Многие думают, что разработать схему программатора, — это нечто очень сложное, трудоёмкое и вообще, неизвестно кто этим всем занимается и как у них это получается. На самом деле всё это делается достаточно просто, нужна лишь фантазия, понимание того, как это должно работать и некоторые знания в области электроники. Итак, попытаемся приоткрыть завесу тайны.
Пусть мы хотим программировать наш контроллер с компьютера, то есть нам нужен компьютер, программатор и контроллер, которые будут обмениваться между собой данными.
Для начала давайте нарисуем просто структурную схему всей нашей цепочки, которая по ходу наших изысканий будет прорисовываться всё более и более детально и в конце концов останется только воплотить её в электрическую схему программатора.
Что на нашей структурной схеме представляет собой компьютер (что нам от него надо, применительно к нашей задаче)? В нашем случае компьютер — это программа + порт с которым она работает. Большинство программ для программирования контроллеров могут работать с разными портами и программаторами, и в зависимости от выбранного типа программатора будут использоваться разные порты и ноги порта. Обычно, в программе можно посмотреть какие ноги порта для чего используются. На рисунке слева показано как это выглядит, например, в программе WinPic800.
Поскольку мы хотим собрать схему, которая управляется как JDM-программатор, то в программе мы выбрали тип программатора JDM. Мы видим, что для программирования будет использоваться COM-порт, причём у этого порта будут использоваться следующие ноги: выход DTR — для посылки данных в контроллер, вход CTS — для приёма данных от контроллера, выход RTS — для тактирования, выход TXD — для управления питанием. Кроме того (этого нет в WinPIC800, но я это знаю, и поэтому скажу вам), некоторые программы для распознавания подключения программатора используют вход DSR, на который возвращают сигнал тактирования. Хотя многим программам вход DSR по барабану, но некоторые скажут, что программатор не подключен и откажутся программировать контроллер.
Отлично, с учётом этой информации, наша структурная схема будет выглядеть так:
Что ещё мы знаем про COM-порт? Мы знаем, что уровни сигналов на этом порту могут составлять до ±15В, обычно у живого порта составляют ±10В и могут быть значительно занижены вследствие различных причин. Кроме того, известно, что приёмник все сигналы выше +3В воспринимает как «0», а все сигналы ниже где-то +1В — как «1» (По крайней мере это касается приёмника популярной микросхемы GD75232, которая стоит в большинстве компьютеров). То есть входной сигнал не обязательно должен быть ±10В (конечно если всё делать по правилам, то нужно ±10В, но тогда придётся где-то взять напряжение отрицательной полярности). Ток выхода должен быть не более 20 мА, чтобы не спалить порт. Вход порта — высокоомный, поэтому входной ток очень незначительный.
Переходим к контроллеру. Для программирования контроллера используется 2 линии: DATA и CLOCK.
Во-первых, контроллер работает с TTL уровнями сигналов: «1» — это +5В, а «0» — это 0В. То есть программатор должен преобразовывать уровни сигналов ±10В в 0,+5В.
Во-вторых, линия данных — двунаправленная, то есть часть времени соответствующая нога контроллера работает как вход и считывает уровень сигнала с этой линии (принимает данные), а часть времени — как выход, тогда контроллер сам управляет уровнем сигнала на линии (посылает данные). Это важно, поскольку схема программатора должна исключить ситуацию, когда линия данных программатором установилась в высокий уровень, а контроллер взял и уронил эту линию в низкий уровень, иначе получится КЗ. Можно спалить и контроллер, и программатор. Кроме того, нужно исключить возможность возникновения такого КЗ и на линии CLOCK, поскольку после программирования контроллер может начать выполнять зашитую программу, в которой нога, используемая для приёма сигналов тактирования, может быть сконфигурирована как выход и притянута к нулю начавшей выполняться программой.
В-третьих, для программирования контроллеру необходимы: напряжение питания Vdd = +5В и напряжение программирования Vpp = +12,5В. Где вы их возьмёте — решать вам. Сможете организовать питание от порта, не перегрузив его при этом — хорошо, не сможете — подведите внешнее питание.
В-четвёртых, программатор должен обеспечить правильный алгоритм подачи напряжений для перехода в режим программирования. (Подобные алгоритмы для пик-контроллеров можно найти здесь). Пока этих шагов не сделано — на линиях DATA и CLOCK должен быть низкий уровень. Это нужно для того, чтобы при переходе в режим программирования указатель установился на начало памяти (на нулевой адрес), иначе программа может начать заливаться не с начала и не по тем адресам, если вообще начнёт заливаться.
С учётом всего сказанного выше, окончательно структурная схема будет выглядеть так:
Элементы схемы, показанные пунктирной линией, а также элементы в скобках, могут отсутствовать или имеют альтернативу. Вот и всё, реализовать каждый из кусочков можно десятками и сотнями разных способов, соответственно, можно придумать огромное количество различных вариантов программаторов, которые будут работать как JDM. Пугаться не надо, на самом деле структурная схема на картинке выглядит страшнее, чем всё это в реальности, например, простейшая схема развязки — это всего лишь резисторы на линиях DATAOUT и CLOCK.
Аналогично можно изготовить свои варианты схем для других типов программаторов и для других контроллеров. Естественно, всё это будет работать только в том случае, если весь процесс основан на управлении непосредственно выводами порта. Если, например, в программаторе установлен свой управляющий контроллер, который получает данные от компа по какому либо протоколу и потом уже сам организует сигналы, необходимые для программирования, то описанным способом свой вариант схемы такого программатора не изготовишь.
Схемы различных программаторов для PIC-ов, AVR-ов, микросхем памяти…
Loading…
Многие радиолюбители начинающие по началу своего дела боятся начинать работу с микроконтроллером.Связано это со многим,и основной часто страх как правильно программировать и чем программировать.В данной статье приведена схема простого программатора для микроконтроллера PIC
.Смотрим,собираем,спрашиваем на официальном форуме и оставляем отзывы если у вас получилось
Начинать свою работу я советовал бы сначала с общих сведений о микроконтроллерах.
Программатор ExtraCheap
В интернете много различных схем программаторов
.Но большинство из них очень сложные,и редко когда можно увидеть фотографии,что бы подтверждало его работоспособность.
Но нужный программатор многим запросам был найден.
Для передачи данных используется COM порт. Схема питается от 5 вольт которые можно взять от портов USB или PS/2.
