เครื่องทดสอบ IC แบบดิจิตอล (สำหรับวิทยาลัยอุตสาหกรรมและวิศวกรรมศาสตร์) โดย Shubham Kumar, UIET, Panjab University: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

บทนำและการทำงานของ Digital IC Tester (สำหรับ CMOS และ TTL ICs)

บทคัดย่อ:

IC ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของวงจรอิเล็กทรอนิกส์แต่ละวงจรสามารถนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์และการทำงานที่หลากหลาย แต่บางครั้งเนื่องจาก IC ผิดพลาดวงจรจึงไม่ทำงาน อันที่จริงมันเป็นงานที่น่าเบื่อมากในการดีบักวงจรและยืนยันว่าวงจรกำลังสร้างปัญหาหรือตัว IC นั้นตายแล้ว ดังนั้นเพื่อหาปัญหาเหล่านี้ ผู้ทดสอบ IC ยืนยันว่า IC ที่อยู่ระหว่างการพิจารณาทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่

การแนะนำ:

ขั้นตอนในการทำโครงการให้เสร็จ

• ฉันทำวงจรพื้นฐานบนเขียงหั่นขนมและลองกับไอซีพื้นฐานสองสามตัว

• ฉันพัฒนาวงจรที่สามารถวางบน PCB และใช้ได้กับไอซีทั้งหมด

• เพื่อให้โปรเจ็กต์ใช้งานได้ง่าย ฉันได้ทำงานเพื่อสร้างปุ่มกดและอินเทอร์เฟซ LCD

ทำงาน:

ใส่ IC ที่จะทดสอบลงในฐาน มีสองโหมดที่สามารถใช้เครื่องทดสอบ IC ได้

1. โหมดอัตโนมัติ

2. โหมดแมนนวล

1. โหมดอัตโนมัติ: ภายใต้การทำงานของผู้ใช้โหมดอัตโนมัติไม่จำเป็นต้องใช้แป้นกด ผู้ใช้เพียงแค่ใส่ IC ลงในซ็อกเก็ต IC และตัวทดสอบ IC จะตรวจจับหมายเลข IC โดยอัตโนมัติโดยสื่อสารกับ MCU ที่เชื่อมต่อกับภายนอก EEPROM ซึ่งมีตรรกะทั้งหมดของไอซี จากนั้นจะทดสอบไอซีสำหรับอินพุตไม่กี่ชุดซึ่งได้รับผ่าน MCU ที่มีอยู่ใน EERPOM และเอาต์พุตที่เกี่ยวข้อง ผลลัพธ์จะถูกสื่อสารกับ MCU ตัวแรกอีกครั้งเพื่อยืนยันว่าถูกต้องหรือผิดพลาดซึ่งแสดงบน LCD หาก IC ที่ทดสอบแล้วใช้ได้ "IC Working" จะปรากฏขึ้นบน LCD มิฉะนั้น "IC Bad" จะปรากฏขึ้น

2. โหมดแมนนวล: ภายใต้การทำงานของโหมดแมนนวลผู้ใช้ป้อนหมายเลข IC ผ่านปุ่มกดซึ่งจะแสดงพร้อมกันบน LCD หมายเลข IC จะถูกส่งไปยัง MCU ซึ่งโดยทั่วไปจะทดสอบไอซีสำหรับอินพุตไม่กี่ชุดซึ่งได้รับผ่าน MCU และเอาต์พุตที่เกี่ยวข้อง ผลลัพธ์จะถูกสื่อสารกับ MCU ตัวแรกอีกครั้งเพื่อยืนยันว่าถูกต้องหรือผิดพลาดซึ่งแสดงบน LCD หาก IC ที่ทดสอบแล้วใช้ได้ "IC Working" จะปรากฏขึ้นบน LCD มิฉะนั้น "Bad IC" จะปรากฏขึ้น ตัวอย่างเช่น หากเราต้องการตรวจสอบ 74192 จะต้องปฏิบัติตามขั้นตอนต่อไปนี้ 1. ใส่ IC คือ 74192 ลงในฐาน 2. หมายเลข IC เช่น 74192 ถูกพิมพ์โดยใช้ปุ่มกด 3. จากนั้นกดปุ่ม Enter 4. ถ้า IC ใช้ได้”IC Working” จะปรากฏขึ้นบนหน้าจอ มิฉะนั้น “IC Bad” จะปรากฏขึ้น

