Универсальный программатор для микроконтроллеров AVR и PIC. Радиотехника, электроника и схемы своими руками

С развитием компьютерной техники, с каждым разом становится все меньше и меньше компьютеров оснащенных COM и LPT портами. Это в свою очередь вызывает затруднения, в частности у радиолюбителей, связанные с сопряжением средств программирования микроконтроллеров с персональным компьютером.

В данной статье приведено описание USB программатора для микроконтроллеров AVR, который можно собрать своими руками. Построен он на микроконтроллере Atmega8 и способен работать от USB разъема компьютера. Данный программатор совместим с STK500 v2.

Описание USB программатора

USB программатор построен на плате, сделанной из одностороннего фольгированного стеклотекстолита . На плате есть 2 перемычки: одна расположена под разъё­мом SPI, вторая перемычка расположена неподалеку от того же разъема.

После того как все детали будут запаяны нужно прошить микроконтроллер Atmega8 прошивкой приведенной в конце статьи. Фьюзы, которые необходимо выставить при программировании микроконтроллера Atmega8, должны выглядеть следующим образом:

• SUT1 = 0
• BOOTSZ1 = 0
• BOOTSZ0 = 0
• CKOPT = 0
• SPIEN = 0

Необходимо напомнить, что в некоторых программах фьюзы выставляются противоположно этому. Например, в программе CodeVisionAVR необходимо проставить галочки напротив вышеперечисленных фьюзов, а в программе PonyProg наоборот.

Программирование Atmega8 через LPT-порт компьютера

Самый быстрый и дешевый способ запрограммировать Atmega8 – применить LPT-программатор для AVR. Подобная схема приведена ниже.

Питание микроконтроллера осуществляется от простого стабилизатора напряжения 78L05. В качестве оболочки для программирования можно использовать программу UniProf.

При первом включении программы и при не подключенном контроллере, нажав кнопку «LPTpins», необходимо настроит выводы LPT-порта следующим образом:

В момент запуска UniProf, она автоматом определяет вид микроконтроллера. Загружаем в память UniProf прошивку Atmega8_USB_prog.hex, отклоняем подключение файла EEPROM.

Выставляем следующим образом фьюзы (для программы UniProF), нажав кнопку «FUSE»:

Для запоминания установок нажимаем все три кнопки «Write». Затем нажав на «Erase» предварительно очищаем память прошиваемого микроконтроллера. После этого уже жмем на «Prog» и дожидаемся завершения прошивки.

Настройка USB программатора

После того как наш микроконтроллер прошит, его необходимо установить в плату USB программатора. Далее подключаем программатор к USB порту компьютера, но пока питание не подаем.

Настройка порта:

Настройка терминала:

Настройка ASCII:

Теперь после всех проделанных процедур, подаем питание на USB программатор. Светодиод HL1 должен промигать 6 раз и затем светится постоянно.

Для проверки связи USB программатора с компьютером 2 раза нажимаем клавишу «Enter» в программе HyperTerminal. Если все в порядке мы должны увидеть следующую картину:

Если это не так проверяем еще раз монтаж, особенно линию TxD.

Далее вводим версию программатора 2.10, так как без этого програм­матор не будет работать с программами «верхнего уровня». Для этого вводим «2» и нажимаем «Enter», вводим «а» (английская) и нажимаем «Enter».

USB программатор способен распознавать подключение программируемого микроконтроллера. Выполнено это в виде контроля «подтяжки» сигнала Reset к источнику питания. Этот режим включается и выключается следующим образом:

• «0», «Enter» — режим выключен.
• «1», «Enter» — режим включён.

Изменение скорости программирования (1МГц):

• «0», «Enter» – максимальная скорость.
• «1», «Enter» – сниженная скорость.

На этом подготовительная работа завершена, теперь можно попробовать прошить какой-нибудь микроконтроллер.

(скачено: 1 203)

Однажды я решил собрать несложный LC-метр на pic16f628a и естественно его надо было чем-то прошить. Раньше у меня был компьютер с физическим com-портом, но сейчас в моём распоряжении только usb и плата pci-lpt-2com. Для начала я собрал простой JDM программатор, но как оказалось ни с платой pci-lpt-com, ни с usb-com переходником он работать не захотел (низкое напряжение сигналов RS-232). Тогда я бросился искать usb программаторы pic, но там, как оказалось всё ограничено использованием дорогих pic18f2550/4550, которых у меня естественно не было, да и жалко такие дорогие МК использовать, если на пиках я очень редко что-то делаю (предпочитаю авр-ы, их прошить проблем не составляет, они намного дешевле, да и программы писать мне кажется, на них проще). Долго копавшись на просторах интернета в одной из множества статей про программатор EXTRA-PIC и его всевозможные варианты один из авторов написал, что extrapic работает с любыми com-портами и даже переходником usb-com.

В схеме данного программатора используется преобразователь логических уровней max232.

Я подумал, если использовать usb адаптер, то будет очень глупо делать два раза преобразование уровней usb в usart TTL, TTL в RS232, RS232 обратно в TTL, если можно просто взять TTL сигналы порта RS232 из микросхемы usb-usart преобразователя.

Так и сделал. Взял микросхему Ch440G (в которой есть все 8 сигналов com-порта) и подключил её вместо max232. И вот что получилось.

В моей схеме есть перемычка jp1, которой нет в экстрапике, её я поставил потому что, не знал, как себя поведёт вывод TX на ТТЛ уровне, поэтому сделал возможность его инвертировать на оставшемся свободном элементе И-НЕ и не прогадал, как оказалось, напрямую на выводе TX логическая единица, и поэтому на выводе VPP при включении присутствует 12 вольт, а при программировании ничего не будет (хотя можно инвертировать TX программно).

После сборки платы пришло время испытаний. И тут настало главное разочарование. Программатор определился сразу (программой ic-prog) и заработал, но очень медленно! В принципе — ожидаемо. Тогда в настройках com порта я выставил максимальную скорость (128 килобод) начал испытания всех найденных программ для JDM. В итоге, самой быстрой оказалась PicPgm. Мой pic16f628a прошивался полностью (hex, eeprom и config) плюс верификация где-то 4-6 минут (причём чтение идёт медленнее записи). IcProg тоже работает, но медленнее. Ошибок про программировании не возникло. Также я попробовал прошить eeprom 24с08, результат тот же — всё шьёт, но очень медленно.

Выводы: программатор достаточно простой, в нём нет дорогостоящих деталей (Ch440 — 0.3-0.5$ , к1533ла3 можно вообще найти среди радиохлама), работает на любом компьютере, ноутбуке (и даже можно использовать планшеты на windows 8/10). Минусы: он очень медленный. Также он требует внешнее питание для сигнала VPP. В итоге, как мне показалось, для нечастой прошивки пиков — это несложный для повторения и недорогой вариант для тех, у кого нет под рукой древнего компьютера с нужными портами.

Вот фото готового девайса:

Как поётся в песне «я его слепила из того, что было». Набор деталей самый разнообразный: и smd, и DIP.

Для тех, кто рискнёт повторить схему, в качестве usb-uart конвертера подойдёт почти любой (ft232, pl2303, cp2101 и др), вместо к1533ла3 подойдёт к555, думаю даже к155 серия или зарубежный аналог 74als00, возможно даже будет работать с логическими НЕ элементами типа к1533лн1. Прилагаю свою печатную плату, но разводка там под те элементы, что были в наличии, каждый может перерисовать под себя.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
IC1	Микросхема	Ch440G	1			В блокнот
IC2	Микросхема	К1533ЛА3	1			В блокнот
VR1	Линейный регулятор	LM7812	1			В блокнот
VR2	Линейный регулятор	LM7805	1			В блокнот
VT1	Биполярный транзистор	КТ502Е	1			В блокнот
VT2	Биполярный транзистор	КТ3102Е	1			В блокнот
VD1-VD3	Выпрямительный диод	1N4148	2			В блокнот
C1, C2, C5-C7	Конденсатор	100 нФ	5			В блокнот
C3, C4	Конденсатор	22 пФ	2			В блокнот
HL1-HL4	Светодиод	Любой	4			В блокнот
R1, R3, R4	Резистор	1 кОм	3

Универсальный программатор для микроконтроллеров AVR и PIC

В радиолюбительских журналах и сети Интернет приводится множество схем программаторов. Они отличаются способом подключения к компьютеру: через LPT, COM, USB. Программаторы для порта LPT наиболее простые, для COM — чуть сложнее. Для программатора, подключаемого к USB-порту, нужно иметь либо микроконтроллер, либо специализированную микросхему, преобразователь USB — UART. Кроме этого, разные программаторы предназначены для прошивки разных микроконтроллеров: AVR или PIC, при том, что алгоритм программирования этих двух типов микроконтроллеров отличается незначительно. Поэтому само собой напрашивается желание собрать универсальный программатор для любых микроконтроллеров — AVR и PIC.

