STM32F030F4P6 hand-made

STM32F030F4P6 hand-made.

Микроконтроллеры STM32F03 предназначены для решения простых задач не требующих большой вычислительной мощности. Стоимость, доступность и цена - очень важный критерий который является главным при выборе и проектирование устройств - и этот микроконтроллер ими обладает полностью.  В этой статье я хочу рассказать о микроконтроллере STM32F030F4P6 самому первому в линейке третьей серии, с которым мне пришлось столкнуться в своих разработках. Если посмотреть в документацию - ссылка  таблице 2.

Прежде чем взяться за реализацию тех или иных проектов связанных с микроконтроллерами я сначала проверяю свои разработки в " железе". И только "железе" т.к. стараюсь учесть все особенности технического задания. И вот в один прекрасный момент возникла необходимость использовать  микроконтроллер с минимальной ценой. Я выбрал  STM32F030F4P6 в корпусе TSSOP20. 

 

Выбор это хорошо, но "железо" надо было где-то взять и чем скорее тем лучше т.к. время это деньги.

Покупать готовую плату у китайцев - долго.., покупать у перекупщиков плату купленную у китайцев - как вариант или сделать самостоятельно.. 

Я выбрал простой вариант. Купил два микроконтроллера и приступил к изготовлению. Плата должна была быть максимально близкой к техническому заданию которое включало в себя - две кнопки, два светодиода, два аналоговых входа и возможность сохранять данные в микросхему памяти  (сохранять настройки при выключении питания).  Посмотрев, что есть в наличии я приступил к проектированию своей универсальной платы (или близкой к универсальной).

Питание (основной вопрос) - т.к. плата будет использоваться на столе рядом с PC то питаться будем от USB. Взял разъем мини (не микро) .

    

  С USB мы получим 5V, а нам надо 3.3V нужен преобразователь DC/DC. И ЖЕЛАТЕЛЬНО предохранитель! Я буду делать без него. Ранее производя ремонт в двух одинаковых тв приставках мною были приобретены у китайце - микросхемы  mic5219-3.3  

 

 

 

С питание определились.

Микросхема памяти. Была взята из китайской платы AT24C32  IC2

Т.к. шина у на I2C то НЕОБХОДИМА подтяжка

SCL через сопротивление 4.3 Ком (КилоОм) +3.3 V 

SDA через сопротивление 4.3 Ком (КилоОм) +3.3 V 

Почему 4.3 - опыт использования. 

С памятью определились.

Тактирование микроконтроллера. 

Для простых задач вполне можно использовать внутреннюю RC цепочку - 8 МHz HSI.

Вот она 

Из плюсов

 Надежная, будет работать всегда, не надо заморачиваться на настройку внешнего кварца, можно использовать порты для других целей 

Из минусов

Точность! Да, да, мы не корабли в космос запускаем, но должны быть уверены, что ошибок нет в этом самом важном моменте.

Поэтому я выбираю кварцевый резонатор. Причем на 16 Mhz !!

Сема из документации 

   

Я взял такой только на 16. 000 (не 20.000 как на рисунке) .  

Конденсаторы на 22 pF хотя в документации  от 5 до 20 pF

С тактирование все.

Разрабатывать программы и отлаживать будем с Keil то соответственно BOOT на GND.

NRST  - через 10К (KилоОм) на VDD и конденсатор 0.1 микроФ на ПТВ. В принципе 10k можно и не ставить (да и наверное нужно не ставить, но я поставил) . Если посмотреть схему ниже то подтяжка уже внутри микроконтроллера установлена - Rpu к Vdd .  

 

 

Штыри для соединения платы с внешним миром буду использовать обычные. С шагом 2.54 мм.

В принципе и все .. 

Приступим к проектированию платы. Программ для проектирования и платных и бесплатных ного. Я последние лет 10 использую DipTrace. В основном ее часть для разводки проводников. 

Удобно. И конечно не правильно т.к. сначала схема, потом соединения и потом только разводка проводников но .. плата  в данном случае простая и я не вижу смысла рисовать схему (если будут пожелания то конечно сделаю). 

Определившись с размерами корпусов и их наличием в базе DipTrace приступаем к прорисовке платы.  В итоге медленно рождается разводка на плате.