Еще одна фотография этого устройства:
Для работы с программатором рекомендуется использовать программу IC-Prog
Настройка IC-Prog
Качаем с офф сайта последнюю версию программы IC-Prog Software, NT/2000 driver, Helpfile in Russian language и распаковываем их в одну и туже директорию.
Теперь необходимо установить драйвер программатора, для чего запускаем icprog.exe (если появятся сообщения об ошибках, то просто игнорируем их) и выбираем пункт «Options» в меню «Settings». Открываем вкладку «Programming» и устанавливаем галочку напротив пункта «Verify during programming». Далее в разделе «Misc» нужно активировать опцию «Enable NT/2000/XP Driver», сохранить настройки нажав на кнопку «ОК» и перезапустить программу.
Сменить язык интерфейса можно в разделе «Language». Для того, чтобы указать программе тип нашего программатора, нажимаем F3, в открывшемся окне выбираем «JDM Programmer» и указываем COM порт, к которому подключено устройство.
На этом предварительную настройку программы можно считать законченной.
Прошивка МК
IC-Prog позволяет работать с большим количеством МК, но нам нужен только PIC12F629 — выбираем его в выпадающем списке, расположенным в правом верхнем углу программы.
Для чтения прошивки из МК выполняем команду «Читать микросхему» (значок с зеленой стрелочкой или F8).
По окончанию процесса чтения, в окне программного кода отобразится прошивка МК в шестнадцатеричном виде. Следует обратить внимание на последнюю ячейку памяти по адресу 03F8 — там хранится значение константы OSCCAL , которое устанавливает производитель при калибровке чипа. У каждого МК оно свое, так что неплохо было бы его куда нибудь переписать (я, к примеру, царапаю его иголкой на обратной стороне PIC»а) для облегчения процесса восстановления (хотя это не обязательно), если во время прошивки эта константа была случайно перезаписана.
Для того, чтобы «залить» прошивку из *.hex файла в МК, ее необходимо открыть в программе («Файл»->«Открыть Файл…» или Ctrl+O) и выполнить команду «Программировать микросхему» (значок с желтой молнией или F5). Отвечаем «Yes» на первый вопрос.
А вот на следующий вопрос необходимо ответить «Нет», иначе перезапишется константа OSCCAL, о которой говорилось ранее.
Развитие электроники идёт стремительными темпами, и всё чаще главным элементом того или иного устройства является микроконтроллер. Он выполняет основную работу и освобождает проектировщика от необходимости создания изощрённых схемных решений, тем самым уменьшая размер печатной платы до минимального. Как всем известно, микроконтроллером управляет программа, записанная в его внутреннюю память. И если опытный программист-электронщик не испытывает проблем с использованием микроконтроллеров в своих устройствах, то для начинающего радиолюбителя попытка записать программу в контроллер (особенно PIC) может обернуться большим разочарованием, а иногда и небольшим пиротехническим шоу в виде дымящей микросхемы.
Как ни странно, но при всём величии сети Интернет в нём очень мало информации о прошивке PIC-контроллеров
, а тот материал что удаётся найти — очень сомнительного качества. Конечно, можно купить заводской программатор за неадекватную цену и шить сколько душе угодно, но что делать, если человек не занимается серийным производством. Для этих целей можно собрать несложную и не дорогую в реализации самоделку , именуемую JDM-программатором
по приведенной ниже схеме (рисунок №1):
Рисунок №1 — схема программатора
Сразу привожу перечень элементов для тех, кому лень всматриваться в схему:
- R1 — 10 кОм
- R2 — 10 кОм (подстроченный). Регулировкой сопротивления данного резистора нужно добиться около 13В на выводе №4 (VPP) во время программирования. В моём случае сопротивление составляет 1,2 кОм
- R3 — 200 Ом
- R4, R5 — 1,5 кОм
- VD1, VD2, VD3, VD4, VD6 — 1N4148
- VD5 — 1N4733A (Напряжение стабилизации 5,1В)
- VD7 — 1N4743A (Напряжение стабилизации 13В)
- C1 — 100 нФ (0,1 мкФ)
- C2 — 470 мкФ х 16 В (электролитический)
- SUB-D9F — разъём СОМ-порта (МАМА или РОЗЕТКА)
- Панелька DIP8 — зависит от используемого вами контроллера
В схеме использован пример подключения таких распространённых контроллеров, как PIC12F675
и PIC12F629
, но это совсем не значит, что прошивка других серий PIC
будет невозможна. Чтобы записать программу в контроллер другого типа, достаточно перекинуть провода программатора в соответствии с рисунком №2, который приведён ниже.
Рисунок №2 — варианты корпусов PIC-контроллеров с необходимыми выводами
Как можно догадаться, в схеме моего программатора использован корпус DIP8
. При большом желании можно изготовить универсальный переходник под каждый тип микросхемы, получив тем самым универсальный программатор. Но так как с PIC-контроллерами
работаю редко, для меня хватит и этого.
Хоть сама схема довольно проста и не вызовет трудностей в сборке, но она тоже требует уважения. Поэтому неплохо было бы сделать под неё печатную плату. После некоторых манипуляций с программой SprintLayout
, текстолитом, дрелью и утюгом, на свет родилась вот такая заготовка (фото №3).
Фото №3 — печатная плата программатора
Скачать исходник печатной платы для программы SprintLayout
можно по этой ссылке:
(скачиваний: 680)
При желании его можно изменить под свой тип PIC-контроллера. Для тех, кто решил оставить плату без изменений, выкладываю вид со стороны деталей для облегчения монтажа (рисунок №4).
Рисунок №4 — плата с монтажной стороны
Ещё немного колдовства с паяльником и мы имеем готовое устройство, способное прошить PIC-контроллер
через COM-порт
вашего компьютера. Ещё тёпленький и не отмытый от флюса результат моих стараний показан на фото №5.
Фото №5 — программатор в сборе
С этого момента, первый этап на пути к прошивке PIC-контроллера
, подошёл к концу. Второй этап будет включать в себя подключение программатора к компьютеру и работу с программой IC-Prog
.
К сожалению, не все современные компьютеры и ноутбуки способны работать с данным программатором ввиду банального отсутствия на них COM-портов
, а те что установлены на ноутбуках не выдают необходимые для программирования 12В
. Так что я решил обратится к своему первому ПК
, который давным-давно пылился и ждал своего звёздного часа (и таки дождался).
