Ttl serial communication что это

Как изменить TTL в Windows 10 и раздать безлимитный интернет со смартфона на компьютер

Любой современный смартфон может выступать в качестве Wi-Fi роутера, способного раздавать интернет для другого устройства. Воспользоваться подобным функционалом разрешено всем владельцам, но бесплатно такая опция предоставляется далеко не каждому. Часто бывает, что мобильный оператор ограничивает «безлимитный» тариф и взимает дополнительную плату за раздачу интернета со смартфона. Происходит это благодаря TTL, который хорошо контролируется оператором.

Что это за технология и как обойти ограничения – поговорим в сегодняшней статье.

Что такое TTL и зачем он нужен

TTL – это специальный показатель, который встроен в каждое устройство, способное выходить в интернет. Сама аббревиатура расшифровывается как Time To Live – «время жизни IP-пакета». Это набор данных, который передается от пользователя к серверу и обратно. Время в данном случае означает то, сколько может просуществовать пакет без потери информации. Изначально TTL хотели измерять в секундах, откуда и пошло определение.

Значение TTL в компьютерных сетях находится в диапазоне от 0 до 255. Перемещаясь между различными маршрутизаторами, параметр постоянно меняется. Для владельцев устройств на базе iOS и Android начальное значение обычно равняется 64, для Windows – 128. Каждый переход через беспроводной канал уменьшает показатель на 1 единицу. Если произойдет множество скачков от одного клиента к другому, значение становится равным 0 – в таком случае все данные в пакете уничтожаются.

Точное число значений TTL всегда перенаправляется провайдеру, который всегда может узнать, был ли пропущен трафик через сторонние устройства или нет. Таким образом, сотовые операторы могут спокойно контролировать раздачу интернета своих клиентов. Когда владелец смартфона раздает интернет, его значение TTL уменьшается на единицу и равняется 63. Это сразу же становится известно оператору, который в свою очередь начинает принимать меры – обычно взимает дополнительную плату или перекрывает доступ в интернет.

Более детально это выглядит так:

Чтобы обойти блокировку оператора, необходимо увеличить значение TTL на 1 единицу. Так мы получим увеличенное число, которое будет снижаться до исходного. В таком случае оператор не сможет заподозрить клиента в раздаче интернета.

О том, как это сделать, поговорим далее.

Как узнать значение TTL на компьютере

Прежде чем переходить к изменению TTL, необходимо определить, чему оно равняется. В Windows 10 сделать это довольно просто – достаточно ввести нужную команду в командную строку, запущенную от имени администратора. Рассмотрим на примере:

Узнав нужное нам значение, можем переходить к его изменению.

Как изменить TTL в Windows 10

Для редактирования TTL нам потребуется обратиться к редактору реестра – это встроенная утилита, позволяющая корректировать системные настройки. Если вы никогда с ней не работали, то будьте бдительны – корректировка различных параметров может привести к проблемам с Windows.

Перейдем к настройке:

Осталось перезагрузить компьютер, и значение TTL будет изменено на 65. При передаче интернета со смартфона оно изменится на стандартное 64. Оператор сотовой связи ничего не заподозрит, а вы сможете пользоваться раздачей интернета как ни в чем не бывало.

Как раздать интернет на Android-смартфоне

Есть три способа раздачи интернета – через мобильную точку доступа, USB или Bluetooth.

Мобильная точка доступа

Алгоритм действий следующий:

В моем случае выполняется раздача Wi-Fi под именем «Frank» с паролем «12345678». На вашем смартфоне будут указаны другие параметры, но вы всегда можете их поменять. Также в настройках можно отключить вход по паролю – для этого необходимо в верхнем правом углу нажать на троеточие и выбрать «Настройки точки доступа». Затем в блоке «Безопасность» изменить значение на «Открытый».

Раздаем интернет через Bluetooth

Подключиться через Bluetooth вы сможете только в том случае, если ваш ноутбук поддерживает данную технологию. Процесс подключения следующий:

Убедитесь, что ваш телефон и ноутбук не подключены к какой-либо другой сети.

Через USB—подключение

Для подключения через USB нам потребуется простой провод Type-A/C на Type-C/Micro B – в общем тот, который вы обычно используете для зарядки.

