가 일종의 PC 컴퓨터 본체라면 이제 C언어로 코딩해서 AVR의 플래시메모리에 원하는 동작을 설계해 넣기만 하면됩니다.

ATTINY2313의 기능은? 핀배치?

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ATTINY2313의 핀아웃 입니다. 먼저 괄호안의 영문자가 해당핀에 기능이고 포트는 

(PORT 포트 + A, B, D + 포트번호)로 지정되며 차후의 레지스터 개념에도 PORTx로 표현되고 x는 TINY2313에서 사용 될 수 있는 A, B, D를 사용 할 수 있습니다.

각 포트는 A포트 3핀 B포트 8핀 D포트 7핀으로 구성되 있고, A포트는 RESET, XTAL1, XTAL2로 사용되고 있어 I/O 핀으로 사용할 수 없고 B포트와 D포트를 입출력으로 사용 할 수 있습니다.

나중에 알게 되지만 AVR 기능핀중 MISO, MOSI, SCK, RESET 4핀만 프로그래머(ISP)로 연결해주면 다른시리즈의AVR도  쉽게 프로그램이 됩니다.

보다 자세한 내용은 데이터시트를 참고하세요.!

설계된 회로는 다음과 같습니다.

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앞으로 모든 회로 아트윅은 이글캐드로 작성되서 올릴 예정입니다.

위 회로는 single side 모듈로 회로로 포트 번호순으로 핀이 연결 되어있습니다.

위에서 설명 드렸다 싶이 RESET핀과 XTAL1과 XTAL2는 설계시 크리스탈을 사용하도록 

만들었기 때문에 포트A 입출력 포트로 사용 할 수 없습니다.

그리고 회로가 간단해서 브레드보드에 간단히 꾸며서 연습해도 될 것 같습니다.

사용 된 부품은?

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- ATTINY2313V-10PU 1개

- IC소켓 20핀 1개

- 크리스탈 8Mhz 1개

- 핀헤더 Straight타입 40핀 짜리 부러뜨려 6핀으로 사용.

- 3파이 LED RED 1개

- 핀헤더 Angle타입 40핀짜리 부러뜨려 20핀 1개

- 세라믹 콘덴서 20pF 2개

- 모노리틱 콘덴서 0.1uF(104) 1개

- 저항(1/4W) 100k 1개

- 저항(1/4W) 1k 1개

- 몰렉스커넥터 2P 1개

 

에칭 제작

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ATTINY2313 모듈은  직접 회로도를 그리고 PCB 아트윅을 해서 레이저 프린터로 인쇄 후에

공 PCB 기판에 전사 후 에칭 드릴링과정을 거쳐 직접 손으로 제작한 모듈입니다.

이 포스팅이 PCB에칭 포스팅이 아니라 상세한 사진은 나오지 않습니다.

PCB 디자인은 이글캐드로 작성되었고 거버파일은 없습니다.

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 ATTINY2313 MCU모듈 PCB디자인 다운로드 - 구글드라이브로 연결됩니다.

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PCB는 이글캐드로 작성되었고 이글캐드에서 바로 작업 후에 단면으로 작업했으므로  Pad와 Bottom 레이어를 남겨두고 인쇄합니다.

이 때 레이저 프린터를 사용하셔야 되구요. 용지는 시트지나 박리지를 사용합니다.

인쇄후에 토너가 묻은 부분을 기판의 동판크기와 각도를 잘 맞춰서 다리미로 촘촘이 눌러줍니다.

전사시키면 깨끗하게 다 토너가 붙어있지는 않을 겁니다. 남은 빈공간은 네임펜이나 유성 매직으로 채워주세요.

다음으로 생략 된 부분이 많은데 에칭과정을 거치게 되면 위 사진처럼 토너가 있던 부분을 제외

하고는 구리부분이 모두 녹아서 제거됩니다.

에칭과정을 마치면 납땜 할 PAD 부분에 부품이 들어 갈 수 있도록 드릴로 구멍을 뚫어줍니다.

드릴링을 완료했고 실크스크린을 전사합니다.

실크스크린은 꼭 필요한 과정은 아니고 아름다운 PCB기판을 만들기 위해서 저는 실크스크린도

전사시켜서 예쁘게 만들려고 노력했으나 JP1 커넥터 부분이 다 떨어져 버렸네요. ;

마지막으로 전자를 안다면 익숙한 과정 부품을 맞는 위치에 넣고 납땜 합니다.

납으로 모든 배선트레이스와 구리부분을 칠해 두었는데 이렇게 해둔이유는 구리(동판)의 부식을

막기 위해서 입니다.

차후에 납땜이 잘 안될수도 있고 해서 PCB코팅제나 없으면 납으로 코팅해 둡니다.

이 과정은 꼭 필요하지는 않고 깨끗하게 사용하고 싶으신 분은 코팅해주세요.! 

ATTINY2313 모듈 핀아웃

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뭔가 내용중 안넣은것이 있는가 했더니 핀 아웃을 기재하지 않았네요.^

만든 ATTINY2313 모듈을 총 20핀으로 2313의 모든 핀이 Single Side로 헤더핀으로 되어 있습니다. 각 핀은

1번	2번	3번	4번	5번	6번	7번	8번	9번	10번
VCC	RST	PD0	PD1	X-TAL2	X-TAL1	PD2	PD3	PD4	PD5
11번	12번	13번	14번	15번	16번	17번	18번	19번	20번
PD6	PB0	PB1	PB2	PB3	PB4	PB5	PB6	PB7	GND

이렇게 구성되어있어서 브레드보드에 꼽아 손쉽게 실습 할 수 있습니다.^

정리하면서..

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앞으로 만든 모듈로 여러가지 제어 연습을 할 생각이고 차후에 특수목적PCB를 만들어서 AVR프로젝트도 진행해볼 생각입니다. 정리 목적의 블로그가 되면서 딱딱한 어투가 사용되서 어색하지만 댓글로 격려라도 해주셨으면 좋겠습니다.!