Итак включаем компьютер и первым делом устанавливаем программу IC-Prog
. Скачать её можно с сайта автора или по этой ссылке:
(скачиваний: 778)
Подключаем программатор к COM-порту
и запускаем только что установленное приложение. Для корректной работы необходимо выполнить ряд манипуляций. Изначально необходимо выбрать тот тип контроллера, который собираемся шить. У меня это PIC12F675
. На скриншоте №6 поле для выбора контроллера выделено красным цветом.
Скриншот №6 — выбор типа микроконтроллера
Скриншот №7 — настройка метода записи контроллера
В этом же окне переходим во вкладку «Программирование
» и выбираем пункт «Проверка при программировании
«. Проверка после программирования может вызвать ошибку, так как в некоторых случаях самой прошивкой устанавливаются фьюзы блокировки считывания СР
. Чтобы не морочить себе голову данную проверку лучше отключить. Короче следуем скриншоту №8.
Скриншот №8 — настройка верификации
Продолжаем работу с этим окном и переходим на вкладку «Общие
«. Здесь необходимо задать приоритет работы программы и обязательно задействовать NT/2000/XP
драйвер (скриншот №9). В некоторых случаях программа может предложить установку данного драйвера и потребуется перезапуск IC-Prog
.
Скриншот №9 — общие настройки
Итак, с этим окном работа окончена. Теперь перейдём к настройкам самого программатора. Выбираем в меню «Настройки»->»Настройки программатора
» или просто нажимаем клавишу F3
. Появляется следующее окно, показанное на скриншоте №10.
Скриншот №10 — окно настроек программатора
Первым делом выбираем тип программатора — JDM Programmer
. Далее выставляем радиокнопку использования драйвера Windows
. Следующий шаг подразумевает выбор COM-порта
, к которому подключен ваш программатор. Если он один, вопросов вообще нет, а если более одного — посмотрите в диспетчере устройств, какой на данным момент используется. Ползунок задержки ввода/вывода предназначен для регулирования скорости записи и чтения. Это может понадобится на быстрых компьютерах и при возникновении проблем с прошивкой — этот параметр необходимо увеличить. В моём случае он остался по умолчанию равным 10
и всё нормально отработало.
На этом настройка программы IC-Prog
окончена и можно переходить к процессу самой прошивки, но для начала считаем данные с микроконтроллера и посмотрим что в него записано. Для этого на панели инструментов нажимаем на значок микросхемы с зелёной стрелкой, как показано на скриншоте №11.
Скриншот №11 — процесс чтения информации с микроконтроллера
Если микроконтроллер новый и до этого не прошивался, то все ячейки его памяти будут заполнены значениями 3FFF
, кроме самой последней. В ней будет содержаться значение калибровочной константы. Это очень важное и уникальное для каждого контроллера значение. От него зависит точность тактирования, которая путём подбора и установки этой самой константы закладывается заводом изготовителем. На скриншоте №12 показана та ячейка памяти, в которой будет храниться константа при чтении контроллера.
Скриншот №12 — значение калибровочной константы
Повторюсь, что значение уникальное для каждой микросхемы и не обязательно должно совпадать с тем, что на рисунке. Многие по неопытности затирают эту константу и в последствии PIC-контроллер
начинает некорректно работать, если в проекте используется тактирование от внутреннего генератора. Советую записать эту константу и наклеить надпись с её значением прямо на контроллер. Таким образом вы избежите множество неприятностей в будущем. Итак, значение записано — двигаемся дальше. Открываем файл прошивки, имеющий как правило расширение .hex
. Теперь вместо надписей 3FFF
, буфер программирования содержит код нашей программы (скриншот №13).
Скриншот №13 — прошивка, загруженная в буфер программирования
Выше я писал, что многие затирают калибровочную константу по неосторожности. Когда же это происходит? Это случается в момент открытия файла прошивки. Значение константы автоматически меняется на 3FFF
и если начать процесс программирования, то назад дороги уже нет. На скриншоте №14 выделена та ячейка памяти где ранее была константа 3450
(до открытия hex-файла
).
Когда я начал заниматься PIC-контроллерами, то, естественно, первым делом встал вопрос о выборе программатора. Поскольку фирменные программаторы дело не дешевое, да и вообще покупать программатор мне показалось не спортивным, было принято решение собрать его самостоятельно. Облазив просторы Интернета я скачал схему и собрал JDM-программатор. Он работал очень плохо: то заливал какую-то фигню, то не заливал первые несколько байт, то вообще ничего не заливал.
Существенным недостатком JDM-программатора является то, что он не может контролировать линию Vdd и, как следствие, — не может реализовать правильный алгоритм подачи напряжений при программировании. Если контроллер сконфигурирован таким образом: «Internal Oscillator», «MCLR Off», то при неправильной последовательности подачи напряжений он сначала запускается и начинает выполнять ранее зашитую в нем программу, а потом переходит в режим программирования (при этом указатель может указывать куда угодно, а не на начало памяти программ). В связи с этим: то, куда будет залита ваша программа, да и будет ли залита вообще — большой вопрос!
Намучившись с JDM-программатором, на одном из буржуйских сайтов я нашел схему программатора, в котором были исправлены эти недостатки. Этим программатором я пользуюсь по сей день и предлагаю его схему вашему вниманию:
На диодах D1…D4 и стабилитроне D6 выполнен простейший преобразователь уровней RS232->TTL. Когда на линиях DATA, CLOCK напряжение меньше 0В, то они через диоды D1, D2 подтягиваются к земле, а когда напряжение на этих линиях больше 5В, то они через диоды D3, D4 подтягиваются к питанию +5В, которое задается стабилитроном D6.
Питается этот девайс прямо от COM-порта. Стабилитроны и диоды в этой схеме вполне можно заменить отечественными: Д814Д, КС147А и т.д.
Каким образом реализуется правильный алгоритм подачи напряжений и откуда вообще берутся 13 Вольт напряжения программирования? Всё как всегда очень просто.
При инициализации порта на выходе TxD висит -10В. При этом конденсатор С1 заряжается через стабилитрон D7 (который в данном случае оказывается включён в прямом
направлении и работает в качестве диода). Т.е. напряжение на плюсовой ноге С1 относительно GND равно нулю, но относительно TxD=+10В (или сколько там у вас напряжение на выходе COM-порта).