Подключаем телефон к компьютеру и выполняем следующие действия:

Вот такими несложными манипуляциями мы смогли подключиться к интернету, который раздается со смартфона на Android.

Как раздать интернет на iOS-устройстве

Раздать интернет на Mac, PC и другие устройства мы также можем через Bluetooth:

После изменения TTL вы можете пользоваться раздачей интернета без каких-либо проблем, если ранее они были. Удачи!

Источник

Что такое значение TTL и для чего оно надо операторам

Значение TTL – время существования набора данных в протоколе IP. Многие клиенты сетей зашли в этот раздел, чтобы узнать, как исключить ограничения на раздачу трафика со смартфона. Ведь благодаря этому показателю мобильные операторы имеют возможность контролировать раздачу трафика со смартфонов через WI-FI или другим способом на устройства. Они всегда знают, откуда и куда раздается интернет. В этом обзоре мы постараемся изложить материал максимально доходчиво.

Принцип работы TTL

В последнее время все мобильные операторы предоставляют безлимитный интернет без ограничений, только если пользуетесь интернетом на смартфоне. Но если Вы начнете использовать смартфон вместо точки доступа, или подключите ноутбук по проводу, то сотовая компания это быстро обнаружит (предложит дополнительно оплатить трафик). Большинство пользователей не понимают, как это происходит. Но в этом нет ничего сложного. Для проверки компании применяют ТТЛ. Это означает TimeToLive, время существования данных в секундах. Наибольшее значение равно 255. Причем разные операционные системы генерируют наборы с различной величиной. Например, компании моментально вводят ограничения, как только Вы начинаете раздавать трафик на другие аппараты. Когда подключается новое устройство, то исходящий ТТЛ будет меньше чем у Вашего смартфона на единицу. Зная как изменить это значение, Вы сможете обойти эти ограничения.

Виды TTL

Для разных систем ТТЛ имеет разное значение. TTL=1, если он не передавался через другие аппараты. Наибольшая величина равна 255. Оно принимает разное значение в зависимости от OC:

Если все еще остались вопросы, то ниже мы попробуем схематично объяснить, что такое TTL.

Работа мобильного гаджета без раздачи

Если смартфон не работает вместо точки доступа, то оператор получает величину равную 64.

Смартфон раздает трафик без исправления TTL

Когда происходит раздача трафика через беспроводные сети или USB, на ноутбук и другой смартфон, то оператор получает наборы от раздающего прибора с тремя разными величинами ТТЛ: 64 от себя, 127 от компьютера и 63 от приемного устройства. Происходит это из-за того, что TTL проходя через раздающий прибор, теряет единицу от своего значения. В итоге, мобильный провайдер принимает меры к такому абоненту.

Для обхода ограничений Вы можете:

Раздача трафика с корректировкой TTL

Чтобы исключить блокировку оператора надо изменить это значение, которое установлено по на раздающем аппарате. На схеме показано, как на раздающем аппарате изменили значение. Теперь эта величина, от принимающего устройства проходя через раздающее устройство, уменьшается на одну единицу и становится 63 вместо 64. Оператор не замечает изменений в трафике и не вводит ограничения.

Если приемный аппарат имеет отличную величину ТТЛ, то необходимо изменить установленную величину со 128 на 64. Если у Вас не получится внести изменения на компьютере, то измените значение на раздающем аппарате на 127. Тогда оператор также будет получать ТТЛ с равным значением. Но в этом случае Вы не сможете раздавать интернет одновременно на телефон и ноутбук, т.к. они имеют разное значение.

Эта схема более удобна. Нужно только сохранить значение для исходящих наборов трафика, и Вы сможете подключать любые гаджеты.

Заключение

В этой статье мы постарались изложить материал максимально просто и понятно. Теперь Вы знаете, что такое величина TTL и как с помощью его изменения можно обойти ограничения мобильных операторов. С конкретными методами корректировки значения на МТС Вы можете ознакомиться в отдельной статье.

Источник

Что такое TTL и на что влияет «Время жизни пакета» на смартфоне и у маршрутизатора?

