Статический заряд и Atmega8?

[onivan]

Привет всем!

Делаю одну поделку на МК Atmega8, в которой одна база и 4 дополнительных устройства. Связь по NRF24L01+.

Проблема в том, что после того, как я спаял платы, из 5-ти Atmega8A-AU три оказались нерабочими. Я заказал еще 3 на замену. И опять: 2 рабочих, 1 -- дохлая.

Сначала я подумал, что перегрел их паяльником или что лудил платы глицерином и недостаточно промыл. Но вчера до меня дошло! Я их убил статикой! Никогла не заморачивался защитой от статики, максимум дотрагивался до массивного металлического предмета (напр. открытый корпус компа) и ни разу ничего не повреждалось от статики. И вот такой жестокий урок - 4 убитых из 8 Atmega8!

А еще у меня кошка запрыгивала на стол и на колени как раз во время пайки, а когда ее гладишь, то довольно ощутимо стреляется статикой.


Сейчас начался отопительный сезон, воздух в помещениях сухой и статический заряд накапливается намного больше и хуже стекает или вообще не стекает.

Так что посочувствуйте или наоборот, скажите какой я олух...

Буду заказывать новые Atmega8 и теперь обязательно сделаю антистатический браслет.

Если эта тема больше подходит для раздела Мяу!, прошу модераторов извинить и перенести ее туда...

[Enman]

обязательно сделаю антистатический браслет

кошке?
а паяльник не мог свою долю добавить?
влажность в комнате брызгалкой повышать...

[onivan]

Ага, себе -- ошейник, а кошке -- браслет!

Паяльник обычный советский трансформаторный до 24 В. Проверял тестером и осциллографом -- там меньше вольта. Правда при пайке светодиоды светятся, но еле-еле.

USBASP их никак не видит. Подключал кварц, тоже ничего.

Влажность я обычно повышаю самодельным увлажнителем: бутылкой с бинтом в качестве каппилярного испарителя. Но в этом сезоне еще не сделал...

Поиск по интернету показал, что чаще всего Атмеги убиваются статикой, все остальное им не так страшно.

А возможно ее как-то проверить на исправность? По сопротивлениям или напряжениям на каких-то выводах?

[Gudd-Head]

максимум дотрагивался до массивного металлического предмета (напр. открытый корпус компа)

У меня в квартире без заземления на корпусе компа 110 В

А возможно ее как-то проверить на исправность? По сопротивлениям или напряжениям на каких-то выводах?

Это только драйверы порта проверите, но не ядро.

[onivan]

110 В это понятно, но ведь ток там, наверное, мизерный, чтобы повредить что-то. Я вот думаю куда зацепить антистатический браслет. У меня частный дом, заземления нету, батареи отопления нету, вот и думаю прицепить к корпусу компа, как к более менее массивной железке.

[Ser60]

при пайке светодиоды светятся, но еле-еле

Однако... Советую заземлить жало паяльника. При этом браслет необязательно. У меня он не прижился, т.к. часто забывал отстегнуть его при отходе от стола. Достаточно будет перед захватом детали для пайки дотронуться металлическим пинцетом до заземленного жала. Кошку гладить во время монтажа платы не стоит. Еще при монтаже постарайтесь одевать одежду не из синтетики. Если стул катается по ковровому покрытию на полу, подложите под него платиковую антистатическую прокладку (она также ковер предохранит).

[Martin76]

110 В это понятно, но ведь ток там, наверное, мизерный, чтобы повредить что-то

Напряжение и токи там достаточные, чтобы выжигать входы у усилителей например.

[onivan]

Эх! Но если ведь подключать к корпусу компьютера жало и браслет через резистор на 1 и больше мегаОм, то ток по идее станет маленьким, а статика стечет. Или найти какой-то другой массивный метталический предмет?

Ну и одежжу нужно будет подобрать. А то ведь сейчас прохладно, так хочется одеть что потеплее, а оно или шерстяное или из синтетики... Но на время пайки можно потерпеть.

[Ser60]

Если в сетевой розетке нет отдельной клеммы земли, подсоединитесь хотя-бы к батарее отопления.

[hulc]

Привет всем!

Делаю одну поделку на МК Atmega8, в которой одна база и 4 дополнительных устройства. Связь по NRF24L01+.

Проблема в том, что после того, как я спаял платы, из 5-ти Atmega8A-AU три оказались нерабочими. Я заказал еще 3 на замену. И опять: 2 рабочих, 1 -- дохлая.