Оптимальной нам показалась приведённая ниже схема программатора. Он подключается к COM-порту компьютера и содержит известную микросхему MAX232, которая корректно работает с любым COM-портом (у разных компьютеров уровни порта могут существенно отличаться от стандарта), защищая его при случайных ошибках монтажа или подключения. Программатор имеет панельки для разных корпусов микроконтроллеров, а также возможность для внутрисхемного программирования ICSP, когда программатор подключается проводами к плате с микроконтроллером или непосредственно к ножкам микроконтроллера без установки его в панельку. Программатор видится программами как JDM, поэтому проблем с программным обеспечением не возникает. Можно рекомендовать программу IC-PROG 1.06В.

Переключение режимов AVR — PIC производится микропереключателем. Процесс работы устройства индицируется четырьмя светодиодами. Программатор прост и не требует наладки, используются очень распространённые детали.

Вместо микросхемы 74LS00 можно поставить К555ЛА3 или КР1533ЛА3, транзисторы, в принципе, заменимы на похожие. У данной схемы есть одна странность — номиналы токоограничительных резисторов для светодиодов. Так как светодиоды подключены к разным участкам схемы, напряжения на этих участках также разные, из-за чего светодиоды светятся с разной яркостью. Для того, чтобы это исправить, можно попробовать подобрать резисторы, в частности — уменьшить R4 и R7. Вместо КД523 можно использовать распространённые 1N4148.

Печатная плата.lay (для Sprint Layout) Разводка выполнена под SMD-резисторы, остальные компоненты — в обычном исполнении.

Внимание! На печатной плате проводки MOSI и MISO к панельке ATMEGA8 показаны неправильно, их нужно перекинуть. Также C7 и C9 имеют перемычки — их нужно убрать.

Работа с IC-PROG

Скачивать программу нужно с официального сайта:

http://www.ic-prog.com/index1.htm

В каталоге программы должны находиться следующие файлы:

icprog.exe — непосредственно программа
icprog.sys — драйвер доступа к портам под XP

Необходимо нажать правой клавишей мыши на файле icprog.exe и выбрать «свойства». На вкладке «совместимость» необходимо поставить галочку «запустить в режиме совместимости» и выбрать Windows 2000.

Далее необходимо зайти в меню «Настройки» и выбрать пункт «Программатор». Тип программатора необходимо установить JDM и указать COM-порт, к которому физически подключен программатор. Для очень быстрых компьютеров можно также установить задержку ввода-вывода. В этом же окне необходимо указать интерфейс «Прямой доступ к портам». Все галочки параметров сигналов должны быть сняты.

Затем необходимо зайти в меню «Настройки» и выбрать пункт «Опции», вкладку «Общие», где установить галочку «Включить NT/2000/XP драйвер». При этом появится окно подтверждения установки драйвера и программа перезапустится.

После этого программа готова к работе с программатором.

Когда-то давно пару лет назад, в очередной раз пересмотрел подшивку како-го радиотехнического журнала и задумался: а не пора ли осваивать микроконтроллеры? С этим проблем не было, литературы много, примеров достаточно. Изучил матчасть, написал свою первую ПРОГРАММУ. Потом начались поиски того, чем эту программу запихнуть в контроллер, тоесть программатора. Нужна была схема простая, чтоб собрать из того, что под рукой и надежная, без глюков так сказать. После долгих поисков выбор пал на схему программатора из журнала «РАДИО» №10 2007г. ст. 31. Описывать эту схему не стану, для желающих в архиве есть оригинал статьи. Скажу лишь, что схема отлично работала, шила все подряд без проблем, только почему-то иногда вилетал МАХ232 (заменил 3 шт., может бракованые попались). Тот программатор подарил коллеге и решил собрать себе такой-же, но у меня не оказалось еще одного управляемого стабилизатора K78R12C, опять начались поиски замены… В результате родилась вот такая схема, это результат «скрещивания» журнальной схемы и фирменного программатора SI-PROG:

MAX232 заменил на более быстродействующий ST232, управляемый стабилизатор заменил обычным 7812 и транзисторным ключем после него, транзисторы — ВС547, все остальные детали — по рекомендациям из оригинальной статьи. Также добавил отдельную подключаемую плату с панельками для разных типов контроллеров (так как в основном юзаю РІС-и, то плата пока только под них, а если нужно прошить AVR — то проводочками:-)). Монтируется все это на вот такой плате:

А это сменная плата для ПИК-ов и микросхем памяти:

Из панелек все неиспользуемые контакты удалить, чтобы не сверлить много лишних отверстий. Вот фото собраной платы:

Программатор собрал в поляцком корпусе, который обозначается Z50, собственно под него и проектировалась плата, ниже несколько фото:

На фото видно в корпусе трансформатор питания, я его потом выкинул, так как он оказался слабоват (сделал светодиодную подсветку передней панели из сверхярких светодиодов, и трансформатор не осилил:-). Сейчас используется внешний блок питания 15В, и током до 1А. Программатор работает с программами PonyProg, Si-prog, WinPic800. Используя для управления программу PonyProg следует выбрать в соответствующем ее окне программатор SI Prog I/O и задать инверсию сигналов в соответствии с таблицей 1, для программ Si-Prog и WinPic 800 следует выбрать программатор JDM Programmer, а инверсию сигналов задать в соответствии с таблицами 2 и 3.

Найти схемы работоспособных программатор pic контроллеров. Простейший программатор JDM для PIC на пассивных компонентах

В статье рассматривается программатор Extra-PIC, данные о котором получены из (DOC Rev.1.03.00). Программатор рабочий, если все собрать как указано ниже то все работает при первом включении. Лично я взял эту схему с сайта Тимофея Носова

Список поддерживаемых микросхем, при использовании с программой IC-PROG v1.05D:
PIC-контроллеры фирмы Microchip: PIC12C508, PIC12C508A, PIC12C509, PIC12C509A, PIC12CE518, PIC12CE519, PIC12C671, PIC12C672, PIC12CE673, PIC12CE674, PIC12F629, PIC12F675, PIC16C433, PIC16C61, PIC16C62A, PIC16C62B, PIC16C63, PIC16C63A, PIC16C64A, PIC16C65A, PIC16C65B, PIC16C66, PIC16C67, PIC16C71, PIC16C72, PIC16C72A, PIC16C73A, PIC16C73B, PIC16C74A, PIC16C74B, PIC16C76, PIC16C77, PIC16F72, PIC16F73, PIC16F74, PIC16F76, PIC16F77, PIC16C84, PIC16F83, PIC16F84, PIC16F84A, PIC16F88, PIC16C505*, PIC16C620, PIC16C620A, PIC16C621, PIC16C621A, PIC16C622, PIC16C622A, PIC16CE623, PIC16CE624, PIC16CE625, PIC16F627, PIC16F628, PIC16F628A, PIC16F630*, PIC16F648A, PIC16F676*, PIC16C710, PIC16C711, PIC16C712, PIC16C715, PIC16C716, PIC16C717, PIC16C745, PIC16C765, PIC16C770*, PIC16C771*, PIC16C773, PIC16C774, PIC16C781*, PIC16C782*, PIC16F818, PIC16F819, PIC16F870, PIC16F871, PIC16F872, PIC16F873, PIC16F873A, PIC16F874, PIC16F874A, PIC16F876, PIC16F876A, PIC16F877, PIC16F877A, PIC16C923*, PIC16C924*, PIC18F242, PIC18F248, PIC18F252, PIC18F258, PIC18F442, PIC18F448, PIC18F452, PIC18F458, PIC18F1220, PIC18F1320, PIC18F2320, PIC18F4320, PIC18F4539, PIC18F6620*, PIC18F6720*, PIC18F8620*, PIC18F8720*

Примечание: микроконтроллеры, помеченные звездочкой (*) подключаются к программатору только через разъем ICSP.

Последовательная память EEPROM I2C (IIC): X24C01, 24C01A, 24C02, 24C04, 24C08, 24C16, 24C32, 24C64, AT24C128, M24C128, AT24C256, M24C256, AT24C512.

Схема программатора.
На стороне программатора используется разъем DB9 типа «гнездо» («мама», «дырки»).
Очень часто ошибаются и ставят «вилку» («папу», «штырьки»), т.е. такое же как и на стороне ПК!

Внимание! Материал только для общей справки. Обязательно убедитесь, что указанное расположение выводов соответствует выбранному вами микроконтроллеру. Для этого, обратитесь к Data Sheets и Programming Specifications на соответствующий микроконтроллер (обычно всё совпадает).

Полный вариант:

Фото готовой платы:

Пошаговая инструкция или «Как прошить PIC-контроллер»

1. Соберите программатор Extra-PIC, отмойте растворителем или спиртом с зубной щеткой, просушите феном.
Осмотрите на просвет на предмет волосковых замыканий и непропаев.
Подготовьте блок питания на напряжение не менее 15В и не более 18 вольт.
РАСПАЯЙТЕ УДЛЕНИТЕЛЬНЫЙ ШНУР мама-папа для COM-порта (не путать с нуль-модемными и кабелями для модемов; прозвоните шнур — первая вилка, должен идти к первому гнезду и т.д.; нумерация вилок и гнезд нарисована на самом разъеме 1-1, 2-2, 3-3 и т. д до 9-9.). Обязательно сделайте все самостоятельно. У меня была проблема именно с кабелем, а я грешил на программатор =)
2. Скачайте программу IC-PROG с или с сайта разработчиков .
3. Распакуйте программу в отдельный каталог. В образовавшемся каталоге должны находиться три файла:
icprog.exe – файл оболочки программатора;
icprog.sys – драйвер, необходимый для работы под Windows NT, 2000, XP. Этот файл всегда должен находиться в каталоге программы;
icprog.chm – файл помощи (Help file).
4. Настройте программу.