ВНИМАНИЕ! По последним данных от надежного источника стало известно, что не только TTL является причиной блокировки мобильного интернета. Если же вам нужна информация по ТТЛ для роутеров, и на что данный протокол влияет, то смотрите последнюю главу.

Всем доброго времени суток! Скорее всего ты зашел сюда для того, чтобы обойти блокировку мобильного оператора. Ведь с помощью именно TTL данные компании ловят за руку абонентов, который включили на своем телефоне режим точки доступа. Что такое TTL? Time To Live – это время жизни пакета во вселенной IP адресации.

Когда пользователь включает режим модема или точки доступа, то телефон начинает раздавать Wi-Fi вместе с интернетом. При подключении компьютера, ноутбука, телевизора, приставки или другого телефона (планшета) провайдер именно за счет TTL и понимает, что идет раздача интернета на другое устройство.

На данный момент этим грешат такие операторы как МТС, Билайн, YOTA, Теле2 и другие. Насколько я помню, только у Мегафона ограничения пока нет, но я могу ошибаться – поправьте меня в комментариях, если я не прав. Далее я расскажу, как узнать значение TTL, как его поменять и как обойти блокировку. Начнем с теории – советую её прочесть, чтобы вам в дальнейшем было все понятно.

Более подробно про TTL

Разберем на простом примере. У вас есть телефон, который при подключении к мобильному интернету оператора постоянно отправляет запросы. В каждом таком запросе есть значение TTL, которое по умолчанию равно 64 – на Android и iOS. У Windows Phone, насколько помню, это значение равно 130.

После того как на телефоне включен режим роутера и идет раздача Wi-Fi с интернетом, к нему подключаются другие устройства. На Windows TTL по умолчанию равно 128. На других телефонах 64.

А теперь мы подошли к самой сути TTL. Как вы помните, TTL это время жизни пакета, а называется оно так, потому что при проходе через один узел или устройство, данное значение уменьшается на 1. В итоге компьютер, подключенный к вашему телефону будет отправлять запрос в интернет с TTL, который будет равен 127 (то есть минус 1). От подключённых телефонов ТТЛ будет равен уже 63.

В итоге на сервер оператора от вашего телефона приходят три пакета с разными ТТЛ. Оператор понимает, что дело не чисто, и блокирует устройство. Но блокировку можно также легко обойти.

Обход блокировок

Обходится блокировка достаточно просто – нужно на подключенных устройствах выставить TTL, который будет ровен на 1 больше чем у раздающего телефона. Например, вы раздаете интернет на ноутбук, тогда нужно установить у этого устройства ТТЛ со значение на 1 больше чем у раздающего устройства (то есть 65). В итоге пакет от компьютера, попадая на телефон будет принимать значение 64. Оператор будет видеть, что все пакеты одинаковые, и никого блокировать не будет.

ПРИМЕЧАНИЕ! Можно, конечно, не уменьшать ТТЛ на принимающем устройстве, а уменьшить его на раздающем, но для этого понадобятся ROOT права и программа TTL Master. Поэтому проще всего изменить значение на второстепенных аппаратах – об этом поподробнее чуть ниже.

Но есть ещё одна загвоздка, про которую нигде почему-то не написано. Дело в том, что операторы начали также по-другому вычислять раздачу. У провайдера есть список серверов, к которым можно обратиться только с компьютера.

Например, если на подключенном компьютере начнется обновление Windows, то оператор это сразу поймет. Потому что с телефона никто в здравом уме не будет обращаться к серверам обновления от Microsoft. Список таких серверов постоянно пополняется. Но и эта проблема достаточно легко решается. По этому поводу у нас на портале есть подробные инструкции для всех операторов:

Там расписаны все шаги с картинками и пояснениями. Также вы сможете определить и проверить свой ТТЛ, но на деле они имеют одинаковые значения для всех типов устройств, о которых я написал в самом начале.

TTL в роутере

Также этот параметр встречается и в роутере, а также в любых сетях, которые работают с IP адресами. На уровне маршрутизации пакетов ТТЛ постоянно используется как внутри сети пользователя, так и в сети провайдера.