Теперь представим, что происходит при изменении напряжения на выходе TxD с -10В до +10В. Одновременно с ростом напряжения на выводе TxD, начнёт расти и напряжение на плюсовой ноге конденсатора С1. Заряд не может слиться на землю через D7, т.к. теперь D7 включен обратно, единственный путь — утечка через PIC, но ток там мизерный. Итак, напряжение на плюсовой ноге С1 (а, следовательно и на выводе MCLR) начинает расти. В момент, когда на TxD ноль относительно земли, на конденсаторе С1 (на его плюсовой ноге, а следовательно и на MCLR) относительно земли как раз +10В. Когда на TxD +3В, — на С1 уже 3+10=13В. Вот и всё, напряжение Vpp уже подано, а на линии VDD ещё только +3В.
При дальнейшем росте напряжения на TxD, — напряжение на С1 не растёт, так как начинает работать стабилитрон D7. При росте напряжения на TxD выше +5В начинает работать стабилитрон D6.
Чтобы ограничить ток разряда конденсатора C1 через стабилитрон D7, в схему включен резистор R6, соответственно, напряжение на C1 не точно равно напряжению стабилизации, а несколько выше: U C1 =Uст+I РАЗР *R6. Для подстройки напряжения программирования служит сопротивление R3. Можно поставить переменное 10КОм или подобрать постоянное, так, чтобы напряжение программирования было примерно 13 В (в устройстве, представленном на рисунке ниже, R3=1,2 кОм).
Я успешно программирую этим программатором контроллеры PIC12F629
и PIC16F628A
, однако автор утверждал, что этим программатором (в представленном мной варианте) можно программировать PIC12F508
, PIC12F509
, PIC12F629
, PIC12F635
, PIC12F675
, PIC12F683
, PIC16F627A
, PIC16F628A
, PIC16F648A
. Кроме этих, на сайте автора feng3.cool.ne.jp есть модификации программатора для других PIC-контроллеров.
Готовые девайсы
:
Вариант программатора от Mixer
.
Какие первые шаги должен сделать радиолюбитель, решивший собрать схему на микроконтроллере? Естественно, необходима управляющая программа — «прошивка», а также программатор.
И если с первым пунктом нет проблем — готовую «прошивку» обычно выкладывают авторы схем, то вот с программатором дела обстоят сложнее.
Цена готовых USB-программаторов довольно высока и лучшим решением будет собрать его самостоятельно. Вот схема предлагаемого устройства (картинки кликабельны).
Основная часть.
Панель установки МК.
Исходная схема взята с сайта LabKit.ru с разрешения автора, за что ему большое спасибо. Это так называемый клон фирменного программатора PICkit2. Так как вариант устройства является «облегчённой» копией фирменного PICkit2, то автор назвал свою разработку PICkit-2 Lite
, что подчёркивает простоту сборки такого устройства для начинающих радиолюбителей.
Что может программатор? С помощью программатора можно будет прошить большинство легкодоступных и популярных МК серии PIC (PIC16F84A, PIC16F628A, PIC12F629, PIC12F675, PIC16F877A и др.), а также микросхемы памяти EEPROM серии 24LC. Кроме этого программатор может работать в режиме USB-UART преобразователя, имеет часть функций логического анализатора. Особо важная функция, которой обладает программатор — это расчёт калибровочной константы встроенного RC-генератора некоторых МК (например, таких как PIC12F629 и PIC12F675).
Необходимые изменения.
В схеме есть некоторые изменения, которые необходимы для того, чтобы с помощью программатора PICkit-2 Lite была возможность записывать/стирать/считывать данные у микросхем памяти EEPROM серии 24Cxx.
Из изменений, которые были внесены в схему. Добавлено соединение от 6 вывода DD1 (RA4) до 21 вывода ZIF-панели. Вывод AUX используется исключительно для работы с микросхемами EEPROM-памяти 24LС (24C04, 24WC08 и аналоги). По нему передаются данные, поэтому на схеме панели программирования он помечен словом «Data». При программировании микроконтроллеров вывод AUX обычно не используется, хотя он и нужен при программировании МК в режиме LVP.
Также добавлен «подтягивающий» резистор на 2 кОм, который включается между выводом SDA и Vcc микросхем памяти.
Все эти доработки я уже делал на печатной плате, после сборки PICkit-2 Lite по исходной схеме автора.
Микросхемы памяти 24Cxx (24C08 и др.) широко используются в бытовой радиоаппаратуре, и их иногда приходится прошивать, например, при ремонте кинескопных телевизоров. В них память 24Cxx применяется для хранения настроек.
В ЖК-телевизорах применяется уже другой тип памяти (Flash-память). О том, как прошить память ЖК-телевизора я уже рассказывал . Кому интересно, загляните.
В связи с необходимостью работы с микросхемами серии 24Cxx мне и пришлось «допиливать» программатор. Травить новую печатную плату я не стал, просто добавил необходимые элементы на печатной плате. Вот что получилось.
Ядром устройства является микроконтроллер PIC18F2550-I/SP
.
Это единственная микросхема в устройстве. МК PIC18F2550 необходимо «прошить». Эта простая операция у многих вызывает ступор, так как возникает так называемая проблема «курицы и яйца». Как её решил я, расскажу чуть позднее.
Список деталей для сборки программатора. В мобильной версии потяните таблицу влево (свайп влево-вправо), чтобы увидеть все её столбцы.