Сначала я подумал, что перегрел их паяльником или что лудил платы глицерином и недостаточно промыл. Но вчера до меня дошло! Я их убил статикой! Никогла не заморачивался защитой от статики, максимум дотрагивался до массивного металлического предмета (напр. открытый корпус компа) и ни разу ничего не повреждалось от статики. И вот такой жестокий урок - 4 убитых из 8 Atmega8!

Ковер... Если шерстяной, то вообще зачет))) + Кот))
Браслет однозначно и паяльник землить, и руками не лабузать контроллер. Хотя сколько паяю, ни разу такого не встречал именно с атмегой.

PS: Или носки из эбонита...

[SergeBS]

Я их убил статикой!

С учетом того, что выводы ATmega8 имеют защитные диоды (как и почти вся 176 серия), убить МК статикой - невозможно. Скорее - "прохудившаяся" изоляция нагреватель-жало.
Gudd-Head, Martin76 - этот вариант выдали. Сетевой паяльник+касание ср.точки компа при "утечке" по одному из проводов паяльника - достаточно, чтобы "удачно" попадая питанием паяльника, выжечь током утечки. А включив наоборот к фазному проводу - запаять нормально.
Поскольку "убил" - ну совсем "информативно", больше ничего не подходит. Сейчас телепаты соберутся и определят, с чего это такой вывод сделан.
Соответственно - не надо "барабошек" плодить.

Правда при пайке светодиоды светятся, но еле-еле.

Чего быть НЕ ДОЛЖНО. Вот и меряй, какой ток (переменный!) попрет, если этот "трансформаторный" паяльник на корпус компа сажать. Совершенно не удивлюсь, если выяснится, что АВТОтрансформатор, или жало на ламель или сердечник этого трансформатора проводом пришлепнуто и т.п.
У меня ЭПСН25-24, на пластмассовой коробке трансика - типа "заземляющая" клемма. Так если ее не трогать - все хорошо, а если к ней жало паяльника подключить - то станет ПЛОХО. Через паразитную емкость транса жало к фазе сети будет подключаться, причем зависимо от включения вилка паяльника - сетевая розетка(фаза), а корпус компа в этом случае - точно кирдык. Там делитель 1:2 "фаза"-0. Т.е. либо ничего не соединять, либо - клемма-паяльник-0 компа и еще и жестянку на стол класть - к ней подключать.

Поиск по интернету показал, что чаще всего Атмеги убиваются статикой

Угу. У публики, которая на статику свою "компетентность" по части заземления и т.п. списывает. По простой, как гвоздь цепочке - "а вот у меня заземлять некуда, я запаял - погорело. СТАТИКА!".
А еще в интернете есть вечные двигатели типа халявного электричества (всего $20 супердевайс стоит) и гарантированные способы выигрыша в рулетку. В очень большом количестве!

[onivan]

SergeBS если не статика, то помогите разобраться, что случилось. Перспектива выкидывать 50% микроконтроллеров при пайке как-то удручает.

Подробнее об условиях:

"Рабочее место" - бывает выглядит более аккуратно.


"Паяльник". Я уже приобрел паяльник для паяльной станции и собрал блок управления по одной из схем здесь на форуме. Даже Атмега при этом выжила. Но пока паяю этим.


Схема устройства, в котором умерли Атмеги


Разводка


Одна из нерабочих плат:


Я уже тут налепил дополнтельно несколько емкостей на 100нФ как вариант. Соединения я перепроверял и на этой и на других нерабочиих платах. На другой плате выпаивал Атмегу, промывал плату и снова припаивал. Подключал кварц с емкостями...

Готовая рабочая плата:



Мне нужно изготовить 4 таких платы. Сперва я спаял 4 из которых 3 оказались нерабочими. Условия те же самые для всех. Перед пайкой дотрагивался до корпуса компа.

В это же время припаивал smd светодиоды, которые чуть-чуть светились. У меня нету куда заземлить (нету батарей и заземления), поэтому померять потенциал на жале и на корпусе компа тестером не удалось. Недавно мне подарили осциллограф, который и показывает, то что на фотографиях ниже.

После того, как пришли новые 3 Атмеги, я изготовил 3 новые платы, так как у старых после выпаивания атмег поотрывались дорожки, ну и на всякий случай. При этом я прикрутил провод к жалу прикрученный к корпусу компа напрямую (я позже уже вычитал, что нужно еще сопротивление на МОм) . А вот при изготовлении 3-ей платы открутил провод. Как раз эта и оказалась неисправна... Почему так я не знаю. Статика это или напряжение от корпуса компа...

Вот что я намерял сейчас осциллографом. Цена деления 5В.

Земляной конец щупа никуда не подключен.