Например, у Keenetic есть параметр «Не уменьшать TTL» – который нужен для того, чтобы пакеты данных от маршрутизатора провайдера при проходе через ваш роутер не уменьшался. Дело в том, что некоторые провайдеры специально выставляют ТТЛ=1. Сделано это для того, чтобы к основным шлюзам всякие нехорошие люди не подключили сторонние маршрутизаторы.

Проблема в том, что если убрать эту галочку, то при проходе пакета ТТЛ уменьшится до 0. А ТТЛ со значение 0 отбрасываются и уничтожаются всеми сетевыми устройствами, который работают на уровне IP адресации. То есть ваш компьютер или любое другое устройство просто не будет принимать эти пакеты.

Ещё раз объясню – это нужно для того, чтобы пользователь не подключал к своему роутеру других абонентов через другие шлюзы. Это если вы захотите стать провайдером для кого-то ещё. Понятное дело, провайдер начнет вас блокировать.

Теоретически да, но делать это НЕЛЬЗЯ по установленному пункту в договоре от поставщика услуг. Не знаю точно, что может грозить за это, но огромный штраф и судебное дело – вполне реально.

С другой стороны, данный параметр иногда нужно изменять при настройке локальной сети компании или предприятия. В таком случае будет использоваться несколько маршрутизаторов. В этом случае поможет TELNET для изменения параметра (x – это значение от 1 до 255) для входящих пакетов:

ПРИМЕЧАНИЕ! 255 – это максимальное возможное значение TTL.

interface ISP ip adjust-ttl inc x

interface ISP ip adjust-ttl dec x

interface ISP ip adjust-ttl set x

Для исходящих данных к провайдеру, нужно заменить «ISP» на «Home». Например:

interface Home ip adjust-ttl inc 1

СОВЕТ! Не забываем сохранить изменения командой:
system configuration save

На роутере ASUS есть два других параметра, которые решают аналогичные проблемы:

Подобные значения есть у всех роутеров. Для более продвинутых пользователей их можно изменять в роутер через командную строку (TELNET). В общем, все обходится, и ничего заблокировать нельзя, да пребудет свобода в беспроводном и проводном пространстве – первая заповедь великого Wi-Fi-Гида, да растет его борода!

Источник

Как «чайник» делал UART RS232 конвертер для Orange Pi

Началось всё с того, что я купил себе Orange Pi, поддавшись рекламному слогану «аналог Rasberi Pi всего за 15$». Девайс был заказан на алиэкспрессе и прибыл через пятнадцать дней ещё в феврале. Тогда же были куплены все необходимые дополнительные компоненты: радиатор на процессор, 15 ваттный блок питания, карточка micro SD объемом 32 Гб, HDMI-кабель для подключения монитора. За неимением времени он пылился в ящике стола аж до июня. И вот наконец дошли руки проверить его работоспособность.

На стандартных прошивках, предлагаемых на официальном сайте работоспособность не вызвала нареканий. Но стандартные прошивки меня не устраивают по той причине, что уж так я устроен — любой попавший мне в руки девайс должен быть кастомизирован по полной программе. Поэтому в руки был взят U-boot, исходники которого скачаны с официального FTP, а так же сборка Arch Linux для ARM. В качестве опорного мануала и отправной точки для копания был взят вот этот мануал для Banana Pi.

Путем некоторых нехитрых манипуляций (описание которых более подходит для хабра) и загрузчик и арч были водружены на карту памяти и устройство было включено. Однако, после загрузки меня ждал черный экран и горящий зеленый светодиод на «апельсине».

Ну не беда, подумал я. На «апельсине» распаян UART, подключусь как я к нему терминалом да посмотрю что происходит. Были куплены необходимые детали и провод и спаян вот такой кабель (картинка под спойлером)

Тот кто в теме, сразу поймет в чем я был не прав, сделав такой кабель, и таких среди читающих больше половины. Я же заподозрил неладное после того как увидел кракозябры, которые плевал в терминал мой «апельсин». Именно понимание причины моей глупейшей ошибки и побудило меня к действиям, описанным ниже.