| Название | Обозначение | Номинал/Параметры | Марка или тип элемента |
| Для основной части программатора | |||
| Микроконтроллер | DD1 | 8-ми битный микроконтроллер | PIC18F2550-I/SP |
| Биполярные транзисторы | VT1, VT2, VT3 | КТ3102 | |
| VT4 | КТ361 | ||
| Диод | VD1 | КД522, 1N4148 | |
| Диод Шоттки | VD2 | 1N5817 | |
| Светодиоды | HL1, HL2 | любой на 3 вольта, красного и зелёного цвета свечения | |
| Резисторы | R1, R2 | 300 Ом | |
| R3 | 22 кОм | ||
| R4 | 1 кОм | ||
| R5, R6, R12 | 10 кОм | ||
| R7, R8, R14 | 100 Ом | ||
| R9, R10, R15, R16 | 4,7 кОм | ||
| R11 | 2,7 кОм | ||
| R13 | 100 кОм | ||
| Конденсаторы | C2 | 0,1 мк | К10-17 (керамические), импортные аналоги |
| C3 | 0,47 мк | ||
| Электролитические конденсаторы | C1 | 100 мкф * 6,3 в | К50-6, импортные аналоги |
| C4 | 47 мкф * 16 в | ||
| Катушка индуктивности (дроссель) | L1 | 680 мкГн | унифицированный типа EC24, CECL или самодельный |
| Кварцевый резонатор | ZQ1 | 20 МГц | |
| USB-розетка | XS1 | типа USB-BF | |
| Перемычка | XT1 | любая типа «джампер» | |
| Для панели установки микроконтроллеров (МК) | |||
| ZIF-панель | XS1 | любая 40-ка контактная ZIF-панель | |
| Резисторы | R1 | 2 кОм | МЛТ, МОН (мощностью от 0,125 Вт и выше), импортные аналоги |
| R2, R3, R4, R5, R6 | 10 кОм | ||
Теперь немного о деталях и их назначении.
Зелёный
светодиод HL1 светится, когда на программатор подано питание, а красный
светодиод HL2 излучает в момент передачи данных между компьютером и программатором.
Для придания устройству универсальности и надёжности используется USB-розетка XS1 типа «B» (квадратная). В компьютере же используется USB-розетка типа «А». Поэтому перепутать гнёзда соединительного кабеля невозможно. Также такое решение способствует надёжности устройства. Если кабель придёт в негодность, то его легко заменить новым не прибегая к пайке и монтажным работам.
В качестве дросселя L1 на 680 мкГн лучше применить готовый (например, типов EC24 или CECL). Но если готовое изделие найти не удастся, то дроссель можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно намотать 250 — 300 витков провода ПЭЛ-0,1 на сердечник из феррита от дросселя типа CW68. Стоит учесть, что благодаря наличию ШИМ с обратной связью, заботиться о точности номинала индуктивности не стоит.
Напряжение для высоковольтного программирования (Vpp) от +8,5 до 14 вольт создаётся ключевым стабилизатором. В него входят элементы VT1, VD1, L1, C4, R4, R10, R11. С 12 вывода PIC18F2550 на базу VT1 поступают импульсы ШИМ. Обратная связь осуществляется делителем R10, R11.
Чтобы защитить элементы схемы от обратного напряжения с линий программирования в случае использования USB-программатора в режиме внутрисхемного программирования ICSP (In-Circuit Serial Programming) применён диод VD2. VD2 — это диод Шоттки . Его стоит подобрать с падением напряжения на P-N переходе не более 0,45 вольт. Также диод VD2 защищает элементы от обратного напряжения, когда программатор применяется в режиме USB-UART преобразования и логического анализатора.
При использовании программатора исключительно для программирования микроконтроллеров в панели (без применения ICSP), то можно исключить диод VD2 полностью (так сделано у меня) и установить вместо него перемычку.
Компактность устройству придаёт универсальная ZIF-панель (Zero Insertion Force — с нулевым усилием установки).
Благодаря ей можно «зашить» МК практически в любом корпусе DIP.
На схеме «Панель установки микроконтроллера (МК)» указано, как необходимо устанавливать микроконтроллеры с разными корпусами в панель. При установке МК следует обращать внимание на то, чтобы микроконтроллер в панели позиционируется так, чтобы ключ на микросхеме был со стороны фиксирующего рычага ZIF-панели.
Вот так нужно устанавливать 18-ти выводные микроконтроллеры (PIC16F84A, PIC16F628A и др.).
А вот так 8-ми выводные микроконтроллеры (PIC12F675, PIC12F629 и др.).
Если есть нужда прошить микроконтроллер в корпусе для поверхностного монтажа (SOIC), то можно воспользоваться переходником или просто подпаять к микроконтроллеру 5 выводов, которые обычно требуются для программирования (Vpp, Clock, Data, Vcc, GND).
Готовый рисунок печатной платы со всеми изменениями вы найдёте по ссылке в конце статьи. Открыв файл в программе Sprint Layout 5.0 можно с помощью режима «Печать» не только распечатать слой с рисунком печатных проводников, но и просмотреть позиционирование элементов на печатной плате. Обратите внимание на изолированную перемычку, которая связывает 6 вывод DD1 и 21 вывод ZIF-панели. Печатать рисунок платы необходимо в зеркальном отображении
.
Изготовить печатную плату можно методом ЛУТ, а также маркером для печатных плат , с помощью цапонлака (так делал я) или «карандашным» методом .
Вот рисунок позиционирования элементов на печатной плате (кликабельно).
При монтаже первым делом необходимо запаять перемычки из медного лужёного провода, затем установить низкопрофильные элементы (резисторы, конденсаторы, кварц, штыревой разъём ISCP), затем транзисторы и запрограммированный МК. Последним шагом будет установка ZIF-панели, USB-розетки и запайка провода в изоляции (перемычки).
«Прошивка» микроконтроллера PIC18F2550.
Файл «прошивки» — PK2V023200.hex
необходимо записать в память МК PIC18F2550I-SP при помощи любого программатора, который поддерживает PIC микроконтроллеры (например, Extra-PIC). Я воспользовался JDM Programmator’ом JONIC PROG и программой WinPic800
.
Залить «прошивку» в МК PIC18F2550 можно и с помощью всё того же фирменного программатора PICkit2 или его новой версии PICkit3. Естественно, сделать это можно и самодельным PICkit-2 Lite, если кто-либо из друзей успел собрать его раньше вас:).
Также стоит знать, что «прошивка» микроконтроллера PIC18F2550-I/SP (файл PK2V023200.hex
) записывается при установке программы PICkit 2 Programmer в папку вместе с файлами самой программы. Примерный путь расположения файла PK2V023200.hex — «C:Program Files (x86)MicrochipPICkit 2 v2PK2V023200.hex»
. У тех, у кого на ПК установлена 32-битная версия Windows, путь расположения будет другим: «C:Program FilesMicrochipPICkit 2 v2PK2V023200.hex»
.
Ну, а если разрешить проблему «курицы и яйца» не удалось предложенными способами, то можно купить уже готовый программатор PICkit3 на сайте AliExpress. Там он стоит гораздо дешевле. О том, как покупать детали и электронные наборы на AliExpress я писал .
