أصبح المنفذ USB شائع الإستعمال في الأجهزة الإليكترونية. لهذا فإن تمكنك من صنع بطاقة مبرمجة تعتمد على هذا المنفذ (أو المدخل) سيضعك في أوائل الصفوف بين من يصنع البطاقات الإليكترونية المبرمجة للميكروكنترولورات.

من خلال البطاقة المبرمجة في هذا المقال يمكنك من خلالها  برمجة الميكروكنترولور وهو موجود ضمن النظام (In System Programing) وهذا ما يرمز له اختصارا بإسم ISP ولذلك يرمز لهذا النوع من المبرمجات اختصار بالإسم (AVR ISP أو USB ISP).

لتتمكن من صناعة أي إصدار تحب لهذه البطاقة فمن الأحسن لك أن تطلع على التالي حتى تتمكن من صناعتها باحترافية:

تم وضع أول إصدارين لتعليم القارئ كيفية طباعة الدارات ذات الطبقتين (الدارات ذات الوجهين العلوي والسفلي) وكيفية لحام أرجل العناصر التي تمر ضمن لوحة الدارة وتلحم على الوجه السفلي وهي ما يدعى بالعناصر ذات التثبيت الثقوبي (تسمى بالإنجليزية THD اختصارا لـ Through-Hole Devices)، بالإضافة الى تعليم القارئ كيفية لحام العناصر التي تثبت على سطح الدارة ويتم لحام ارجلها على الوجه العلوي للدارة وهي ما يدعى بعناصر التثبيت السطحي (SMD: Surface-Mount Devices)، وسيتم استخدام العناصر ذات البصـمة 0805 غالبا في هذا النوع. (البصمة هي مجموعة ابعاد تحدد ابعاد العناصر التي تحمل رقم هذه البصمة).

يمكنك تحميل تصميم البطاقة على شكل ملفات البرنامج Eagle من خلال الروابط التالية:

Eagle schematic

Eagle board

ويمكنك أيضا تحميلها على شكل ملف بصيغة pdf جاهزة للطباعة بشكل مباشر.

PCB Circuit

نلاحظ من الشكل توضع الميكروكونترولر على الوجه العلوي للدراة، كما يتوضع الهزاز الذي يؤمن تردد العمل للميكروكونترولر، بالإضافة الى توضع الصمامات الضوئية التي تشير إلى حالة عمل المبرمجة، وكما توضع كامل العناصر الكهربائية (مقاومات – مكثفات) على الوجه العلوي للدراة. بينما لا يتوضع على الوجه السفلي أي عنصر ويكون الوجه السفلي فقط معداً للحام أرجل العناصر.

وتتصل المبرمجة مع الحاسب من الأمام عن طريق منفذ USB، بينما يتم وصل الميكروكونترولر المراد برمجته مع المبرمجة عن طريق منفذ البيانات من الخلف باستخدام كبل معطيات.

الوجه العلوي

الوجه السفلي

تم وضع أول إصدارين لتعليم القارئ كيفية طباعة الدارات ذات الطبقتين (الدارات ذات الوجهين العلوي والسفلي) وكيفية لحام أرجل العناصر التي تمر ضمن لوحة الدارة وتلحم على الوجه السفلي وهي ما يدعى بالعناصر ذات التثبيت الثقوبي THD، بالإضافة الى تعليم القارئ كيفية لحام العناصر التي تثبت على سطح الدارة ويتم لحام ارجلها على الوجه العلوي للدارة وهي ما يدعى بعناصر التثبيت السطحي SMD، وسيتم استخدام العناصر ذات البصمة 0805 غالبا في هذا النوع.

ملاحظة: البصمة هي مجموعة ابعاد تحدد ابعاد العناصر التي تحمل رقم هذه البصمة.

يمكنك تحميلها على شكل ملف بصيغة pdf من خلال الرابط التالي:

 pdf 

Postscript

يمكنك تحميل تصميم البطاقة على شكل ملفات البرنامج Eagle من خلال الروابط التالية:

 schematic  

board

ويمكنك أيضا تحميلها على شكل ملف بصيغة pdf جاهزة للطباعة بشكل مباشر.

                                               PCB Circuit

تساعد الملفات التالية على عملية التركيب إذ سيتبين لك فيها أماكن تموضع المركبات الإليكترونية:

الوجه العلوي  pdf, Postscript

الوجه السفلي  pdf, Postscript

نلاحظ ان توضع الميكروكونترولر (الخاص بالمبرمجة وليس المراد برمجته) من الأعلى، كما يتوضع الهزاز الذي يحدد تردد عمل العمل له. بينما تتوضع مفاتيح ضبط العمل الثلاثة (من الأسفل).

وتتصل المبرمجة مع الحاسب من الأمام عن طريق منفذ USB، بينما يتم وصل الميكروكونترولر المراد برمجته مع المبرمجة عن طريق منفذ البيانات من الخلف باستخدام كبل معطيات.

الوجه العلوي

الوجه السفلي

يمكنك تحميل تصميم البطاقة على شكل ملفات البرنامج Eagle من خلال الروابط التالية:

Eagle schematic

Eagle board

ويمكنك أيضا تحميلها على شكل ملف بصيغة pdf جاهزة للطباعة بشكل مباشر:

PCB Circuit

على الرغم من كون الدارة الاخيرة ذات التثبيت السطحي صغيرة جداً، إلا أنها ليست صغيرة كفاية ليتم وصلها مع منفذ USB الى جانب جهاز اخر موصول بمنفذ USB مجاور. ولذلك تمت صناعة الاصدار التالي باستخدام العناصر ذات البصمة 0603 وبطريقة ذكية تسمح بتثبيت الاصدار QFN من الميكروكنترولور ATMega8.

الوجه العلوي

الوجه السفلي

يمكنك تحميل تصميم البطاقة على شكل ملفات البرنامج Eagle من خلال الروابط التالية:

Eagle schematic

 Eagle board

ويمكنك أيضا تحميلها على شكل ملف بصيغة pdf جاهزة للطباعة بشكل مباشر:

PCB Circuit

بعد ان تمت صناعة الاصدار الاصغر السابق قمنا بتصنيع الاصدار التالي الذي يمكن ان يتسع ضمن غلاف ذاكرة USB (Flash memory) يتم بيعه عن طريق موقع ebay، ويستخدم هذا الاصدار عناصر ذات البصمة 0402 والبصمة 0201 حيث تملك هذه العناصر حجما اصغر من العناصر ذات البصمة 0805، كما تم وضع مفتاح الكتروني (Switch) ذو توزع للأقطاب على طرفيه، وهو ما يرمز له بالحزمة ذات التوزع الثنائي (DIP: Dual Inline Package)، وذو بعد 1.27mm بين الارجل الخاصة به، وكما تم استخدام مخرج وصلة برمجة (Header) ببعد 2mm بين الارجل الخاصة به.

الوجه العلوي

الوجه السفلي

شكل المبرمجة ضمن حافظة ذاكرة USB

يمكن الحصول على البرنامج الخاص بالمبرمجة وملفات التعريف من الموقع التالي:

Official USBasp page