1. В чем разница между UART и RS232

Вот как я мог об этом забыть? В бытность своей работы в электровозостроительном НИИ эти вещи я знал. А тут почему-то глупость сморозил. В общем стало понятно, что нужен некий преобразователь уровней с инвертированием сигнала. Выбор пал в сторону подключения всего хозяйства к COM-порту, который есть на матплате моего домашнего компьютера. Хотя конечно можно было посмотреть в сторону UART USB, ибо старинный последовательный интерфейс неуклонно теряет актуальность. Однако моя склонность к более простым решениям победила и в качестве кандидата на приобретение всплыл вот такой девайс

продаваемый на том же «али» за 464 рубля. В принципе, такое можно было найти и в магазинах или на радиорынке в моем городе, но зуд сделать что-то руками уже был разбужен. Поэтому я отверг мысли о покупке платы сопряжения и решил попробовать сделать её самостоятельно.

Надо сказать, что с паяльником я вообще-то дружу. В школе и университете до покупки первого компьютера пайка всякой полезной и не очень ерунды была для меня главным увлечением. Но я жил в деревне, были девяностые годы. Денег особо не было, компоненты доставались путем разборки попавшего в поле зрения радиохлама. Источником информации были книги из районной библиотеки — «интернеты» тогда были далеко не у каждого. Богатого инструмента тоже не было. Фольгированный текстолит и хлорное железо были легендарным чудом. В общем было трудно.

После покупки компьютера вся увлеченность переключилось на него. А скил паяльщика мелких усилителей-приемничков положен на полку. Так что я «чайник». Поэтому ко многому из того, о чем я напишу ниже, прошу относится снисходительно. И эта статья, по большому счету для таких же «чайников» как и я.

2. Выбор схемы устройства и его компьютерное моделирование

Схему подобного девайса найти в сети раз плюнуть. Таких схем реально много. Выбор пал на такое решение

Сердцем всего устройства является микросхема типа MAX232 — преобразователь уровней, действующий по принципу «зарядового насоса». Повышение напряжения с 5 в осуществляется за счет поочередной зарядки внешних конденсаторов C4 и C5. В моменты выдачи сигнала на RS232 эти конденсаторы соединены последовательно, и напряжение накопленное в них складывается. При обратной передаче микросхема работает как делитель. В обоих направлениях передачи сигнала происходит его инвертирование.

Диод VD1 играет роль «защиты от дурака» — запирает цепь питание при подаче напряжения неверной полярности.

Прежде чем приступать к изготовлению устройства я решил посмотреть, как всё это будет работать, поэтому начал с моделирования будущего устройства в среде Proteus. Для испытания схемы был собран виртуальный стенд

Далее щелкаем правой кнопкой по микросхеме и выбираем пункт (самый последний) Decompose. Микросхема разберется на отдельные части. Двойной клик по нужному пину отобразит окно

В котором ставим галки Draw body и Draw Name. После этого выделяем всю микросхему, включая текст, которым подписаны выводы и правой кнопкой меню выбираем Make Device. Нам будет предложено выбрать имя для нового устройства и сохранить его. Всё, после этого цепи питания будут включены в процесс симуляции явно.

Далее, передавать по UART будем нечто осмысленное, например букву «A» кодируемую в ASCII кодом 65 в десятиричной системе счисления или последовательностью 01000001b в двоичной. Кроме того, чтобы иницировать передачу необходимо послать стартовый бит с уровнем «0», а для завершения передачи послать один или два стоп-бита уровнем «1». Таким образом, временная диаграмма кадра, передаваемого по UART будет выглядеть так

Для формирования подобного сигнала используем источник именуемый Digital Pattern Generator (DPATTERN) с настройками вида

Ширина импульса в 104 микросекунды соответствует скорости 9600 бод. Форма сигнала задается строковым шаблоном где «L» означает низкий уровень, а «F» — высокий уровень. Соответственно наша строка будет выглядеть как «FLFLLLLLFLF». Контроль принимаемых в RS232 данных будем производить виртуальным терминалом, настроив его так

Не будем использовать бит четности, и будем использовать один стоп-бит. Кроме того, скажем что сигнал, подаваемый на терминал инвертирован, что соответствует протоколу RS232. Запустив моделирование схемы получаем осциллограмму сигналов и вывод в виртуальный терминал

По каналу A идет выходной сигнал, подаваемый в COM-порт. На канале B — входной TTL-сигнал. В терминал выводится заветная буква «A». Таким образом мы убеждаемся в том, что предлагаемая схема вполне работоспособна. В теории.