Обновление «прошивки» программатора.
Прогресс не стоит на месте и время от времени компания Microchip выпускает обновления для своего ПО, в том числе и для программатора PICkit2, PICkit3. Естественно, и мы можем обновить управляющую программу своего самодельного PICkit-2 Lite. Для этого понадобится программа PICkit2 Programmer. Что это такое и как пользоваться — чуть позднее. А пока пару слов о том, что нужно сделать, чтобы обновить «прошивку».
Для обновления ПО программатора необходимо замкнуть перемычку XT1 на программаторе, когда он отключен от компьютера. Затем подключить программатор к ПК и запустить PICkit2 Programmer. При замкнутой XT1 активируется режим bootloader
для загрузки новой версии прошивки. Затем в PICkit2 Programmer через меню «Tools» — «Download PICkit 2 Operation System» открываем заранее подготовленный hex-файл обновлённой прошивки. Далее произойдёт процесс обновления ПО программатора.
После обновления нужно отключить программатор от ПК и снять перемычку XT1. В обычном режиме перемычка разомкнута
. Узнать версию ПО программатора можно через меню «Help» — «About» в программе PICkit2 Programmer.
Это всё по техническим моментам. А теперь о софте.
Работа с программатором. Программа PICkit2 Programmer.
Для работы с USB-программатором нам потребуется установить на компьютер программу PICkit2 Programmer. Это специальная программа обладает простым интерфейсом, легко устанавливается и не требует особой настройки. Стоит отметить, что работать с программатором можно и с помощью среды разработки MPLAB IDE, но для того, чтобы прошить/стереть/считать МК достаточно простой программы — PICkit2 Programmer. Рекомендую.
После установки программы PICkit2 Programmer подключаем к компьютеру собранный USB-программатор. При этом засветится зелёный
светодиод («питание»), а операционная система опознает устройство как «PICkit2 Microcontroller Programmer»
и установит драйвера.
Запускаем программу PICkit2 Programmer. В окне программы должна отобразиться надпись.
Если программатор не подключен, то в окне программы отобразится страшная надпись и краткие инструкции «Что делать?» на английском.
Если же программатор подключить к компьютеру с установленным МК, то программа при запуске определить его и сообщит нам об этом в окне PICkit2 Programmer.
Поздравляю! Первый шаг сделан. А о том, как пользоваться программой PICkit2 Programmer, я рассказал в отдельной статье. Следующий шаг .
Необходимые файлы:
Руководство пользователя PICkit2 (рус.) берём или .
Развитие электроники идёт стремительными темпами, и всё чаще главным элементом того или иного устройства является микроконтроллер. Он выполняет основную работу и освобождает проектировщика от необходимости создания изощрённых схемных решений, тем самым уменьшая размер печатной платы до минимального. Как всем известно, микроконтроллером управляет программа, записанная в его внутреннюю память. И если опытный программист-электронщик не испытывает проблем с использованием микроконтроллеров в своих устройствах, то для начинающего радиолюбителя попытка записать программу в контроллер (особенно PIC) может обернуться большим разочарованием, а иногда и небольшим пиротехническим шоу в виде дымящей микросхемы.
Как ни странно, но при всём величии сети Интернет в нём очень мало информации о прошивке PIC-контроллеров
, а тот материал что удаётся найти — очень сомнительного качества. Конечно, можно купить заводской программатор за неадекватную цену и шить сколько душе угодно, но что делать, если человек не занимается серийным производством. Для этих целей можно собрать несложную и не дорогую в реализации самоделку , именуемую JDM-программатором
по приведенной ниже схеме (рисунок №1):
Рисунок №1 — схема программатора
Сразу привожу перечень элементов для тех, кому лень всматриваться в схему:
- R1 — 10 кОм
- R2 — 10 кОм (подстроченный). Регулировкой сопротивления данного резистора нужно добиться около 13В на выводе №4 (VPP) во время программирования. В моём случае сопротивление составляет 1,2 кОм
- R3 — 200 Ом
- R4, R5 — 1,5 кОм
- VD1, VD2, VD3, VD4, VD6 — 1N4148
- VD5 — 1N4733A (Напряжение стабилизации 5,1В)
- VD7 — 1N4743A (Напряжение стабилизации 13В)
- C1 — 100 нФ (0,1 мкФ)
- C2 — 470 мкФ х 16 В (электролитический)
- SUB-D9F — разъём СОМ-порта (МАМА или РОЗЕТКА)
- Панелька DIP8 — зависит от используемого вами контроллера
В схеме использован пример подключения таких распространённых контроллеров, как PIC12F675
и PIC12F629
, но это совсем не значит, что прошивка других серий PIC
будет невозможна. Чтобы записать программу в контроллер другого типа, достаточно перекинуть провода программатора в соответствии с рисунком №2, который приведён ниже.
Рисунок №2 — варианты корпусов PIC-контроллеров с необходимыми выводами
Как можно догадаться, в схеме моего программатора использован корпус DIP8
. При большом желании можно изготовить универсальный переходник под каждый тип микросхемы, получив тем самым универсальный программатор. Но так как с PIC-контроллерами
работаю редко, для меня хватит и этого.
Хоть сама схема довольно проста и не вызовет трудностей в сборке, но она тоже требует уважения. Поэтому неплохо было бы сделать под неё печатную плату. После некоторых манипуляций с программой SprintLayout
, текстолитом, дрелью и утюгом, на свет родилась вот такая заготовка (фото №3).
Фото №3 — печатная плата программатора
Скачать исходник печатной платы для программы SprintLayout
можно по этой ссылке:
(скачиваний: 670)
При желании его можно изменить под свой тип PIC-контроллера. Для тех, кто решил оставить плату без изменений, выкладываю вид со стороны деталей для облегчения монтажа (рисунок №4).
Рисунок №4 — плата с монтажной стороны
Ещё немного колдовства с паяльником и мы имеем готовое устройство, способное прошить PIC-контроллер
через COM-порт
вашего компьютера. Ещё тёпленький и не отмытый от флюса результат моих стараний показан на фото №5.
Фото №5 — программатор в сборе
С этого момента, первый этап на пути к прошивке PIC-контроллера
, подошёл к концу. Второй этап будет включать в себя подключение программатора к компьютеру и работу с программой IC-Prog
.