Для Windows95, 98, ME	Для Windows NT, 2000, XP
	(Только для Windows XP ): Правой кнопкой щёлкните на файле icprog.exe. «Свойства » >> вкладка «Совместимость » >> Установите «галочку» на «Запустить программу в режиме совместимости с: » >> выберите «Windows 2000 «.
Запустите файл icprog.exe . Выберите «Settings » >> «Options » >> вкладку «Language » >> установите язык «Russian » и нажмите «Ok «. Согласитесь с утверждением «You need to restart IC-Prog now » (нажмите «Ok «). Оболочка программатора перезапустится.
«Настройки » >> «Программатор «. Проверьте установки, выберите используемый вами COM-порт, нажмите «Ok «.
	«Вкл. NT/2000/XP драйвер » >> Нажмите «Ok » >> если драйвер до этого не был установлен в системе, в появившемся окне «Confirm » нажмите «Ok «. Драйвер установится, и оболочка программатора перезапустится.
Примечание: Для очень «быстрых» компьютеров возможно потребуется увеличить параметр «Задержка Ввода/Вывода «. Увеличение этого параметра увеличивает надёжность программирования, однако, увеличивается и время, затрачиваемое на программирование микросхемы.
«Настройки » >> «Опции » >> выберите вкладку «I2C » >> установите «галочки» на пунктах: «Включить MCLR как VCC » и «Включить запись блоками «. Нажмите «Ok «.
Программа готова к работе.

5. Установите микросхему в панель программатора, соблюдая положение ключа.
6. Подключите шнур удлинителя, включите питание.
7. Запустите программу IC-Prog.
8. В выпадающем списке выберите контроллер PIC16F876A.

1. ПРОГРАММАТОР ДЛЯ PIC-КОНТРОЛЛЕРОВ

Я надеюсь, что моя статья поможет некоторым радиолюбителям перешагнуть порог от цифровой техники к микроконтроллерам. В Интернете и радиолюбительских журналах много программаторов: от самых простых до очень накрученных. Мой не очень сложный, но надежный.

Первый вариант программатора предназначен для программирования 18-ти и 28-ми «пиновых» PIC контроллеров. В основу программатора положена схема из журнала Радио № 10 за 2007 год. Но подбор конденсатора С7, эксперименты с разными вариантами ICprog, PonyProg, WinPic и скоростями чтения-записи не дали желаемого результата: успешное программирование получалось через раз. И это продолжалось до тех пор, пока не сделал питание +5В программируемой микросхемы отдельно, а не после 12-ти вольтного стабилизатора. Получилась такая схема.

Опасаясь сбоев, печатку рисовал так, чтобы плата вставлялась непосредственно в Com-порт, что не очень просто из-за всевозможных «шнурков» и малого расстояния до корпуса. Получилась печатка неправильной формы, но вставляется в СОМ-порт нормально и программирует без ошибок.

Со временем сделал шнур-удлинитель длинной около 1 метра. Теперь программатор лежит рядом с монитором и подключен к COM порту. Работает нормально: многократно программировались микроконтроллеры PIC16F84A, PIC16F628A, PIC16F873A.

Обратите внимание: микросхема Мах и светодиоды установлены со стороны печатных проводников. Панельки — ZIF-28, одна из них служит для 18-ти выводных PIC. На панельках нанесены метки первых ножек и числа «18» и «28». В корпусе вилки-адаптера установлен трансформатор 220 на 15 вольт, 4 ватта. Включать в розетку нужно после установки микроконтроллера в панельку. Транзисторы n-p-n маломощные высокочастотные (300Мгц) в корпусе to-92.

Разъём XP временно не устанавливал, а потом оказалось, что он особо и не нужен. Пришлось как-то программировать впаянный МК, так я провода прямо в ZIF вставил и зафиксировал. Перепрограммирование прошло успешно.

Я работаю c программами ICprog и WinPic-800.

В программе IC-prog 1.05D следующие настройки программатора:

• Программатор – JDM Programmer
• Порт –Com1
• Прямой доступ к портам.
• Инверсия: ввода, вывода и тактирования (поставить галочки).

В WinPic-800 –v.3.64f всё идентично, только нужно еще поставить “птицу” в использовании MCLR.

В интернете можно свободно и бесплатно скачать эти программы. Но для облегчения жизни, я попробую приложить все необходимое. Просто вспомнил: сколько всяких “ненужностей” я сам накачал с интернета, и сколько времени на разборки всего этого потратил.

• Печатная плата программатора
• Программа WinPic-800 ( )
• Программа IC-Prog ()
• Статья по IC-Prog.

2. ПРОГРАММАТОР-2 ДЛЯ PIC-КОНТРОЛЛЕРОВ

Со временем появилась необходимость в программировании 14-ти и 40-ка «пиновых» пиков. Решил сделать программатор для всего среднего семейства PIC-ов. Схема та же, только добавились две панельки. Всё это разместилось в корпусе от бывшего мультиметра.

В печатную плату 13 февраля 2014 года внесено исправление: от 5-го контакта разъёма RS232 дорожка идет к минусу питания (а на прежней — к 6-ой ножке микросхемы МАХ). Новая печатка в «programer2-2».

Можно сэкономить одну КРЕН-ку. Т.е. подключать от одного 5-ти вольтного стабилизатора всю схему. VR3 и С9 не устанавливать, а поставить перемычку (на схеме указана пунктиром). Но я пока КРЕНку не выпаивал. Многократно программировал PIC16F676, 628А, 84А и 873А. Но еще не пробовал 877.

Некоторые конденсаторы установлены со стороны печатных проводников. КРЕНки располагаются в горизонтальном положении. Чтобы не прокладывать проводники, я установил С7 – 2шт и R12 – 3шт.

Очень важно: корпус разъёма RS232 должен быть соединен с минусом питания.

Блок питания (15 В) и программы используются те же, что и в первом варианте.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Схема 1
DD1	ИС RS-232 интерфейса	MAX232E	1	MAX232CPE		В блокнот
VT1-VT4	Биполярный транзистор	2N3904	4	TO-92		В блокнот
VDS1	Диодный мост	DB157	1			В блокнот
VD1	Выпрямительный диод	1N4148	1			В блокнот
VR1, VR3	Линейный регулятор	L7805AB	1			В блокнот
VR2	Линейный регулятор	KA78R12C	1			В блокнот
С1		470 мкФ 35В	1			В блокнот
С2, С3, С5, С6	Электролитический конденсатор	10 мкФ 50В	4			В блокнот
С4, С8	Электролитический конденсатор	470 мкФ 16В	2			В блокнот
С7	Электролитический конденсатор	1 мкФ 25В	1			В блокнот
С11	Конденсатор	0.1 мФ	1			В блокнот
R1, R7	Резистор	10 кОм	2			В блокнот
R2	Резистор	470 Ом	1			В блокнот
R3, R5, R11	Резистор	4.7 кОм	3			В блокнот
R4, R10	Резистор	2 кОм	2			В блокнот
R6, R8, R9	Резистор	1 кОм	3			В блокнот
R12	Резистор	240 Ом	1			В блокнот
HL1	Светодиод		1	Красный		В блокнот
HL2	Светодиод		1	Зеленый		В блокнот
	Схема 2
DD1	ИС RS-232 интерфейса	MAX232E	1	MAX232CPE		В блокнот
VT1-VT4	Биполярный транзистор	2N3904	4	TO-92		В блокнот
VDS1	Диодный мост	DB157	1			В блокнот
VD1	Выпрямительный диод	1N4148	1			В блокнот
VR1, VR3	Линейный регулятор	L7805AB	2			В блокнот
VR2	Линейный регулятор	KA78R12C	1			В блокнот
C1, C2, C4, C5	Конденсатор	10мкФ 50В	4			В блокнот
C3	Электролитический конденсатор	470мкФ 35В	1			В блокнот
C6, C9	Электролитический конденсатор	470мкФ 16В	2			В блокнот
C7.1-C7.3	Конденсатор	0.1 мкФ	3

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.

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)\Microchip\PICkit 2 v2\PK2V023200.hex» . У тех, у кого на ПК установлена 32-битная версия Windows, путь расположения будет другим: «C:\Program Files\Microchip\PICkit 2 v2\PK2V023200.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:

Так уж сложилось, что знакомство с микроконтроллерами я начал с AVR. PIC микроконтроллеры до поры, до времени — обходил стороной. Но, все же на них тоже ведь есть уникальные, интересные для повторения, конструкции! А ведь эти микроконтроллеры тоже прошивать нужно . Эту статью пишу в основном для себя самого. Чтобы не забыть технологии, как без проблем и бессмысленных потерь времени прошить PIC микроконтроллер.