Напряжение на жале паяльника около 0.5 В:


Напряжение на корпусе компа: 20 Вольт!


То же: на корпусе через резистор на 47МОм: около 2.5 В


Когда дотрагиваюсь жалом, то проскакивают импульсы намного выше плюс постоянная составляющая.

Теперь подключил между щупами этот же резистор на 47МОм:


Заземления у меня нету. Проводка по дому 2-х проводная.

Платы травлю в хлорном железе. Лужу паяльником смазывая спиртоканифолью. Этот флюс, после высыхания: просто канифоль. Правда, когда я отпаял неисправные атмеги, под ними он еще не совсем высохший был... Но я мерял сопротивление и оно больше 2МОм (больше тестер не показывает). И на рабочих платах ведь то же самое.

Если нужно как-то иначе замерить, напишите -- попробую.

[SergeBS]

SergeBS если не статика, то помогите разобраться, что случилось. Перспектива выкидывать 50% микроконтроллеров при пайке как-то удручает.
...
Земляной конец щупа никуда не подключен.
...
Если нужно как-то иначе замерить, напишите -- попробую.

А что тут пробовать? Тут ликбез нужен .
Ошибки по пунктам:
1. Выводы МК, отвечающие за программирование - "висят в воздухе". Что на них "наведется", пока программатором машешь - неизвестно. Вывод - читать про помехоустойчивость и включить всего-то 2 вывода - как НАДО, а не как сейчас. Нефиг "на спичках" экономить. См. нормальные схемы и RTFM. Комментарий - с ТАКИМ включением - удивительно как у тебя хоть что-то заработало. Поскольку "самозапрограммироваться" могло при подаче питания как угодно.

2. Осциллограф - тот же вольтметр, только не цифирки, а рисунок напряжения показывает. Что покажет чувствительный вольтметр, если у него 1 провод болтается никуда не включенным? ФИГНЮ! Попробуй просто пальцем щупа коснуться, не касаясь ничего прочего....
Вывод - читать Иванова про применение осциллографа. А то как в басне "Мартышка и очки" получается...

3. См. выше и попробуй сообразить: куда пойдет ток или заряд, если между собой соединить вывод "корпус" компа, жало паяльника и "землю" платы. Вообще про сигналы и наводку, что такое защитное заземление, а что такое сигнальное заземление - ЧИТАТЬ! Чтобы понимать, что и зачем делаешь, а не "шаманить". Полезно вспомнить школу - принцип работы "клетки Фарадея", заземление и т.п.

Доп. информация (из правил по самодельным радиостанциям):
"... допустимо заземление цепей малой мощности на трубы холодного водоснабжения...
...запрещается подключение любых электроцепей к трубам газоснабжения..."

Практика: когда у меня был телефонный модем, для улучшения качества сигнала я на кранике у батареи отопления кусочек краски с рычага счистил, туда прилепил оловом проводок, на проводок - "землю" модема. Причем я знаю - у телефонистов "земля" есть.
В данном конкретном случае могло не повезти - батарея могла оказаться "висящей", а не заземленной.
Сейчас мне это УЖЕ не нужно - для пайки без боязни что-то спалить надо не заземление, а понимание, что где. А Интернет у меня - по локалке.

Для общего понимания - берется схема "Пилота" и рассматривается - какое напряжение будет между его "землей" и выводами "ноль" и "фаза". Что будет, если его "фазу" через конденсатор 1-10 нФ соединить с жалом паяльника и этим жалом ткнуть в провод, соединенный с "землей" "Пилота" или напряжение между ними померять и т.п. Короче простейшая схема:
"Фаза 220В"- 10 нФ - "земля" - 10 нФ - "Ноль 220 В". У БП компа - тоже так (упрощенно) входной фильтр устроен.

Да, не в обиду, но именно тот самый случай:

onivan писал(а):
Поиск по интернету показал, что чаще всего Атмеги убиваются статикой

Угу. У публики, которая на статику свою "компетентность" по части заземления и т.п. списывает. По простой, как гвоздь цепочке - "а вот у меня заземлять некуда, я запаял - погорело. СТАТИКА!".

+1 случай в эту статистику шаманов от электроники. Гораздо приятнее списать проблему на волшебную статику (слово-то научное ), чем на собственное непонимание простейших, в сущности, цепей.

[onivan]

Большое спасибо за развернутый ответ! Буду переваривать. Электроникой занимаюсь эпизодически и поэтому столько косяков, хоть и стараюсь обо всем читать. Век живи, век учись.

Поскольку "самозапрограммироваться" могло при подаче питания как угодно.