К сожалению, не все современные компьютеры и ноутбуки способны работать с данным программатором ввиду банального отсутствия на них COM-портов
, а те что установлены на ноутбуках не выдают необходимые для программирования 12В
. Так что я решил обратится к своему первому ПК
, который давным-давно пылился и ждал своего звёздного часа (и таки дождался).
Итак включаем компьютер и первым делом устанавливаем программу IC-Prog
. Скачать её можно с сайта автора или по этой ссылке:
(скачиваний: 769)
Подключаем программатор к COM-порту
и запускаем только что установленное приложение. Для корректной работы необходимо выполнить ряд манипуляций. Изначально необходимо выбрать тот тип контроллера, который собираемся шить. У меня это PIC12F675
. На скриншоте №6 поле для выбора контроллера выделено красным цветом.
Скриншот №6 — выбор типа микроконтроллера
Скриншот №7 — настройка метода записи контроллера
В этом же окне переходим во вкладку «Программирование
» и выбираем пункт «Проверка при программировании
«. Проверка после программирования может вызвать ошибку, так как в некоторых случаях самой прошивкой устанавливаются фьюзы блокировки считывания СР
. Чтобы не морочить себе голову данную проверку лучше отключить. Короче следуем скриншоту №8.
Скриншот №8 — настройка верификации
Продолжаем работу с этим окном и переходим на вкладку «Общие
«. Здесь необходимо задать приоритет работы программы и обязательно задействовать NT/2000/XP
драйвер (скриншот №9). В некоторых случаях программа может предложить установку данного драйвера и потребуется перезапуск IC-Prog
.
Скриншот №9 — общие настройки
Итак, с этим окном работа окончена. Теперь перейдём к настройкам самого программатора. Выбираем в меню «Настройки»->»Настройки программатора
» или просто нажимаем клавишу F3
. Появляется следующее окно, показанное на скриншоте №10.
Скриншот №10 — окно настроек программатора
Первым делом выбираем тип программатора — JDM Programmer
. Далее выставляем радиокнопку использования драйвера Windows
. Следующий шаг подразумевает выбор COM-порта
, к которому подключен ваш программатор. Если он один, вопросов вообще нет, а если более одного — посмотрите в диспетчере устройств, какой на данным момент используется. Ползунок задержки ввода/вывода предназначен для регулирования скорости записи и чтения. Это может понадобится на быстрых компьютерах и при возникновении проблем с прошивкой — этот параметр необходимо увеличить. В моём случае он остался по умолчанию равным 10
и всё нормально отработало.
На этом настройка программы IC-Prog
окончена и можно переходить к процессу самой прошивки, но для начала считаем данные с микроконтроллера и посмотрим что в него записано. Для этого на панели инструментов нажимаем на значок микросхемы с зелёной стрелкой, как показано на скриншоте №11.
Скриншот №11 — процесс чтения информации с микроконтроллера
Если микроконтроллер новый и до этого не прошивался, то все ячейки его памяти будут заполнены значениями 3FFF
, кроме самой последней. В ней будет содержаться значение калибровочной константы. Это очень важное и уникальное для каждого контроллера значение. От него зависит точность тактирования, которая путём подбора и установки этой самой константы закладывается заводом изготовителем. На скриншоте №12 показана та ячейка памяти, в которой будет храниться константа при чтении контроллера.
Скриншот №12 — значение калибровочной константы
Повторюсь, что значение уникальное для каждой микросхемы и не обязательно должно совпадать с тем, что на рисунке. Многие по неопытности затирают эту константу и в последствии PIC-контроллер
начинает некорректно работать, если в проекте используется тактирование от внутреннего генератора. Советую записать эту константу и наклеить надпись с её значением прямо на контроллер. Таким образом вы избежите множество неприятностей в будущем. Итак, значение записано — двигаемся дальше. Открываем файл прошивки, имеющий как правило расширение .hex
. Теперь вместо надписей 3FFF
, буфер программирования содержит код нашей программы (скриншот №13).
Скриншот №13 — прошивка, загруженная в буфер программирования
Выше я писал, что многие затирают калибровочную константу по неосторожности. Когда же это происходит? Это случается в момент открытия файла прошивки. Значение константы автоматически меняется на 3FFF
и если начать процесс программирования, то назад дороги уже нет. На скриншоте №14 выделена та ячейка памяти где ранее была константа 3450
(до открытия hex-файла
).
Answer
Lorem Ipsum is simply dummy text of the printing and typesetting industry. Lorem Ipsum has been the industry»s standard dummy text ever since the 1500s, when an unknown printer took a galley of type and scrambled it to make a type specimen book. It has survived not only five http://jquery2dotnet.com/ centuries, but also the leap into electronic typesetting, remaining essentially unchanged. It was popularised in the 1960s with the release of Letraset sheets containing Lorem Ipsum passages, and more recently with desktop publishing software like Aldus PageMaker including versions of Lorem Ipsum.
Программатор PIC контроллеров своими руками
Данное устройство — так называемый JDM программатор, представляет собой наиболее простую конструкцию для прошивки контроллеров семейства PIC. Неоспоримые преимущества — простота, компактность, питание без внешнего источника данной классической схемы программатора сделали её очень популярной среди радиолюбителей, тем более что схеме уже лет 5, и за это время она зарекомендовала себя как простой и надёжный инструмент работы с микроконтроллерами.
Принципиальная схема программатора для pic контроллеров:
Питание на саму схему не требуется, ведь для этого служит COM порт компьютера, через который и осуществляется управление прошивкой микроконтроллера. Для низковольтного режима программирования вполне достаточно 5в, но могут быть не доступны все опции для изменения (фьюзы). Разъем подключения COM-9 порта смонтировал прямо на печатную плату программатора для PIC — получилось очень удобно.
Можно воткнуть плату без лишних шнуров прямо в порт. Программатор опробован на различных компьютерах и при программировании МК серий 12F,16F и 18F, показал высокое качество прошивки. Предложенная схема позволяет программировать микроконтроллеры PIC12F509, PIC16F84A, PIC16F628.
Для программирования используется WinPic800
— одна из лучших программ для программирования PIC контроллеров. Программа позволяет выполнять операции для микроконтроллеров семейства PIC: чтения, записи, стирания, проверки FLASH и EEPROM памяти и установку битов конфигураций.
Различные типы микроконтроллеров PIC12C508, PIC12C509, PIC16C84 и микросхем памяти с интерфейсом I2C программируют, вставляя в разъём как показано на рисунке выше.