Для первой схемы — долго и упорно пытался сделать PIC программатор по найденным в интернете схемам — ничего не вышло . Стыдно, но пришлось обращаться к знакомому, чтобы прошил МК. Но ведь это не дело — постоянно бегать по знакомым! Этот же знакомый и посоветовал простенькую схему, работающую от СОМ порта. Но даже и тогда, когда я ее собрал — все равно ничего не получалось . Ведь мало собрать программатор — нужно еще под него настроить программу, которой будем прошивать. А вот как раз это у меня и не получалось. Целая туча инструкций в интернете, и мало какая мне помогла…

Тогда, мне удалось прошить один микроконтроллер. Но так как прошивал в условиях жесткого дефицита времени — не догадался сохранить хотя бы ссылку на инструкцию. И ведь не нашел ее вполедствии. Поэтому повторюсь — пишу статью, чтобы иметь свою собственную инструкцию.

Итак, программатор для PIC микроконтроллеров. Простой, хотя и не 5 проводков, как для AVR микроконтроллеров, который я использую до сих пор. Вот схема:

Вот печатная плата ().

СОМ разъем припаивается штырьками прямо на контактные площадки (главное — не запутаться с нумерацией). Второй ряд штырьков соединяется с платой маленькими перемычками (очень непонятно сказал, ага). Попробую дать фотографию… хоть она и страшная (нету у меня сейчас нормального фотоаппарата ).
Самое злобное в том — что для PIC микроконтроллеров для прошивки нужны 12 вольт. А лучше не 12, а чуточку побольше. Скажем, 13. Или 13.5 (кстати, специалисты — поправьте меня в комментариях, если ошибаюсь. Пожалуйста.). 12 вольт еще можно где-то добыть. А 13 где? Я то выходил из положения просто — брал свежезаряженный литий-полимерный аккумулятор, в котором было 12.6 вольт. Ну или вообще четырехбаночный аккумулятор, с его 16 вольтами (прошил так один PIC — без проблем).

Но я опять отвлекся. Итак — инструкция по прошивке PIC микроконтроллеров. Ищем программу WinPIC800 (к сожалению простая и популярная icprog у меня не заработала,) и настраиваем ее так, как показано на скриншоте.

После этого — открываем файл прошивки, подключаем микроконтроллер и прошиваем.

Читайте также…

Программатор для PIC, AVR и микросхем памяти

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Примочки к ПК >

Программатор для PIC, AVR и микросхем памяти

…Когда-то давно пару лет назад, в очередной раз пересмотрел подшивку како-го радиотехнического журнала и задумался: а не пора ли осваивать микроконтроллеры? С этим проблем не было, литературы много, примеров достаточно. Изучил матчасть, написал свою первую ПРОГРАММУ. Потом начались поиски того, чем эту программу запихнуть в контроллер, тоесть программатора. Нужна была схема простая, чтоб собрать из того, что под рукой и надежная, без глюков так сказать. После долгих поисков выбор пал на схему программатора из журнала «РАДИО» №10 2007г. ст. 31. Описывать эту схему не стану, для желающих в архиве есть оригинал статьи. Скажу лишь, что  схема отлично работала, шила все подряд без проблем, только почему-то иногда вилетал МАХ232 (заменил 3 шт., может бракованые попались). Тот программатор подарил коллеге и решил собрать себе такой-же, но у меня не оказалось еще одного управляемого стабилизатора K78R12C, опять начались поиски замены… В результате родилась вот такая схема, это результат «скрещивания» журнальной схемы и фирменного программатора SI-PROG: 

MAX232 заменил на более быстродействующий ST232, управляемый стабилизатор заменил обычным 7812 и транзисторным ключем после него, транзисторы — ВС547, все остальные детали — по рекомендациям из оригинальной статьи. Также добавил отдельную подключаемую плату с панельками для разных типов контроллеров (так как в основном юзаю РІС-и, то плата пока только под них, а если нужно прошить AVR — то проводочками :-)). Монтируется все это на вот такой плате:

а это сменная плата для ПИК-ов и микросхем памяти:

Из панелек все неиспользуемые контакты удалить, чтобы не сверлить много лишних отверстий.

Вот фото собраной платы:

Программатор собрал в поляцком корпусе, который обозначается Z50, собственно под него и проектировалась плата, ниже несколько фото:

На фото видно в корпусе трансформатор питания, я его потом выкинул, так как он оказался слабоват (сделал светодиодную подсветку передней панели из сверхярких светодиодов, и трансформатор не осилил :-). Сейчас используется внешний блок питания 15В, и током до 1А.

Программатор работает с программами PonyProg, Si-prog, WinPic800. Используя для управления программу PonyProg следует выбрать в соответствующем ее окне программатор SI Prog I/O и задать инверсию сигналов в соответствии с таблицей 1, для программ Si-Prog и WinPic 800 следует выбрать программатор JDM Programmer, а инверсию сигналов задать в соответствии с таблицами 2 и 3:

Для WinPic 800 с журнальной таблицей не разобрался, поэтому настройки определил методом «научного тыка»:

Программатор проверен в течении длительного времени, глюков не замечено, как и прежде шьет все подряд.

Вот как-то так.

Файлы:
Печтаные платы

Все вопросы в Форум.

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

Программатор из флешки своими руками. Миниатюрный USB программатор для AVR микроконтроллеров. Интерфейс внутрисистемного программирования ISP

Данный программатор не нуждается в первичном программировании — протравил печатную плату, спаял и пользуйся. Автор данного устройства указан в конце статьи, а здесь приведу небольшую выдержку из руководства, чтоб было понятнее, о чём речь: правильный USB-программатор – вещь, фактически, универсальная. Его можно воткнуть в любой современный компьютер и без проблем перешить нужный микроконтроллер с любым объемом FLASH-памяти на довольно высокой скорости. Но ключевое слово здесь – «правильный», который нормально работает без настройки и танцев с бубном над ним сразу же после установки и монтажа деталей. Который не глючит при переходе от одного ПК к другому или смене ОС. Правильный – это такой, драйвера на который есть для любой современной широко используемой версии ОС, и эти дрова неглючные. Каждый определит еще с десяток критериев правильности для себя лично, но вышеперечисленные – основные, без соблюдения которых нормально работать с микроконтроллером невозможно будет в принципе.

В настоящее время в Интернете полно различных схем USB-программаторов для AVR . Условно их можно разделить на две большие группы.

Первая группа включает в себя программаторы, построенные на основе микроконтроллеров (в частности, AVR). Собирал несколько штук программаторов от Prottoss’а (AVR910), себе и своим знакомым, а также несколько штук USBasp. Двое из знакомых, одаренных сиими дывайсами, в восторге. Удачно шьют камни в течение уже нескольких лет. У остальных (в частности – у меня лично) собранные программаторы особой радости не вызвали. Не говорю, что они плохие, просто вот так складывались обстоятельства: на одном компьютере работает, на другом нет. Или, проработав пару часов, оказывались невидимыми для софта, через который шьется камень. И много еще чего. Сразу оговорю – я не разбирался с прошивкой контроллеров, на которых данные программаторы собраны. Правда, перепробовал кучу программ-прошивальщиков, через которые данные программаторы, вроде как без проблем должны шить камни. Однако, результат в виде частых глюков меня не особо удовлетворил. Исключение составила только программа AVRDUDE в комплексе с графической оболочкой SinaProg, но о ней я узнал слишком поздно. Кстати, заметил такую тенденцию: чем древнее железо ПК, тем лучше работают данные программаторы. Ну и самый неприятный момент для тех, кто выбрал второй вариант знакомства с микроконтроллерами AVR – чтобы программатор заработал, нужно чем-то прошить входящий в его состав камень. То есть получается так: чтобы пользоваться программатором нужно сделать/найти программатор, чтобы прошить мозги этого программатора. Вот такой вот замкнутый круг.

И вторая группа USB-программаторов включает в себя решение на базе специализированной микросхемы FT232Rx. В свое время данная микросхема стала своего рода революцией. Мало того, что она без особых заморочек для разработчика преобразует USB в UART (и, наверное, 95% разработчиков используют ее именно в этих целях). Она еще умеет эмулировать полноценный COM-порт, причем состояние «второстепенных» линий (таких, как RTS, CTS, DTR и т.д.) можно задать/считать не из виртуального COM-порта, а напрямую через драйвер FTDI (разработчика FT232Rx). Таким образом, появилось новое, без необходимости первичной прошивки мозгов программатора, решение, для прошивки микроконтроллеров, причем, довольно быстрое.

Принципиальная схема программатора USB

Данная схема просто направляет сигналы MOSI, MISO, SCK и RESET, которые формируются на выводах DCD, DTR, RTS и DSR микросхемы DD1 (FT232RL) соответственно, на нужные выводы прошиваемого микроконтроллера (т.е., фактически является аналогом «древних» программаторов). Причем, делает это только в момент программирования камня, в остальные моменты времени программатор отключен от прошиваемой платы за счет 4-х буферных элементов микросхемы DD2 (74HC125D). Состояние линий MOSI, MISO, SCK и RESET устанавливается/считывается прошивающим софтом на компьютере. Передача данных между ПК и микросхемой FT232RL идет по шине USB (от которой еще и получает питание программатор).

