Pico - Analyseur Logique 24 canaux
| Langue : | Français |
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Introduction
Un analyseur logique 24 canaux bon marché basé sur le Raspberry Pico RP2040 réalisé suite à un échange sur la Mailing-List. Cet analyseur logique est conçu en deux parties : La partie principale (LogicAnalyzer) est presque uniquement un Pico. Elle peut être utilisée telle quelle mais avec certaines limitations car le Pico ne supporte que 3,3V. La deuxième partie est donc un Adaptateur de Niveau (LevelShifter) qui, ajouté à la partie principale va permettre, d'après son concepteur, de prendre en compte des niveaux logiques compris entre 1,65V et 5,5V.
Cet analyseur logique étant très bien documenté sur le dépôt GitHub du créateur, on ne décrira ici que des choses très pratiques, montage et prise en main.
Sources
Le dépôt source du concepteur Agustín Gimenez Bernad se trouve ici : https://github.com/gusmanb/logicanalyzer Ce dépôt comprend les schémas des deux platines, les fichiers pour réaliser les circuits imprimés, un boîtier, le firmware et ses sources, et une application multi-plateformes.
Montage
Le montage des composants est relativement facile, encore faut-il être un peu soigneux. Le matériel :
- un fer à souder
- de la soudure
- de la tresse à déssouder
- du flux de soudure
- une pince brucelle
- de l'alcool isopropylique ou de l'alcool à 90°
- de l'essuie-tout et des coton-tiges
- un étau ou du scotch
Le soudage du Pico sur la platine "LogicalAnalyzer" est facilité par l'utilisation de tiges de centrage. On peut, comme je l'ai fait, utiliser des forets de 1mm. Une fois les tiges en place, on soudera les quatre coins, puis toutes les autres broches après avoir retiré les tiges.
Centrage du Pico avec des forets de 1mm
Le soudage des composants de la platine "LevelShifter" demande un peu plus d'attention. Je pense qu'il est préférable de commencer par les petits condensateurs, ce qui n'est pas forcément le plus facile. Une technique consiste à déposer un peu de soudure sur un des plots, puis de positionner le condensateur avec une pince brucelle. Une fois placé le condo, on réchauffe la soudure déposée précédemment et on soude un côté du condo. Il faut évidemment éviter de bouger pendant l'opération. On peut empêcher le circuit de bouger en le maintenant avec un étau ou en le scotchant sur le plan de travail. Une fois les condos soudés d'un côté, c'est assez facile de les souder de l'autre. Si on a mis une trop grosse quantité de soudure sur un des côtés, on peut la retirer au fer à souder sec en ayant préalablement déposé un peu de flux sur la soudure concernée.
Soudure des condensateurs
Le soudage des chips TXU0104PWR peut paraître difficile de prime abord, mais il n'est pas si compliqué au final. On commence par déposer un peu de flux de soudure à l'emplacement du chip sur le circuit. On positionne ensuite le chip à la brucelle avec la bonne orientation sur le circuit en ayant soin d'aligner les pattes sur les pistes. Le flux de soudure durcit assez rapidement et va assurer un peu le maintien du chip. Tout en le maintenant encore à la brucelle ou en le tenant appuyé avec un coton-tige, on soude une patte dans un coin. Peu importe la qualité de la soudure, du moment qu'elle tient un peu.
Soudure d'une première patte
Une fois que c'est fait, on vérifie à nouveau l'orientation. Si on s'est trompé, on n'a qu'une patte à chauffer pour dessouder le chip et le retourner. On ajuste ensuite l'alignement des pattes sur les pistes et si tout est correct, on soude toutes les pattes d'un coup de l'autre côté, même si l'on doit faire un gros pâté et que des pattes soient soudées ensemble.
Soudure d'une rangée de pattes (avec pâté..)
On dépose ensuite du flux de soudure sur le pâté et on enlève l'excédent à la tresse à dessouder jusqu'à ce que les pattes soient dégagées. On répète ensuite la même opération sur le côté où l'on a soudé la première patte.
Après élimination de l'excédent de soudure
Après élimination du flux de soudure
Une fois les chips soudés, on peut souder les connecteurs HE10 (attention au bon choix, mâle ou femelle) et le jumper.
Quand tout est soudé, on nettoie le flux de soudure sur les deux platines avec de l'alcool et de l'essuie-tout.
L'ultime vérification se fait au testeur de continuité sur les connecteurs HE10 pour voir si les broches adjacentes ne sont pas en court-circuit.
Boîtier
Le boîtier issu du dépôt du concepteur ne permet de loger que la partie LogicAnalyzer.
Fred a conçu un boîtier pour loger les deux platines. Il se trouve sur OnShape ici :
Inspirée du boîtier de Fred, une version FreeCAD avec quelques modifications :
- Épaisseur réduite de 15mm à 11mm
- Un peu plus de jeu dans l'assemblage
- Quatre vis au lieu de 6
téléchargeable ici:
https://www.youmagine.com/designs/pico-logic-analyzer-case
Firmware
Quand on relie pour la première fois le Raspberry Pico à l'ordinateur, il est vu comme un disque USB (usb-storage sous Linux), et il est prêt à être programmé. Si ce n'est pas le cas, ou si le Pico a déjà été programmé, il faut appuyer sur le bouton BOOTSEL tout en le branchant à l'ordinateur.
La programmation du firmware est ensuite aussi simple qu'une copie de fichier. Il suffit de copier le fichier LogicAnalyzer.uf2 présent dans le sous-dossier Firmware/LogicAnalyzer/build/ des sources vers le disque USB représenté par le Pico et c'est fait !
Software
Téléchargement
Les exécutables du logiciel n'apparaissent pas dans les sources, mais on trouve les différentes versions (Releases) pour les différentes plateformes à droite sur la page d'accueil du dépôt github.
https://github.com/gusmanb/logicanalyzer/releases