ขั้นตอนที่ 1: ข้อกำหนดส่วนประกอบในการสร้างโครงการนี้:

ข้อกำหนดส่วนประกอบในการสร้างเครื่องทดสอบ IC แบบดิจิตอล (สำหรับ IC CMOS และ TTL ส่วนใหญ่)

⦁ Aduino Mega 2560

Mega 2560 เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ ATmega2560 มีขาอินพุต/เอาต์พุตดิจิทัล 54 พิน (ซึ่งสามารถใช้เป็นเอาต์พุต PWM ได้ 15 ตัว), อินพุตอะนาล็อก 16 ตัว, UART 4 ตัว (พอร์ตอนุกรมฮาร์ดแวร์), ออสซิลเลเตอร์คริสตัล 16 MHz, การเชื่อมต่อ USB, แจ็คไฟ, ส่วนหัว ICSP, และปุ่มรีเซ็ต มันมีทุกสิ่งที่จำเป็นในการรองรับไมโครคอนโทรลเลอร์ เพียงเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ด้วยสาย USB หรือจ่ายไฟด้วยอะแดปเตอร์ AC-to-DC หรือแบตเตอรี่เพื่อเริ่มต้น

⦁ EEPROM

จำเป็นต้องใช้ EEPROM เพื่อโหลดข้อมูลของไอซีที่เราต้องการตรวจสอบ 24LC512 สามารถใช้ในการจัดเก็บความจุ 512KB

ขา A0, A1, A2 และ Vss ที่ต่อกับ Ground SCL pin ควรเชื่อมต่อกับ SDA ของ Arduino Mega SDA pin ควรเชื่อมต่อกับ SCL ของ Arduino Mega WP เป็น Write protection pin ควรเชื่อมต่อกับ VCC เพื่อปิดการเขียน

⦁ LCD

16*2 LCD ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการแสดงผล

ควรใช้ GND และ VCC เราใช้สิ่งนี้ในโหมด 4 บิต มีสำหรับเชื่อมต่อ DB7 กับ D13, DB6 ถึง D12, DB5 ถึง D11 และ DB4 ถึง D10 พินของ Arduino เชื่อมต่อ RS กับ D6 และ EN กับ D8

⦁ Hex KeyPad ในการรับอินพุตจากผู้ใช้ เราใช้ Hex Keypad การเชื่อมต่อปุ่มกด Hex ต้องใช้ Arduino 8 พิน ที่นั่นเราเชื่อมต่อพินที่ 1 ของปุ่มกดกับ D43 และต่อเนื่องกับ D42 ของพินสุดท้ายของคีย์แพดฐานสิบหก

ขั้นตอนที่ 2: วิธีทำ

วิธีทำ

ขั้นตอนที่ 1:

ขั้นแรกให้ทำการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ดังแสดงในแผนภาพวงจรด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 2:

โปรดใช้ความระมัดระวังขณะเชื่อมต่อ GND และ VCC ไม่สนใจ VCC เพราะ VCC นั้นจัดทำโดยการเข้ารหัสโดยสร้าง PIN HIGH ในชุดค่าผสมเชิงตรรกะของ IC แต่ต้องดูแล GND เช่น GND ของ IC (ซ็อกเก็ต IC) เชื่อมต่อกับพิน GND ของไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) แต่ VCC ของ IC (ซ็อกเก็ต IC) ไม่ได้เชื่อมต่อกับพิน VCC ของ MCU

ขั้นตอนที่ 3:

1. ในการเขียนข้อมูลใน EEPROM ให้ใช้ 24LC512 และโค้ดจากส่วนตัวอย่างของ Arduino ระวังเรื่องการเชื่อมต่อพินของ EEPROM กับ MCU pin1, 2, 3, 4 เชื่อมต่อกับ GND เสมอ ขา 8 เชื่อมต่อกับ VCC เสมอ pin 5 คือ SDA ที่เชื่อมต่อกับ SCL ของ MCU และ pin 6 คือ SCL ที่เชื่อมต่อกับ SDA ของ MCU pin 7 คือ WP (ป้องกันการเขียน) ดังนั้นในขณะที่เขียนข้อมูลใน EEPROM ให้เชื่อมต่อกับ GND และหากข้อมูลถูกเขียน ให้อ่านข้อมูลให้เชื่อมต่อ pin7 กับ VCC ของ MCU ข้อมูลของคุณจะปลอดภัยใน EEPROM (24LC512) มิฉะนั้น หากเชื่อมต่อกับ GND ขณะอ่าน ข้อมูลอาจสูญหาย