А что так бывает? Есть надежда что они не убиты, а случайно перепрограммированы и их можно оживить пареллельным программатором или реаниматором типа этого: http://www.avislab.com/blog/revive-atmega8-atmega168/ или этого http://www.getchip.net/posts/059-isprav ... it-doctor/

[SergeBS]

Поскольку "самозапрограммироваться" могло при подаче питания как угодно.

А что так бывает? Есть надежда что они не убиты, а случайно перепрограммированы и их можно оживить пареллельным программатором или реаниматором типа этого

Если RESET и SCK болтаются как угодно ("висят в воздухе"), этого достаточно, чтобы при подаче питания вышло что угодно... Наклацанное наводками на выводы.
А что РЕАЛЬНО вышло - ну так я при этом свечку не держал . Убедиться что труп - может и прозвонки тестером хватить, а вот что НЕ труп - сложнее... Параллельный программатор может "оживить" залоченный МК, но не может починить пробитые диоды, например...
Светящиеся светодиоды при просто пайке платы - ЖЕСТЬ!

[onivan]

Посмотрите пожалуста исправленную схему


Добавил элементы для защиты от помех согласно рекомендациям здесь http://books.google.com.ua/books?id=6iU ... B2&f=false
и здесь http://myrobot.ru/articles/mc_stab.php, а именно подтянул Reset и SPI к VCC плюс добавил конденсатор и диод на Reset.

Почитал аппноты avr042 http://avrdoc.narod.ru/index/0-3 и avr040 http://www.atmel.com/images/doc1619.pdf

Так же прочитал статью о помехах http://caxapa.ru/lib/emc_immunity.html

Меня смущает два момента:
- если я подтянул SPI резисторами, то будет ли нормально работать радиомодуль подключенный к нему? Или нужно поставить перемычки, или поставить еще по диоду последовательно к резисторам, как рекомендуют здесь же чуть ниже http://books.google.com.ua/books?id=6iU ... B2&f=false в абзаце "Процессу программирования..."?
upd: нашел в аппнот avr910 http://www.atmel.com/images/doc0943.pdf что нужно просто последовательно входу радиомодуля поставить резисторы. Правда, там написано, что их номинал зависит от устройства. Поищу как люди подключают. Еще советуют подтянуть вывод который идет на CSN радиомодуля, тогда при программировании он отключится. Хотя другие пишут, что эта подтяжка уже есть на модуле...

- можно ли делать сплошную заливку "земли" и от нее отводить землю к элементам схемы? Например на нижнем слое как у меня на новой трассировке.

Вот новая трассировка:

Выделена цепь GND


Выделена цепь VCC


Старался развести "грязную" и "чистую" земли для микроконтроллера. Не знаю насколько это удалось... Так же чтобы не было петель.

Нижняя сторона, в основном "земля"


На сколько я понял аппнот avr040 относительно земляных полигонов, желательно сделать побольше переходов межлу земляными полигонами с нижней стороны на верхнюю. Раздел "4.7.2 Ground Planes" стр. 11 и "4.7.5 Two-layer Boards" стр. 12. Стоит ли мне их добавить? Просто итак уже много этих преходов.

[SergeBS]

Добавил элементы для защиты от помех согласно рекомендациям здесь http://books.google.com.ua/books?id=6iU ... B2&f=false

Читать нужно про свой МК.
2486S–AVR–08/07 8-bit with 8K Bytes In-System Programmable Flash
стр.237 и далее.
Serial Programming Algorithm
Figure 113. Serial Programming Waveforms
В книжке - не то. ВЫХОД МК (при программировании) подвешивается к + Такт программирования - перепад в 1. Т.е. Надо "подтягивать" в 0.
Но если туда кнопки подключать, то по-другому никак.

...
Меня смущает два момента:
upd: нашел в аппнот avr910 http://www.atmel.com/images/doc0943.pdf что нужно просто последовательно входу радиомодуля поставить резисторы. Правда, там написано, что их номинал зависит от устройства. Поищу как люди подключают. Еще советуют подтянуть вывод который идет на CSN радиомодуля, тогда при программировании он отключится. Хотя другие пишут, что эта подтяжка уже есть на модуле...
...
На сколько я понял аппнот avr040 относительно земляных полигонов, желательно сделать побольше переходов межлу земляными полигонами с нижней стороны на верхнюю. Раздел "4.7.2 Ground Planes" стр. 11 и "4.7.5 Two-layer Boards" стр. 12. Стоит ли мне их добавить? Просто итак уже много этих преходов.