Светодиод HL2 («PWR») сигнализирует о подаче на программатор напряжения питания с шины USB. Светодиод HL1 («PROG») индицирует процесс прошивки микроконтроллера (горит только во время прошивки). Вот, в принципе, и все описание собственно схемы электрической принципиальной. Единственное что хотелось бы отметить: во-первых, для подключения программатора к прошиваемой плате используется разъем IDC-10MR (XP2 «ISP»), распиновка которого совпадает с широко распространенной распиновкой разъема программатора
STK200/STK300:

XP2 «ISP» разъем для подключения устройства к программируемому микроконтроллеру

XP3 «MISC» разъем для использования дополнительных функций программатора

В общем микросхема FT232RL имеет довольно серьёзный потенциал для разработчика (например, линии шины CBUS можно использовать как обычные линии ввода-вывода микроконтроллера), поэтому неплохо бы иметь доступ ко всем ее выводам. Ну и доступ к напряжениям +5,0 В и +3,3 В тоже лишним никогда не будет. В приклеплении печатная плата и полное подробное описание. Разработка и мануал — [email protected] , испытание — SssaHeKkk .

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)\Microchip\PICkit 2 v2\PK2V023200.hex» . У тех, у кого на ПК установлена 32-битная версия Windows, путь расположения будет другим: «C:\Program Files\Microchip\PICkit 2 v2\PK2V023200.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:

Как театр начинается с вешалки, так программирование микроконтроллеров начинается с выбора хорошего программатора. Так как начинаю осваивать микроконтроллеры фирмы ATMEL, то досконально пришлось ознакомится с тем что предлагают производители. Предлагают они много всего интересного и вкусного, только совсем по заоблачным ценам. К примеру, платка с одним двадцатиногим микроконтроллером с парой резисторов и диодов в качестве обвязки, стоит как «самолет». Поэтому остро встал вопрос о самостоятельной сборке программатора. После долгого изучения наработок радиолюбителей со стажем, было решено собрать хорошо зарекомендовавший себя программатор USBASP, мозгом которого служит микроконтроллер Atmega8 (так же есть варианты прошивки под atmega88 и atmega48). Минимальная обвязка микроконтроллера позволяет собрать достаточно миниатюрный программатор, который всегда можно взять с собой, как флэшку.

Автором данного программатора является немец Thomas Fichl, страничка его разработки со схемами, файлами печатных плат и драйверами.
Раз решено было собрать миниатюрный программатор, то перерисовал схему под микроконтроллер Atmega8 в корпусе TQFP32 (распиновка микроконтроллера отличается от распиновки в корпусе DIP):

Перемычка J1 применяется, в случае если необходимо прошить микроконтроллер с тактовой частотой ниже 1,5МГц. Кстати, эту перемычку вообще можно исключить, посадив 25 ногу МК на землю. Тогда программатор будет всегда работать на пониженной частоте. Лично для себя отметил, что программирование на пониженной скорости на доли секунды дольше, и поэтому теперь перемычку не дёргаю, а постоянно шью с ней.
Стабилитроны D1 и D2 служат для согласования уровней между программатором и USB шиной, без них работать будет, но далеко не на всех компьютерах.
Светодиод blue показывает наличие готовности к программированию схемы, red загорается во время программирования. Контакты для программирования выведены на разъем IDC-06, распиновка соответствует стандарту ATMEL для 6-ти пинового ISP разъема:

На этот разъем выведены контакты для питания программируемых устройств, здесь оно берется напрямую с USB порта компьютера, поэтому нужно быть внимательным и не допускать кз. Этот же разъем применяется и для программирования управляющего микроконтроллера, для этого достаточно соединить выводы Reset на разъеме и на мк (см. красный пунктир на схеме). В авторской схеме это делается джампером, но я не стал загромождать плату и убрал его. Для единичной прошивки хватит и простой проволочной перемычки. Плата получилась двухсторонняя, размерами 45х18 мм.

Разъем для программирования и перемычка для снижения скорости работы программатора вынесены на торец устройства, это очень удобно

Прошивка управляющего микроконтроллера

Итак, после сборки устройства осталось самое важное — прошить управляющий микроконтроллер. Для этих целей хорошо подходят друзья у которых остались компьютеры с LPT портом:) Простейший программатор на пяти проводках для AVR
Микроконтроллер можно прошивать с разъема программирования, соединив выводы Reset микроконтроллера (29 нога) и разъема. Прошивка существует для моделей Atmega48, Atmega8 и Atmega88. Желательно использовать один из двух последних камней, так как поддержка версии под Atmega48 прекращена и последняя версия прошивки датируется 2009 годом. А версии под 8-й и 88-й камни постоянно обновляются, и автор вроде как планирует добавить в функционал внутрисхемный отладчик. Прошивку берем на странице немца. Для заливки управляющей программы в микроконтроллер я использовал программу PonyProg. При программировании необходимо завести кристалл на работу от внешнего источника тактирования на 12 МГц. Скрин программы с настройками fuse перемычек в PonyProg:

После прошивки должен загореться светодиод подключенный к 23 ноге микроконтроллера. Это будет верный признак того, что программатор прошит удачно и готов к работе.

Установка драйвера

Установка велась на машину с системой Windows 7 и никаких проблем не возникло. При первом подключении к компьютеру выйдет сообщение об обнаружении нового устройства, с предложением установки драйвера. Выбираем установку из указанного места:

Мигом появится окно с предупреждением о том, что устанавливаемый драйвер не имеет цифровой подписи у мелкомягких:

Забиваем на предупреждение и продолжаем установку, после небольшой паузы появится окно, сообщающее об успешном окончании операции установки драйвера

Все, теперь программатор готов к работе.

Khazama AVR Programmer

Для работы c программатором я выбрал прошивальщик Khazama AVR Programmer . Замечательная программка, с минималистичным интерфейсом.

Она работает со всеми ходовыми микроконтроллерами AVR, позволяет прошивать flash и eeprom, смотреть содержимое памяти, стирать чип, а также менять конфигурацию фьюз-битов. В общем, вполне стандартный набор. Настройка фьюзов осуществляется выбором источника тактирования из выпадающего списка, таким образом, вероятность залочить кристалл по ошибке резко снижается. Фьюзы можно менять и расстановкой галок в нижнем поле, при этом нельзя расставить галки на несуществующую конфигурацию, и это тоже большой плюс в плане безопасности.

Запись фьюзов в память мк, как можно догадаться, осуществляется при нажатии кнопки Write All. Кнопка Save сохраняет текущую конфигурацию, а Load возвращает сохраненную. Правда я так и не смог придумать практического применения этих кнопок. Кнопка Default предназначена для записи стандартной конфигурации фьюзов, такой, с какой микроконтроллеры идут с завода (обычно это 1МГц от внутреннего RC).
В общем, за все время пользования этим программатором, он показал себя с наилучшей стороны в плане стабильности и скорости работы. Он без проблем заработал как на древнем стационарном пк так и на новом ноутбуке.

Скачать файл печатной платы в SprintLayout можно по

06-01-2011

Описание

Этот простой AVR программатор позволит вам безболезненно загружать программы в формате hex в большинство AVR микроконтроллеров от ATMEL, не жертвуя своим бюджетом и временем. Он более надежен, чем большинство других простых доступных AVR программаторов, и на его сборку уйдет гораздо меньше времени.

AVR программатор состоит из внутрисхемного последовательного программатора (с разъемом) и маленькой печатной платы с DIP панелькой, в которую вы можете поместить свой микроконтроллер и быстро его запрограммировать.

Вы также можете использовать этот программатор только как внутрисхемный, с помощью которого можно легко программировать AVR микроконтроллер, не извлекая его из устройства.

Весь AVR программатор собирается из широко распространенных компонентов и умещается в корпусе разъема COM порта. Печатная плата с DIP панелькой позволяет вставлять в нее 28-выводной AVR микроконтроллер ATmega8 в корпусе DIP, но вы можете изготовить печатные платы для микроконтроллеров в любых других корпусах. Этот программатор совместим с популярным ПО PonyProg, которое показывает вам ход процесса прошивки в виде шкального индикатора статуса.

Внутрисхемный последовательный программатор AVR

Плата с панелькой для AVR

Плата имеет минимальное количество компонентов и используется для программирования микроконтроллеров вне целевого устройства.

Плата включает в себя 28 выводную DIP панельку, кварцевый резонатор на 4 МГц или резонатор с двумя конденсаторами по 22 пФ, и два разъема. Двухконтактный разъем служит для подключения к AVR микроконтроллеру питания +5 В, а 6-контактный — для подключения программатора.

Питание микроконтроллера от внешнего источника напряжения, а не непосредственно от последовательного порта, гарантирует, что контроллер получит именно 5 В и обеспечит надежную и безошибочную прошивку.

ПО PonyProg

Чтобы иметь возможность загружать hex файлы из компьютера в микроконтроллер, вам потребуется скачать и установить ПО . После установки, первое, что предстоит сделать, это сконфигурировать PonyProg для работы с AVR программатором. Для того, чтобы сделать это, войдите в меню «Setup» и выберите пункт «Interface Setup». Ниже на рисунке подсвечены именно те опции, которые вам следует выбрать.

Следующим шагом выберите «AVR micro» и тип микроконтроллера, который хотите запрограммировать (например ATmega8).