Все на односторонней плате с двумя перемычками 

 

 Если есть желание повторить ссылка на скачивание. 

По плате 

Разъем

Преобразователь DC/DC   mic5219-3.3 + два конденсатора (все как на фото выше)

 

Наличие 3.3V (после DC/DC) светодиод + резистор на 330 ОМ

Верхняя сторона  STM32F030F4P6 (20 пинов)  середина

Кварц + два конденсатора  - слева сверху 

AT24C32  + два резистора (подтяжка) - справа сверху

Разъем для программирования  микроконтроллера 

Сверху :

NRST

Перемычка GND

GND

SWCLK

SWDIO

 

Еще одна перемычка VDD и VDDA

 

Это основное из важного .. остались только штыри GND и +3.3V

И так если все устраивает на плате приступаем к изготовлению ..

Изготавливать будем с помощью домашней технологии !!!

Эта технология ЛУТ. 

Утюг  + лазерный принтер + калька (или бумага похожая на кальку) и терпениеееееее.

 Готовимся к печати.

Берем лист бумаги, располагаем перед собой вертикально, загибаем верхнюю кромку на себя (10 мм примерно).

Берем кальку формата А4 (самую тонкую какую найдете в магазине) и подсовываем ее под согнутый верхний край предварительно промазав плеем ( клеевой карандаш например). Клеем только внутреннюю поверхность загнутой кромки!!!

Ждем когда высохнет 5 мин и кладем в принтер следующим образом  - загнутый и склеенный  край A4 и кальки в принтер так чтобы калька была сверху..

Распечатываем из  DipTrace  в ЗЕРКАЛЬНОМ отображении!! 

Должно получиться так 

Отрезаем текстолит по размеру рамки + 2..3 мм

После отрезки выправляем плату так чтобы лежа на поверхности не было торчащих краев!!

После выправления я наждачной бумагой 

Без сильно!! нажима довожу поверхность до блеска по всей площади и особенно по краям!!

Дальше берем любой порошок для ручной стирки (у меня МИФ) и зубную щетку и делаем то что делаем со своими зубами - под водой насыпаем на край платы порошок и трем. Трем до того состояния когда поверхность станет матовой.  После этого руками не трогаем! Вытираем бумажным полотенцем на сухо.

Включаем утюг на полную мощность и даем ему прогреться. Когда утюг прогревается он включается и выключается и так несколько раз.

Отрезаем один из наших рисунков платы из кальки и заворачиваем нашу плату в него.

    

Берем толстую книгу (журнал, любое толстое и не нужное издание)

Кладем на нее сверток ровной стороной к верху и накрываем листом чистой бумаги и разглаживаем.

Берем утюг и прижимаем им лист бумаги в том месте где плата и держим считая до 6 после начинаем АККУРАТНО разглаживать (слегка надавливая) выделенный на бумаге образ платы еще примерно сек 5.

После такого понимаем зачем нужен лист бумаги сверху.

Полученный и приклеенный к плате лист кальки. Я первый раз сильно водил утюгом и рисунок сдвинулся.

Когда изображение устраивает .. не разворачивая!! опускаем плату с бумагой под воду, жем когда калька промокнет и медленно пальцами стираем ее с платы должно получиться примерно так.

Дальше вытираем бумажным полотенцем и начинаем править аномалии. О том, что рисунок стоит править или лучше переделать я сужу о том как отобразились самые сложные линии. В данном рисунке это место разводки микроконтроллера. Оно получилось хорошо. Поэтому правим убирая остатки бумаги. В местах где проводники не прорисовались или отвалились я дорисовываю ПЕРМАНЕНТНЫМ маркером 0.5 мм.

После корректировки - травим. В интернете приведено много примеров травления плат в домашних условиях. Я это делаю в хлорном железе. 

В результате получаем 

 

Контур остался и по нему ножницами отрезаем лишнее.

Стираем тонер 

Дальше керним отверстия и сверлим. У меня сверло 0.5 мм.

После того как отверстия просверлены - проходим наждачной бумагой (не сильно). Тип бумаги тот же. 

Для домашней реализации очень даже ничего получилось.

Дальше лудим и паяем, отмываем и в итоге получаем плату в сборе

Ура!!!   Все получилось.

Пример работы с платой в статье 

• STM32F030F4P6 Blink CubeMX