Поскольку ЭД, тиристоров и т.п. вроде нет, ОСОБО пыхтеть в борьбе с помехами не нужно. Важнее инструмент привести в правильное состояние по электросовместимости. Т.е. главное - ПРАВИЛЬНО собрать в кучу паяльник, программатор, комп, тестер и т.п.... Чтобы не угробить МК в процессе пайки, программирования, измерения. Именно из-за слишком по-простецки подключенного паяльника и получилась ерунда. Скорее всего.
Когда будет понятно, какое напряжение между корпусом компа и проводами розетки, какие там могут быть токи, как ПРАВИЛЬНО смотреть форму сигнала осциллографом - это получится автоматически...

Что там с радиомодулями - разбираться не буду. Это надо живьем конкретную железку иметь, поскольку китаезы любят упрощать, удешевлять и т.п. Оставляя "родное" описание нетронутым.

[Ser60]

onivan - с разводкой земли и питания в данной схеме можете не заморачиваться, также как и с числом переходных отверстий между слоями земли. В ней нет скоростных, аналоговых, или сильноточных цепей и т.п. Подтягивать выводы SPI к питанию не обязательно. Это, правда ничему не вредит, но и не помогает. Какая разница, что радиомодуль будет делать при программировании МК? Единственное исключение - вывод MISO. Когда CSN=1, этот вывод в радиомодуле переходит в высоко-импедансное состояние и соответствующий вход МК подвисает в воздухе. Это может превести к несколько большему токо-потреблению в паузах между SPI сессиями, но речь идет не более, чем десятке микроампер. Т.к. этот вывод в МК настроен на вход, лучше установить на нем внутренний подтягивающий резистор. Если его нет в этом МК, то внешний. Если поставите внешнюю подтяжку на CSN, то развязывающие резисторы между МК и модулем не нужны. В противном случае, я-бы поставил 1Ком в цепь MISO. Я тоже думаю, что все Ваши беды с повреждением МК исходят от паяльника.

[onivan]

Замерял тестером:
- между N в розетке, куда включаю паяльник и корпусом компа около 100 вольт
- то же и между L и корпусом: около 100 вольт
- между N L и жалом паяльника ничего. Вилку переворачивал - то же самое.
- замыкания между нагревателем и жалом нету.

Паяльник у меня ПСН 25-24 В с блоком пи­тания БПС 220/127-9/12.
Вот схема блока питания паяльника:


Видно, что паяльник подключается через трансформатор.

Пошерстил интернет относительно правил пайки чувствительных радиодеталей:

http://www.microshemca.ru/11.2/ ,
http://naf-st.ru/articles/pcb/pcb07/ ,
viewtopic.php?p=547462#p547462 ,
http://roboforum.ru/post13962.html?style=5#p13962
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:6066#13

Из поста по последней ссылке я понял, что нужно нормальное заземление для всей апаратуры в доме, чтобы не наводилось сетевое напряжение на всем, в том числе и на паяющем человеке, то есть мне, в данном случае. Нормальное заземление это на данный момент для меня утопия, так так проводка в доме старая 2-проводная, зануления на вводе тоже нету, а отдельное заземление по всем правилам это тоже не тривиальная задача. Я поставил УЗО для успокоения и пока на этом все. Сейчас нету возможности все переделывать.

Выводы сделал такие:

- на теле и на жале паяльника, судя по всему, наводится сетевое напряжение, причем на теле, как видно на осциллографе оно около 20В (40 амплитуда), на паяльнике около 1В. На жале наверное через трансформатор.
- при пайке нужно соединить вместе жало паяльника, руку и плату для выравнивания потенциалов.
- сначала припаивать выводы питания

Еще нужно сделать что-то со статикой. Все-таки сейчас искры проскакивают довольно болезненные, а значит опасные для компонентов. Батарей отопления у меня нету, заземления тоже, поэтому куда же мне, на всякий случай, девать этот заряд во время пайки? Может, все-таки дотрагиваться до корпуса компа не касаясь ничего больше? Хотя, заряд все-одно потом накопится при любом движении.

Что скажете?

[Enman]

как-то никогда больших проблем с пайкой элементов не было...без всяких заземлений, паяльник - тоже через обычный трансформатор....если хочется куда-то сбрасывать заряд, то выведи из розетки нулевой провод через 1 МОм 0,5 Вт....
(за всю жизнь - 3 случая реально пробитых элемента : вход 176й серии от прикосновения с искрой; КТ391е при пайке с 3м провода питания от платы; 537РУ10 при попытке паять по "науке" и заземлением на батарею, потом перепаял уже без заземления).