Теперь конфигурирование PonyProg завершено, и мы можем открыть hex файл с программой, которая будет зашита в микроконтроллер. Перейдите в меню «File», выберите «Open Program (FLASH) File …» и укажите на hex файл, который надо зашить. Вы должны увидеть шестнадцатеричные значения, примерно такие, как показаны на рисунке ниже. Если вы все еще не подключили программатор к последовательному порту компьютера, то сейчас самое время это сделать. Убедитесь, что ваш программатор физически подключен к AVR микроконтроллеру через плату с панелькой или 6 контактный разъем ICSP. Наконец, кликните на подсвеченной иконке «Write Program Memory (FLASH)» или идите в меню «Command» и выберите «Write Program (FLASH)».

Кликните на кнопке «Yes», чтобы подтвердить запись.

Теперь сядьте поудобнее, расслабьтесь и наблюдайте за процессом программирования по индикатору состояния. PonyProg прошьет AVR микроконтроллер и проверит, загрузился ли hex файл без ошибок. Этот процесс обычно занимает от 10 до 30 секунд, в зависимости от размера программы, которую вы будете зашивать в микроконтроллер.

После программирования появится окно «Write successful», показывающее, что AVR микроконтроллер был запрограммирован и теперь готов к использованию.

• Проверяйте монтаж и подключение к целевому микроконтроллеру.
• ну в этой схеме нет ничего военного и изготовлять ее не надо а включил ком порт лоника в комп и вперед,правда в моем еще по ком порту стоит буфер чтобы случайно не сжечь.А что касаеться по пользованию прогой пони -забыли про одно из главного сказать-про фьюзы.ведь неправильно установишь и микросхема залочиться
• ком порт устарел. если есть только usb то работу с контроллерами можно считать оконченой даже не начав???? usb-com ни кто в сети не предлогает.а если и предлогают то в схеме как раз стоит контроллер. если уж собирать самому то с нуля. а не так как сейчас многие делают, заказал конструктор, напихал в дырки элементов,запаял,и всё.таких гениев на службе хватает. а подойдёш к такиму с вопросом он и толком знать не знает. а ведь хочется знать подробно.
• Ну конечно никто (пишется слитно!) не предлАгает. Поскольку куча готовых микросхем есть в типовом включении — мостов USB-COM на 5В и 3.3В питания. Но шибко грамотные граждане естественно об этом не знают. Про AVR910-аналог от Проттоса тоже не знают, в котором МК по USB виртуальный COM-порт изображает и программирует по ISP. Например. У буржуев тоже куча аналогичных конструкций. И описаний подробных конечно нет — это же искать надо. А хочется сразу готовенького — нажал на одну кнопку и все-все на блюдечке с голубой каемочкой. А может лучше уроки учить?
• много уважаемый SergeBS этот форум не для орфографических ошибок и тем более не для поучений о том что оно есть. тут помощи и совета просят у людей которые знают и сталкивались с той или иной проблеммой. а то что есть готовое и можно купить и не напрягаться это конечно круто. P.S тем не менее спасибо ВАМ за участие в проблемме. И ОТДЕЛЬНОЕ ЗА ОЧЕНЬ ПРИГОДИВШИЕСЯ ПОУЧЕНИЯ. буржуям привет, а то что у них до?рена чего есть этого то я и знать не мог. куда нам крестьянам.
• Угу. Типа «крютые», которые как хотят так и пишут. Причем «проблемму» и сформулировать не могут. Сопли типа:»хачу чавой-то знать, а чаво — ня знаю самм» — не в счет.:)
• Вы ещё не знаете из чего всё это делается… На китайской барахолке детали для ваших схем продают на вес килограммами и никакие стандарты качества к таким деталям не имеют отношения. Покупайте только фирменные товары в соответствующих фирмах.
• Заказываю в Интернет-магазинах (российских). Пока (тьфу * 3) на брак/халтуру и т.п. не налетал.
• Здравствуйте! Всех с наступающим Новым Годом! 🙂 Собрал программатор для AVR по указанной схеме (проверял 3 раза все). Но понипрог 2000 отказывается видеть и программировать контроллер ATMega168-20PU — выдает ошибку device missing or unknown device (-24). Использовал стабилитроны КС407Г, Транзистор КТ3102АМ и диод КД522Б. Кварц у меня был на 4.032 МГц. Питание от L7805. Перед возникновением ошибки успевают придти сервисные сообщения, которые я мониторю с помощью Advanced Serial Port Monitor, но там только включение и выключение Break в процессе записи. Никакие данные не уходят. Настраивал ПониПрог2000 все по инструкции. Шаг за шагом. С чем эта ошибка может быть связана? Нужно ли подсоединять 22 ножку к земле и 20 к питанию (аналоговые земля и питание)? Почему не используется чип-селект (SS ножка 16 контроллера)? Спасибо за помощь!
• Я собрал этот программатор и использовал: Резисторы — указанных номиналов Транзистор — KT3102ГМ Диод h58 это аналог 1N4148 Стабилитроны — BZX55C 5.1 вольта Также кварц на 4Мгц и 2 керамических конденсатора на 22 пФ, но я не думаю что они обязательны т.к. использование кварца внутренний/внешний мы устанавливаем программируемыми битами, с завода микрухи запрограммированы использовать внутрений кварц(если я не ошибся) Внешнее питание от +5В обязательно.Я подключил от БП того же ПК с которого заливал прошивку. Диод h58 (такая маркировка на присутствует на корпусе этого диода) на просторах интернета говорят что это аналог 1N4148. У меня всё работает, ПониПрог 2000 успешно залила прошивку в ATmega8. Фото

  View post on imgur.com

  http://i.imgur.com/gCzAuzA.jpg
• Посоветую один из проектов avr mk ii clone, на базе либы и примера от lufa. Контроллер at90usb168 обычно идет с бутлоадером, позволяющим после сборки залить прошивку через usb без внешнего программатора. Поддерживает все нынешние avr, включая xmega и новые тиньки, pdi/tpi протокол. Работает с avrstudio и dude, разные прошивки для них. Исходники открыты, шишки отработаны. Например, для новых студий достаточно инкрементить версию fw в настройках прошивки. Собирается прошивка под winavr. Мой вариант в этой теме, от 12 года. С фоточкой. http://m.radiokot.ru/forum/viewtopic…rt=700&t=26417
• Здраствуйте.собрал этот прогроматор для прошивки ATtiny 2313 все работае прог.читаем МК без проблем но вот такая проблема атор схемы для которой я прошиваю МК написал что первый раз можно прошивать без внешнего кварца,но при этом сперва заливать прошивку МК,а потом менять Fuse короче я залил прошивку,встала нормально,потом поменял Fuse и нажал Write но после таго как я нажал Write вылезла вот это Device missing or unknown device (-24) и после этого больше МК не читаеться в чом может быть проблема
• это обратно я подскажите пожалуста попробывал прошить ATtiny 2313 с внешним кварцем ипоставил 2 конденсатора,кварц на 8 МГц,подк. прогром.он прочитал МК открыл прошивку в пони выставил Fuse какие надо вот это заводские

  View post on imgur.com

  а вот такие надо прошить

  View post on imgur.com

  но еще что я заметил в заводских стоит одна галочка которую нельзя убрать называеться SPIEN ,а какие надо прошить там нет этой галочки ну ладно дальше продолжу свою проблему после таго как я откры прошивку и выставил Fuse как на второй картинке я нажал READ DEVICE пошол процес прошивки и в завершении вышло вот это