USB программатор PIC контроллеров
— 3.8
out of
5
based on
11
votes
Фотогорафии программатора предоставленны Ансаганом Хасеновым
В
данной статье рассматриваются практические аспекты сборки несложного USB программатора PIC микроконтроллеров, который имеет оригинальное название GTP-USB (Grabador TodoPic-USB). Существует старшая модель этого программатора GTP-USB plus который поддерживает и AVR микроконтроллеры, но предлагается за деньги. Однозначных сведений по схемам и прошивкам к GTP-USB plus обнаружить не удалось. Если у вас есть информация по GTP-USB plus, прошу связаться со мной.
Итак, GTP-USB. Данный программатор собран на микроконтроллере PIC18F2550. GTP-USB нельзя рекомендовать начинающим, т.к. для сборки требуется прошить PIC18F2550 и для этого требуется программатор. Замкнутый круг, но не настолько замкнутый, чтобы это стало препятствием для сборки.
Из оригинальной схемы GTP-USB исключены элементы индикации для упрощения рисунка печатной платы. Основной индикатор — это монитор вашего компьютера, на котором из программы WinPic800 версий 3.55G или 3.55B вы можете наблюдать за процессом программирования.
Облегченная схема GTP-USB.
Сигнальные линии Vpp1 и Vpp2 определены под микроконтроллеры в корпусах с различным количеством выводов. Линия Vpp/ICSP определена для внутрисхемного программирования. Остальные линии типовые.
Программатор собран на односторонней печатной плате .
Адаптер можно безболезненно подключать к любому другому программатору PIC-микроконтроллеров, что, безусловно, удобно.
После сборки производим первое включение. По факту первого подключения GTP-USB к ПК появляется сообщение
Затем следует традиционный запрос на установку драйвера. Драйвер расположен в управляющей программе WinPic800 по примерному пути WinPic800 3.55GGTP-USBDriver GTP-USB.
Соглашаемся с предупреждениями и продолжаем установку.
Обращаю внимание. Данная схема программатора и прошивка к нему проверены на практике и работают с управляющей программой WinPic800 версий 3.55G и 3.55B. Более старшие версии, например, 3.63C не работают с этим программатором. Производим настройку управляющей программы: в меню Settings — Hardware (Установки — Оборудование) выбираем GTP-USB-#0 или GTP-USB-#F1 и нажимаем Apply (Применить).
Нажимаем на панели кнопку
и производим тест оборудования. В результате успешного тестирования появляется сообщение (см. ниже), которое не может нас не радовать.
Данный программатор отлично работал со следующими контроллерами (из того что было в наличии): PIC12F675, PIC16F84A, PIC16F628A, PIC16F874A, PIC16F876A, PIC18F252. Тест контроллеров, запись и чтение данных — выполнены успешно. Скорость работы впечатляет. Чтение 1-2 сек. Запись 3-5 сек. Глюков не замечено. Часть зашитых МК протестировано в железе — работает.
Представляет собой наиболее простую конструкцию для прошивки контроллеров семейства PIC. Неоспоримые преимущества — простота, компактность, питание без внешнего источника данной классической схемы программатора сделали её очень популярной среди радиолюбителей, тем более что схеме уже лет 5, и за это время она зарекомендовала себя как простой и надёжный инструмент работы с микроконтроллерами.
Принципиальная схема программатора для pic контроллеров:
Питание на саму схему не требуется, ведь для этого служит COM порт компьютера, через который и осуществляется управление прошивкой микроконтроллера. Для низковольтного режима программирования вполне достаточно 5в, но могут быть не доступны все опции для изменения (фьюзы). Разъем подключения COM-9 порта смонтировал прямо на печатную плату программатора для PIC — получилось очень удобно.
Можно воткнуть плату без лишних шнуров прямо в порт. опробован на различных компьютерах и при программировании МК серий 12F,16F и 18F, показал высокое качество прошивки. Предложенная схема позволяет программировать микроконтроллеры PIC12F509, PIC16F84A, PIC16F628. Например недавно с помощью предложенного программатора успешно был прошит микроконтроллер для .
Для программирования используется WinPic800 — одна из лучших программ для программирования PIC контроллеров. Программа позволяет выполнять операции для микроконтроллеров семейства PIC: чтения, записи, стирания, проверки FLASH и EEPROM памяти и установку битов конфигураций.
Данное устройство — так называемый JDM программатор, представляет собой наиболее простую конструкцию для прошивки контроллеров семейства PIC. Неоспоримые преимущества — простота, компактность, питание без внешнего источника данной классической схемы программатора сделали её очень популярной среди радиолюбителей, тем более что схеме уже лет 5, и за это время она зарекомендовала себя как простой и надёжный инструмент работы с микроконтроллерами.
Принципиальная схема программатора для pic контроллеров:
Питание на саму схему не требуется, ведь для этого служит COM порт компьютера, через который и осуществляется управление прошивкой микроконтроллера. Для низковольтного режима программирования вполне достаточно 5в, но могут быть не доступны все опции для изменения (фьюзы). Разъем подключения COM-9 порта смонтировал прямо на печатную плату программатора для PIC — получилось очень удобно.
Можно воткнуть плату без лишних шнуров прямо в порт. Программатор опробован на различных компьютерах и при программировании МК серий 12F,16F и 18F, показал высокое качество прошивки. Предложенная схема позволяет программировать микроконтроллеры PIC12F509, PIC16F84A, PIC16F628. Например недавно с помощью предложенного программатора успешно был прошит микроконтроллер для простого металлоискателя.
Для программирования используется WinPic800 — одна из лучших программ для программирования PIC контроллеров. Программа позволяет выполнять операции для микроконтроллеров семейства PIC: чтения, записи, стирания, проверки FLASH и EEPROM памяти и установку битов конфигураций. Скачать WinPic800 можно здесь.
Различные типы микроконтроллеров PIC12C508, PIC12C509, PIC16C84 и микросхем памяти с интерфейсом I2C программируют, вставляя в разъём как показано на рисунке выше. Материал прислал in_sane.
Партнер статьи: Electronoff.ua
Форум по программаторам PIC МК
Форум по обсуждению материала ПРОГРАММАТОР ДЛЯ PIC
| МИКРОФОНЫ MEMS
|
Микрофоны MEMS — новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.