3. Подбор и покупка компонентов

Из ближайших к месту моего обитания магазинов, где можно разжиться радиодеталями есть два заслуживающих внимания: магазин «Радиодетали» на Буденовском проспекте (это город Ростов-на-Дону) и магазин «1000 радиодеталей» на проспекте Нагибина, напротив ТЦ «Рио». Последний выгодно отличается тем, что у него есть сайт, правда довольно древний, и видимо лениво обновляемый (и сделанный на Joomla. ). Поползав по прайсу я подобрал список того, что мне нужно прикупить.

Сразу скажу, я тщательно избегал SMD-компонентов в виду своей неопытности. Поэтому я выбрал MAX232CPE в исполнении для монтажа в отверстия. Такие же взял и электролиты и диод. Однако по место оказалось, что в наличие только микросхема MAX232CWE — то же самое, только… SMD! Подумав с секунду я согласился с предложением продавца — надо же когда-то начинать… Конденсаторов на 15 В не нашлось, зато нашлись на 100 В той же емкости и тех же габаритов. Ну ладно, тоже ничего. Вместо разъема DB-9 типа «папа» мне предложили «маму». Таким образом получился следующий список

Хлорное железо, цапон лак и текстолит, разумеется не были использованы полностью. Кроме того, в этот список я не включил приобретенный инструмент: простенькую паяльную станцию (ибо до этого располагал только 40 ваттным паяльником с медным жалом), бокорезы и маленькие плоскогубцы, ножницы по металлу для резки текстолита, жидкий канифольно-спиртовый флюс ЛТИ-120 ну и так далее. В общем эта эпопея стоила мне порядка 3000 рублей.

В общем компоненты были куплены и принесены домой. 40-пиновые PLS-колодки были отпилены под нужное число контактов. Один из контактов вынут, с целью обеспечения однозначности соединения. Отверстие в гнездовой колодке, соответствующее вынутому пину заделано полиэтиленом.

4. Сборка устройства на макетной плате и проверка работы

В принципе, для такого простого девайса это и не обязательно. Но я же «чайник», поэтому прежде чем делать плату, решил все-таки проверить схему в реальной работе.

Сложнее всего пришлось с микросхемой. Чтобы впаять её на макетную плату пришлось извратится с подпайкой двенадцати ног к медным проводникам. Вышел паук-монстр о двенадцати ногах

В этот момент я понял две вещи: хорошо, что я все-таки купил паяльную станцию. А плохо то, что мне придется изрядно повозится с этой мелкотой. В общем компоненты были запаяны на «макетку», схема собрана с «апелисновой» платой. Питание +5 В взято с «апельсина» — 2-й контакт на двухрядной 40-пиновой штыревой колодке

Для коннекта с устройством использовался терминал putty, который есть и под Linux, и в отличие от minicom имеет цветной вывод и не требует дополнительной настройки на ввод символов в терминал с клавиатуры.

В общем, плата заработала — по экрану терминала побежали строчки лога загрузки: сначала от u-boot а потом и от ядра linux

Надо ли говорить как я обрадовался: во-первых схема работает правильно, а во-вторых — линукс на «апельсине» установлен верно, нормально работает в многопользовательском режиме

Неработающий HDMI-разъем и отсутствие Ethernet-интерфейса, таким образом связано с настройкой самого дистрибутива. Эти проблемы, разумеется будут решены и речь тут не о них. Поэтому перейдем к следующему пункту программы

5. Разводка печатной платы

Делал её в Altium Disigner. Разводку платы лучше делать после того, как куплены компоненты. Возможно, как и в моем случае, потребуется установка дополнительных библиотек компонентов для Altium. Размеры компонентов и топология посадочного места для каждого должны соответствовать фактически имеющимся деталям. Тут о меня не обошлось без досадной оплошности, но об этом ниже.