  View post on imgur.com

  потом я закрыл пони и открыл снова и нажал прочитать МК и получил вот это Device missing or unknown device (-24) такое же что я прошивал без внешнего кварца,выше описанное,и после этого этот МК больше не читался кто может сказать в чом дело,что я зделал не так Просто уже 3 МК убил большое спасибо прото я в этом новичок
• У меня эта ошибка вылазила только когда я внешнее питанее не подключал, ну естественно у тебя в схеме могут быть ошбки, может ты не на ту микруху пони прог настроил(но маловероятно ведь прошивка залилась я сам новичёк.) SPIEN – фьюз, который разрешает работу МК по интерфейсу SPI. Все микроконтроллеры выпускаются с уже установленным битом SPIEN. Считается опасным фьюзом…
• Fuse-бит SPIEN установлен по умолчанию в микроконтроллерах AVR (режим внутрисхемного программирования) и с помощью PonyProg его убрать не получится. Да и вообще его лучше не трогать… Установив и запрограммировав Fuse-биты как на последней картинке, вы настроили мк на работу от внешнего кварца 8 Мгц, отключили внутренний делитетель тактовой частоты на 8 и включили Brown-Out Detector (модуль контроля питания) с уровнем 2.7 В. И после этого программатор микроконтроллер не увидел, поэтому логично было бы подать на микроконтроллер внешнее питание (не от PonyProg) и попробовать прочитать его снова. PS: Конечно, если изначально все было сделано корректно (тип микроконтроллера в программаторе ри программировании был выбран правильно и Fuse-биты были правильно установлены)
• спасибо за ответ просто я прошил на 3 МК нету прошивку и теперь прогром.не видет их и мне надо их перешить и я всегда подовал внешние питание при прошивки но пони всеравно его не видит,но МК работает,я вставлял ее на прибор для кокого я ее прошивал все три рабочие,но мне надо туда другие залить Я спросил у автора схемы для которой я их прошивал как их перешить он мне сказал что если с внешним кварцем неопределяеться то надо еще внешний генератор тактовой частоты делать и подовать сигнал на МК XTAL 1 и тогда прогром. увидет МК если кто может кинте не сложную схемку внешний генератор тактовой частоты сколько гуглил не чего чот не нашол или может кто другой способ а Fuse мне обезателно надо было помннять как на второй картинке потомучто с заводскими работать не будет спасибки за помощь
• Спасибо за статью! Отличный адаптер. Работает шустро, без ошибок. Я первым делом под LPT порт спаял, не было под рукой COM штекера. Дак LPT порт сгорел на первой же заливке. Пришлось бежать за COM штекером в магаз. Так же рекомендую спаять фьюз доктора — очень полезная штука. Я первый-же кристал так отфьюзил, казалось что он выпустил свою душу (синий дымок), а нннет! — Дохдур фьюз его моментально вернул к жизни. Вот и выходит: этот адаптер + док фьюз = полноценный параллельный программатор.
• После «синего дымка» ни один доктор его бы к жизни не вернул. А «Доктор фьюз» — да, наверное, иногда может быть полезным. Но почти всегда удается обойтись и без него, нужно только затактировать МК не от кварца, а от внешнего генератора…
• А вот мне посчастливилось, при первом же конфигурировании фьюзов, захлопнуть так, что ни один генератор не спасёт. Я не знал, что бывают 2 варианта отображения фьюзов: Прямой (исторический, канонический) и инвертированный (интуитивно удобный). Вот я и выставил в каноническом галки с фото инвертированного. Кстати, PonyProg, оперирует фьюзами в инвертированном представлении.
• Читать всем:

Ну вот и пришло время нам соорудить USB программатор. Я долго не мог определиться какой бы программатор нам собрать. Выбирал по критериям простоты конструкции и удобства работы с ними, но ничего не нравилось. Выбрать программатор помог случай. Вернее я его не выбирал вообще – я его случайно собрал сам того не подозревая!

А дело было так. Некоторое количество постов назад мы собрали преобразователь USB to UART на ATtiny2313 (а в мы даже улучшили печатную плату). Еще при выборе схемы преобразователя я планировал на его базе (при помощи заливки различных прошивок) получать устройства различного назначения. Тогда я не подозревал, что данный преобразователь можно использовать шире, чем я планировал. Увидев схему USB программатора — USBtiny на ATtiny2313 я понял, что я уже имею готовый программатор!

Посмотрев на схему, сделанного ранее, преобразователя USB to UART (домашняя страничка)

и схему USB программатора USBTiny (домашняя страница)

можно увидеть, что это одна и та-же схема . Различия незначительны – отсутствуют сигнальные светодиоды и несколько резисторов. Для того, чтобы преобразователь стал USB программатором нужно просто прошить микроконтроллер новой прошивкой и сделать кабель для подключения.

Теперь все по порядку.
1 Для начала нужно собрать преобразователь (это если Вы его еще не собрали).
Вот рисунок печатной платы преобразователя:
Если интересно — вот .
В собранном виде преобразователь выглядит так:

2 Немного модифицируем плату
Для того, чтобы обеспечить все необходимые сигналы для программирования впаиваем защитные резисторы номиналом по 100 Ом в линии ножек 12, 16, 17, 18, 19 (номинал не критичен — можно варьировать).

3 Теперь нужно прошить микроконтроллер.
Линии для программатора выведены на общий разъем платы (кроме сброса — стоит отдельно).

Наверно не нужно говорить о том, что для прошивки микроконтроллера Вам понадобится программатор. На скорую руку можно собрать и прошить при помощи .

Схема шлейфа проста.

Из особенностей — я вынес индикаторный светодиод и балластный резистор для него за плату на разъем — это для того, чтобы плату без перепайки можно было использовать для других устройств (ну и так прикольней — светодиод мигает прямо в разъеме:)). Кроме того, линия Vcc отделена от общего разъема — это на случай если программируемое устройство запитывается не от USB, а от своего источника (что, в принципе, желательно). Сигнальные линии (SCK, MISO, MOSI) желательно экранировать (например чередованием сигнальных и земляных линий в шлейфе). Длину шлейфа не стоит делать большой — до 50 см, не больше. Если нужно программировать удаленное устройство всегда можно применить USB удлинитель — так надежней. Вот мой готовый шнурок:

5 Сам программатор готов, теперь нужно установить драйвер для того, чтобы Винда смогла с ним работать (для Mac OS X & Linux, вродь-как, драйвера вообще не нужно). Тут все просто:

5.1 Скачиваем драйвер, разархивируем его.
Страничка с драйверами

5.2 Вставляем наш программатор в USB порт.

5.3 В трее появится сообщение о том, что найдено новое устройство.

5.4 Запустится мастер нового оборудования.

5.5 Указываем в окошке «место поиска» папку с драйвером.

5.6 Пройдет процесс установки драйвера. Появится окошко сообщающее о том, что драйвер установлен. Чтобы проверить, что мы там наустанавливали— заходим в «Мой компьютер/Свойства/Оборудование/Диспетчер устройств» и находим там наш программатор

Винда увидела новое устройство и готова с ним работать.

USBtiny программатор поддерживается AVRDude , а это значит, что многие среды программирования будут с ним работать без проблем. Еще одним достоинством работы с AVRDude является то, что для работы с AVRDude существует множество оболочек GUI из которых можно выбрать подходящую именно для Вас (но об этом в следующей статье).

Я с USBTiny до этого не работал, но отзывы о нем в сети положительные (отличается надежностью и быстротой программирования) — мои тестовый прошивки это подтвердили. ATtiny2313 прошивается за 10 секунд (это вместе с проверкой). Микроконтроллер определяется и программируется надежно — не было ни одной ошибки во время моих тестов. Приятный в использовании программатор!

Файлы к статье:
— Рисунок печатной платы UART-USB на ATtiny2313
— Прошивка USBtiny программатора для ATtiny2313
— Фьюз-биты ATtiny2313 для USBtiny
— Схема кабеля для USBtiny программатора

ПРОГРАММАТОР PIC

   Предлагаю вашему вниманию, программатор для семейства PIC-микроконтроллеров, данные о котором были получены из открытых источников. Схема программатора не требует никаких дополнительных настроек, собирается данная конструкция на одностороннем фальгированом текстолите, плата изготавливается по технологии ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Все элементы доступны и продаются практически во всех магазинах специализирующихся по продаже электронных компонентов. При правильном монтаже, программатор начинает работать сразу. На фото ниже предоставлено мое исполнение данного программатора, собирался он на скорую руку, поэтому корпус для него был выбран из того, что первое попалось на глаза и в данном случае это оказался кейс под CD диски.

   Места в нем кокрас хватило и для самого программатора и для DIP кроваток под микроконтроллеры. Кабель идущий на СOM порт компьютера желательно чтобы был, не короче 50 см, непонятно почему, но если кабель короткий то прошивка микроконтроллеров завершается неудачей. В ходе работы программатора, мной была выявлена одна проблема, следует заменить одну деталь, а именно транзистор КТ3102, его следует поменять на такой же, только в металлическом корпусе, при установке транзистора в керамическом корпусе, он постоянно грелся и вследствие этого, процесс прошивки просто «вис». Ниже предоставлена принципиальная схема программатора, также прикреплен файл печатной платы в формате Lay. Схема программатора PIC микроконтроллеров:

   Рисунок платы со стороны элементов и выход на 8 ногую DIP панель:

   Сам программатор PIC, авторское исполнение:

   Как видно на картинке, к программатору подключены панельки DIP18 и DIP28, для контроллеров PIC с 18 и 28 ножками. Ниже представлены платы для этих контроллеров.

   Для программирования использую программу IC-Prog, с ней процесс прошивки всегда заканчивается на ура. Список поддерживаемых микросхем, при использовании с программой IC-PROG. PIC контроллеры (микроконтроллеры PIC) фирмы Microchip:

PIC12C508, PIC12C508A, PIC12C509, PIC12C509A, PIC12CE518, PIC12CE519, PIC12C671, PIC12C672, PIC12CE673, PIC12CE674, PIC12F629, PIC12F675, PIC16C433, PIC16C61, PIC16C62A, PIC16C62B, PIC16C63, PIC16C63A, PIC16C64A, PIC16C65A, PIC16C65B, PIC16C66, PIC16C67, PIC16C71, PIC16C72, PIC16C72A, PIC16C73A, PIC16C73B, PIC16C74A, PIC16C74B, PIC16C76, PIC16C77, PIC16F72, PIC16F73, PIC16F74, PIC16F76, PIC16F77, PIC16C84, PIC16F83, PIC16F84, PIC16F84A, PIC16F88, PIC16C505, PIC16C620, PIC16C620A, PIC16C621, PIC16C621A, PIC16C622, PIC16C622A, PIC16CE623, PIC16CE624, PIC16CE625, PIC16F627, PIC16F628, PIC16F628A, PIC16F630, PIC16F648A, PIC16F676, PIC16C710, PIC16C711, PIC16C712, PIC16C715, PIC16C716, PIC16C717, PIC16C745, PIC16C765, PIC16C770, PIC16C771, PIC16C773, PIC16C774, PIC16C781, PIC16C782, PIC16F818, PIC16F819, PIC16F870, PIC16F871, PIC16F872, PIC16F873, PIC16F873A, PIC16F874, PIC16F874A, PIC16F876, PIC16F876A, PIC16F877, PIC16F877A, PIC16C923, PIC16C924, PIC18F242, PIC18F248, PIC18F252, PIC18F258, PIC18F442, PIC18F448, PIC18F452, PIC18F458, PIC18F1220, PIC18F1320, PIC18F2320, PIC18F4320, PIC18F4539, PIC18F6620, PIC18F6720, PIC18F8620, PIC18F8720.