2. อัปโหลดข้อมูลของการรวมกันทางตรรกะที่เป็นไปได้ทั้งหมดตามอินพุตและเอาต์พุตของไอซีแต่ละตัวโดยใช้ตารางความจริง ข้อมูลควรอยู่ในรูปแบบต่อไปนี้ “ชื่อ IC”\r\n”จำนวนพิน”\r\nall ตรรกะที่เป็นไปได้\r\n

เช่น 7408 ควรป้อนดังนี้ 7408\r\n14 \r\n00L00LGL00L00V\r\n01L01LGL01L01V\r\n10L10LGL10L10V\r\n11H11HGH11H11V

ขั้นที่ 4: อัปโหลดโค้ดที่ระบุด้านล่างใน mega 2560

ขั้นตอนที่ 5: เริ่มใช้…. 1. ใส่ IC ลงในซ็อกเก็ต ดูแลพิน GND เชื่อมต่อกับพิน GND ของซ็อกเก็ต IC โดยใช้พิน GND ของ MCU 2. ทำตามคำแนะนำบนหน้าจอ LCD เพื่อใช้งาน

ขั้นตอนที่ 3: CKT ไดอะแกรม ไฟล์จำลอง Proteus และรูปภาพ และรหัส EEPROM

ขั้นตอนที่ 4: วิธีใช้งาน

วิธีใช้:

ขั้นตอนที่ 1

เชื่อมต่ออุปกรณ์โดยใช้สาย USB หรืออะแดปเตอร์ DC

ขั้นตอนที่ 2

คุณจะเห็นตัวเลือกโหมด 2 โหมดบน LCD.mode1: โหมดอัตโนมัติ และโหมด 2: โหมดแมนนวล ขั้นตอนที่3 ใส่ IC ที่จะทดสอบลงในฐาน มีสองโหมดที่สามารถใช้เครื่องทดสอบ IC ได้

1. โหมดอัตโนมัติ 2. โหมดแมนนวล

1. โหมดอัตโนมัติ:

ภายใต้การทำงานของโหมด Auto ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องใช้คีย์แพด เขาเพียงแค่ต้องเสียบไอซีเข้าไปในซ็อกเก็ตไอซี และหมายเลขไอซีจะถูกส่งไปยัง MCU โดยอัตโนมัติ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะทดสอบไอซีสำหรับอินพุตไม่กี่ชุดที่ได้รับผ่าน MCU และเอาต์พุตที่เกี่ยวข้อง ผลลัพธ์จะถูกสื่อสารกับ MCU ตัวแรกอีกครั้งเพื่อยืนยันว่าถูกต้องหรือผิดพลาดซึ่งแสดงบน LCD หาก IC ที่ทดสอบแล้วใช้ได้ “IC is Working” จะแสดงขึ้นบน LCD มิฉะนั้น "Bad IC" จะปรากฏขึ้น 1. ใส่ IC ใดๆ 2. กด 1 เพื่อเปิดใช้งานโหมดอัตโนมัติ 3. กว่าที่มันแสดง “การทดสอบ” 4. ถ้า IC พร้อมใช้งาน จะแสดง “พบ” 5. ถ้า IC ตกลง กว่ามันจะพิมพ์ IC ที่เป็นไปได้ทั้งหมด

2. โหมดแมนนวล:

ภายใต้การทำงานของโหมดแมนนวล ผู้ใช้ป้อนหมายเลข IC ผ่านปุ่มกดซึ่งแสดงขึ้นพร้อมกันบน LCD หมายเลข IC จะถูกสื่อสารกับ MCU อื่น ๆ ซึ่งโดยทั่วไปจะทดสอบไอซีสำหรับอินพุตไม่กี่ชุดซึ่งได้รับผ่าน MCU และเอาต์พุตที่เกี่ยวข้อง ผลลัพธ์จะถูกสื่อสารกับ MCU ตัวแรกอีกครั้งเพื่อยืนยันว่าถูกต้องหรือผิดพลาดซึ่งแสดงบน LCD หาก IC ที่ทดสอบแล้วใช้ได้ “IC is Working” จะแสดงขึ้นบน LCD มิฉะนั้น "Bad IC" จะปรากฏขึ้น