Кроме того, по умолчанию Altium полагает, что плата двухслойная. Чтобы заставить его разводить одностороннюю плату в правилах разводки следует указать разводку в одном слое, скажем в Top Layer

Схема была набрана в редакторе схем

При этом надо учитывать тот факт, что свободные неподпаянные входы микросхемы (ноги 8 и 10) следует подтянуть к земле, иначе Altium не скомпилирует схему для передачи её в редактор плат.

В итоге, путем самостоятельных ковыряний в программе и уроков Алексея Сабунина цель была достигнута и плата разведена

Все компоненты с монтажом в отверстия расположились с чистой стороны текстолита, а микросхема, в силу SMD-исполнения — со стороны дорожек. Для вывода разводки схемы на печать необходимо создать в проекте устройства так называемый Output Job File

который настраивается следующим образом. В списке опций настройки выбираем Documentation Output и щелкаем на Add New Docimentation Outpu, выбирая в появившемся меню PCB Prints и проект платы, касающийся нашего устройства.

Переименовываем появившийся пункт документации, назовем его скажем LUT, по транслитерации технологии (ЛУТ), которую собираемся использовать для перевода рисунка платы на медь. Правой кнопкой мыши щелкаем по LUT и в контекстном меню выбираем Configure. В настройках слоев выводимых на печать оставляем только два пункта: Top Layer и Multi-layer и расставляем галки как показано на скрине

Галка Mirror нужна в частности для зеркального отображения рисунка на печати. Это важно, иначе при переводе рисунка на медь получится зеркальное отражение наших дорожек, а нам это не надо. Кроме того, следует заглянуть в Page Setup

чтобы выбрать формат бумаги и обратить внимание на масштабный коэффициент (Scale). При первой печати он оказался равен 1,36 почему-то, а должен быть равен единице

Теперь жмем Print. У меня нет своего принтера, поэтому я распечатал в PDF используя Foxit Reader, а затем отнес полученный файл на флешке в ближайшую ко мне «шарашку», в которой распечатал рисунок на глянцевой фотобумаге. В итоге получилось вот это

Размер платы вышел 62 х 39 мм, по этому размеру ножницами по металлу вырезан кусочек текстолита. Раньше я пилил текстолит ножовкой и часто (а точнее всегда) это получалось ужасно. Ножницами же выходит ровненько, без мусора и повреждения токопроводящего слоя.

6. Изготовление печатной платы

Был выбран метод ЛУТ (лазерно-утюжная технология) из-за своей простоты и доступности. Руководством к действию послужила эта статья на Хабре. Старался не нарушать технологию: прошелся по меди нулевкой, обезжирил, правда не ацетоном, ибо не нашел где купить, а универсальным обезжиривателем на основе уайт-спирита, купленным в Lerua Merlin. Тщательно и с усилием прогладил бутерброд из текстолита и рисунка уюгом на максимальной температуре. Или из-за того, что где-то ошибся, или потому что не дал остыть заготовке, или просто в «шарашке» экономят тонер на принтере, в общем вышло не очень

Однако, я благоразумно запасся перманентным маркером Edding 404, которым, не без помощи своей любимой жены (с прокачанным скилом подведения ресниц и рисования узоров на ногтях) обвел все дорожки

«Хлоняк» не подвел, ходят ходят слухи что часто продают некачественный. Травление заняло 13 минут, последние островки меди уходили прямо на глазах. Главное не забывать периодически пинать плату пинцетом по кювете и следить за процессом. Как только лишняя медь исчезнет, достаем плату срочно и промываем обильным потоком воды.

После промывки, протирки и просушки настает момент истины. Надо снять защитное покрытие. Я пытался делать это уайт-спиритом,

но дело шло туго. Потом жена предложила свою жидкость для снятия лака для ногтей — этот чудо-эликсир смыл покрытие мгновенно (я до сих пор в ужасе от того, какими реактивами пользуются наши женщины. Красота — страшная сила!)

Не подвел и маркер — все дорожки уцелели

После очистки защитного покрытия можно приступать к сверлению отверстий. И вот тут я совершил досадную ошибку — у меня не оказалось сверла на 0,5 мм, и вместо того чтобы отложить дело до завтра, купив нужное сверло, я поторопился и взял миллиметровое, посчитав что оно подойдет. В итоге я повредил многие контактные площадки, к счастью не сильно и не бесповоротно. Но все же никогда не спешите. Как говорил мой знакомый Марк из лаборатории кафедры мехатроники Мюнхенского университета, где я проходил преддипломную практику «Дмитрий, для каждой работы бери подходящий инструмент». И он был тысячу раз прав.

7. Лужение платы и пайка компонентов

Места пайки компонентов должны быть покрыты тонким блестящим слоем припоя. Это основное условие успешности работы. Я не стал лудить дорожки целиком. Во-первых, побоялся покоробить их, а во-вторых всё равно собирался покрывать плату цапон лаком. Так что я облудил лишь места пайки. Для этого кисточкой наносим на них канифольно-спиртовый флюс ЛТИ-120 и паяльником, разогретым до 250-300 градусов, с жала которого свисает крохотная капелька припоя, проводим по нужным точкам платы. За счет увеличения флюсом поверхностного натяжения припой растекается по точно контактным площадкам.

После этого была разобрана «макетка», проводки удалены с микросхемы и в первую очередь была припаяна она. Аккуратно руками или пинцетом помещаем микросхему на её место в соответствии с цоколевкой, так чтобы каждая ножка заняла свою площадку. Затем ряды ножек смазываем флюсом. Короткими и точными движениями касаемся всех ножек по очереди, не забывая набирать припой на жало паяльника (но не слишком много, достаточно маленькой капли). Если всё сделано верно, то ножки паяются к площадка очень быстро и точно, без «соплей» и перемыкания соседей. На запайку микросхемы у меня ушло меньше минуты, а я делаю это впервые. Вдохновило меня на этот подвиг такое видео, за что я очень благодарен его автору. Всё оказалось действительно не так страшно.

Похожим образом я разобрался и с остальными деталями. Главное тут аккуратно обрезать выводы деталей на нужную длину — я оставлял торчать над дорожкой не более миллиметра вывода, и правильно и аккуратно согнуть их, если требуется. Важно, крайне важно никуда не торопиться и делать всё вдумчиво. В итоге получилось то что получилось

От «соплей» уйти не удалось, но для первого раза вышло довольно сносно, хоть меня, вероятно и раскритикуют.

8. Проверка цепей и ещё одна досадная ошибка

После пайки смываем весь флюс спиртом, берем в руки мультиметр и звоним все цепи, с целью проверки их проводимости и соответствия принципиальной схеме. И вот тут бяка подкралась незаметно. Разъем COM-порта оказался распаяна зеркально! «Земля» сидела на первой ноге вместо пятой, Rx — на четвертой вместо второй. И я до сих пор не пойму как, ведь при разводке в Altium всё было верно. Это осталось для меня загадкой. Никакой загадки — просто имея по факту разъем «маму», при формировании схемы в Altium всё равно использовал «папу». Отсюда и зеркальная распайка, получившаяся в итоге. К счастью я решил эту проблему соответствующей распайкой кабеля, предназначенного для подключения девайса в COM-порту компьютера. Но из-за этой ошибки COM на плате оказался таким вот «проприетарным».

В остальном монтаж оказался верным и я, распаяв соединительные кабели и прибрав рабочее место, подключил новенькую плату к «апельсину» и компьютеру

По окну терминала снова побежали строки лога загрузки. Я был счастлив!

9. Наводим «красоту»

С целью защиты контактов от окисления и придания девайсу вида «промышленного» плата была окрашена зеленым цапон лаком. Все метки, нанесенные перед монтажем перманентным маркером были этим самым лаком смыты. Ну да ладно… Вот фото готового изделия вместе с комплектом кабелей

Теперь можно приступить к дальнейшей доводке ПО для «апельсина». Теперь я не буду слеп и нем, а смогу налаживать систему через последовательный терминал.

Заключение

Это было интересно. Интересно для меня, потому что впервые. Первое устройство спроектированное на компьютере и собранное на печатной плате своими руками. И если кто-то иронично усмехнется, то пусть вспомнит, что он тоже когда-то делал это впервые…

Спасибо всем за внимание, уделенное моей писанине!

Источник