ตัวอย่างเช่น หากเราต้องการตรวจสอบ 74192 จะต้องปฏิบัติตามขั้นตอนต่อไปนี้ ⦁ ใส่ IC คือ 74192 ลงในฐาน

⦁ เลือกโหมดแมนนวล ⦁ หมายเลข IC เช่น 74192 ถูกพิมพ์โดยใช้ปุ่มกด

กดปุ่ม Enter

จากนั้นจะค้นหา IC ในฐานข้อมูลและถ้ามีแสดงว่า Found

จากนั้นจะทดสอบ IC

ถ้า IC ใช้ได้” IC Working” จะแสดงบนหน้าจอ มิฉะนั้น “Bad IC” จะปรากฏขึ้น

ขั้นตอนที่ 5: ตอนนี้เรามีผลผลิตของเราแล้ว

ผลผลิต

ไอซีที่สามารถทดสอบได้:4002 4009 4010 40106 4011 4012 4013 4015 4016 40161 40162 4017 40174 40175 4018 4019 40192 40193 4020 4022 4023 4024 4025 4027 4028 4029 4030 4031 4040 4041 4042 4043 4044 4048 4049 4051 4053 4066 4068 4069 4070 4075 4076 4077 4078 4081 4082 4093 4094 4098 4501 4503 4506 4510 4511 4512 4518 4519 4520 4529 4532 4543 4572 7400 7401 7402 7403 7404 7405 7406 7407 7408 7409 7410 74107 74109 7411 74112 74113 7412 74123 741374 74 133 74140 74147 74148 7415 74151 74153 74157 74158 7416 74160 74161 74162 74163 74164 74165 74166 7417 74173 74174 74175 7418 74182 74190 74191 74192 74193 74194 74195 7420 7421 7422 74237 74242 74243 7425 74251 74253 74257 74258 74259 7426 74260 74266 7427 7428 74280 74283 74292 74293 74294 74298 7430 7432 74365 74366 74367 74368 7437 74375 7438 74386 74390 74393 7440 7442 7447 7450 7451 7452 7455 7458 74589 74595 74597 7460 7461 7462 7465 74154 7474 7485 7486 74244 74373/74

ปัญหาที่ต้องเผชิญ

1. การต่อวงจรบนเขียงหั่นขนมไม่แน่นพอ มันไม่น่าเชื่อถือดังนั้นฉันจึงสร้างวงจรของเราใหม่บน PCB

2. เนื่องจากขนาดหน่วยความจำต่ำของ Arduino Mega ดังนั้นฉันจึงใช้ ROM ภายนอก 24LC512 สำหรับการจัดเก็บข้อมูลของ INPUT และ OUTPUT ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของ INPUT สำหรับ IC 16 พิน ชุดลอจิก 16 บิตสำหรับ IC 20 พิน ชุดลอจิก 20 บิต 3. ฉันพยายาม ทำเครื่องทดสอบ Ic นี้เพื่อทดสอบไอซีที่มี 28 พิน แต่ไม่มีพินดิจิทัล ฉันไม่สามารถสร้างเป็น 28 พินได้ สามารถทดสอบไอซีได้มากถึง 20 หรือ 24 พิน

4.ข้อควรระวัง: ต้องใช้พิน GND ของ IC เพื่อให้ GND จากพิน GND ของ MCU แต่พิน VCC ของ IC ไม่ได้เชื่อมต่อกับ VCC ของ MCU ทั้งโปรเจ็กต์อาจทำงานไม่ถูกต้อง

ส่วนขยายในอนาคต:

สามารถขยายโครงการได้ดังนี้

1) สามารถขยายได้มากกว่า 28 พิน ic โดยการเปลี่ยนฮาร์ดแวร์บางตัวและข้อมูลบางส่วนของIC.นั้น

2) สามารถขยายเป็นไอซีแอนะล็อกได้

ขั้นตอนที่ 6: คุณสามารถขอรหัสหลักของตัวทดสอบ IC ในช่องแสดงความคิดเห็นหรือส่งอีเมลถึงฉันที่ [email protected]

ติดต่อ

ศุภฮัม กุมาร

UIET มหาวิทยาลัยปัญจาบ