   Рисунок, по назначению выводов микроконтроллеров PIC.

   Вот пожалуй и все по данному девайсу. Собирайте, прошивайте! Автор: Иван Фёдоров.

Originally posted 2019-06-12 06:12:47. Republished by Blog Post Promoter

Новые электронные схемы на микроконтроллерах.  Электроника,схемы на микроконтроллере

Бывает идешь мимо припаркованных машин, и замечаешь краем глаза, что кто то уже давно, судя по тусклому свечению ламп, забыл свет выключить. Кто то и сам так попадал. Хорошо когда есть штатный сигнализатор не выключенного света, а когда нету поможет вот такая поделка: Незабывайка умеет пищать, когда не выключен свет и умеет пропикивать втыкание задней передачи.

Схема цифрового индикатора уровня топлива обладает высокой степенью повторяемости, даже если опыт работы с микроконтроллерами незначителен, поэтому разобраться в тонкостях процесса сборки и настройки не вызывает проблем. Программатор Громова – это простейший программатор, который необходим для программирования avr микроконтроллера. Программатор Горомова хорошо подходит как для внутрисхемного, так и для стандартного схемного программирования. Ниже приведена схема контроля индикатора топлива.

Плавное включение и выключение светодиодов в любом режиме (дверь открыта, и плафон включен). Так же авто выключение через пять минут. И минимальное потребление тока в режиме ожидания.

Вариант 1 — Коммутация по минусу. (с применением N-канальных транзисторов) 1) «коммутация по минусу», т.е такой вариант при котором один питающий провод лампы соединен с +12В аккумулятора (источника питания), а второй провод коммутирует ток через лампу тем самым включает ее. В данном варианте будет подаваться минус. Для таких схем нужно применять N-канальные полевые транзисторы в качестве выходных ключей.

Сам модем небольшого размера, недорог, работает без проблем, четко и быстро и вообще нареканий нет к нему. Единственный минус для меня был, это необходимость его включать и выключать кнопкой. Если его не выключать, то модем работал от встроенного аккумулятора, который в итоге садился и модем снова было нужно включать.

Принцип работы прост: привращении крутилки регулируется громкость, при нажатии — выключение-включение звука. Нужно для кар писи на винде или андройде

Изначально в Lifan Smily (да и не только) режим работы заднего дворника — единственный, и называется он «всегда махать». Особенно негативно воспринимается такой режим в наступивший сезон дождей, когда на заднем стекле собираются капли, но в недостаточном для одного прохода дворника количестве. Так, приходится либо слушать скрип резины по стеклу, либо изображать робота и периодически включать-выключать дворник.

Немного доработал схему реле времени задержки включения освещения салона для автомобиля Форд (схема разрабатывалась для вполне конкретного автомобиля, как замена штатного реле Ford 85GG-13C718-AA, но была успешно установлена в отечественную «классику»).

Уже не первый раз проскакивают такие поделки. Но почему-то люди жмуться на прошивки. Хотя в большинстве своём они основаны на проекте elmchan «Simple SD Audio Player with an 8-pin IC». Исходниник не открывают аргументируя, что пришлось исправлять проект, что в у меня качество лучше… и т.д. Короче взяли open source проект, собрали, и выдаёте за своё.

Итак. Микроконтроллер Attiny 13- так сказать сердце данного устройства. С его прошивкой долго мучился, никак не мог прошить.Ни 5ю проводками через LPT, ни прогромматором Громова. Компьютер просто не видит контроллер и все.

В связи с нововведениями в ПДД, народ стал думать о реализации дневных ходовых огней. Один из возможных путей это включение ламп дальнего света на часть мощности, об этом и есть данная статья.

Это устройство позволит ближнему свету автоматически включиться при начале движения и регулирует напряжение на лампах, ближнего света, в зависимости от скорости с которой вы едите. Так же, это послужит более безопасному движению и продлит срок службы ламп.

В данной статье предлагается схема цифрового термометра на микроконтроллере AVR ATtiny2313, датчике температуры DS1820 (или DS18b20), подключенному к микроконтроллеру по протоколу 1-wire, и ЖК-дисплее 16×2 на контроллере HD44780. Описываемое устройство может найти широкое применение среди радиолюбителей.

Программа для микроконтроллера написана на ассемблере в среде AVR Studio. Монтаж выполнен на макетной плате, кварцевый резонатор на 4МГц, микроконтроллер ATtiny2313 можно заменить на AT90S2313, предварительно перекомпилировав исходный код программы. Погрешность датчика DS1820 около 0,5 С. В архиве также находится прошивка для случая если используется датчик DS18B20. Опрос датчика производится каждую секунду.

WAV-плеер собран на микроконтроллере AVR ATtiny85 (можно использовать ATtiny25/45/85 серии). У микроконтроллеров этой серии всего восемь ножек и два ШИМ (Fast PWM) с несущей 250kHz. Для управления картой памяти достаточно всего 6 проводов: два для питания и четыре сигнальные. Восемь ножек микроконтроллера вполне достаточно для работой с картой памяти, вывода звука и кнопки управления. В любом случае данный плеер очень прост.

С помощью данного измерителя ёмкости можно легко измерить любую ёмкость от единиц пФ до сотен мкФ. Существует несколько методов измерения емкости. В данном проекте используется интеграционный метод.

Главное преимущество использования этого метода в том, что измерение основано на измерении времени, что может быть выполнено на МК довольно точно. Этот метод очень подходит для самодельного измерителя ёмкости, к тому же он легко реализуем на микроконтроллере.

Данный проект был сделан по просьбе друга для установки на дверь в складское помещение. В дальнейшем было изготовлено ещё несколько по просьбе друзей и знакомых. Конструкция оказалась простой и надёжной. Работает данное устройство так: пропускает только те RFID-карты, которые были заранее занесены в память устройства.

Схемы на микроконтроллере, статьи и описания с прошивками и фотографиями для автомобиля.

Простой тахометр на микроконтроллере ATmega8

Тахометр применяется в автомобилях для измерения частоты вращения всяких деталей которые способны вращаться. Есть много вариантов таких устройств, я предложу вариант на AVR микроконтроллере ATmega8. Для моего варианта, вам также…

Читать полностью

Цветомузыка на микроконтроллере Attiny45 в авто

Эта цветомузыка, имея малый размер и питание 12В, как вариант может использоваться в авто при каких-либо мероприятиях. Первоисточник этой схемы Радио №5, 2013г А. ЛАПТЕВ, г. Зыряновск, Казахстан. Схема…

Читать полностью

Контроллер обогрева зеркал и заднего стекла

Позволяет управлять одной кнопкой раздельно обогревом заднего стекла и зеркал, плюс настраиваемый таймер отключения до полутора часов для каждого канала. Схема построена на микроконтроллере ATtiny13A. Описание работы:

Читать полностью

Диммер для плафона автомобиля

Почти во всех автомобилях есть управление салонным светом, которое осуществляется с помощью бортового компьютера или отдельной бортовой системой. Свет включается плавно, и гаснет также с некой задержкой (для…

Читать полностью

GSM сигнализация с оповещением на мобильник

Представляю очень популярную схему автомобильной сигнализации на базе микроконтроллера ATmega8. Такая сигнализация дает оповещение на мобильник админа в виде звонков или смс. Устройства интегрируется с мобильником с помощью…

Читать полностью

Моргающий стопак на микроконтроллере

Сделал новую версию моргающего стопака. Отличается алгоритм работы и схема управления, размер и подключение такое же. Возможно регулировать частоту моргания, длительность до перехода в постоянное свечение и скважность…

Читать полностью

ДХО плюс стробоскопы

Эта поделка позволяет стробоскопить светодиодными ДХО. Поделка имеет малый размер, управление всего одной кнопкой, широкие возможности настройки. Размер платы 30 на 19 миллиметров. С обратной стороны расположен клемник…

Читать полностью

Делаем и подключаем доводчик к сигнализации

Количества автомобилей с автоматическим стеклоподъемниками постоянно растет, и даже если в машине нет такого, многие делают его своими руками. Моей целю было собрать такое устройства и подключить его к…

Читать полностью

Светодиоды включаются от скорости

Получился «побочный продукт»: нужно было оттестить режим работы датчика скорости для проекта отображения передач на матрице 5х7, для этого собрал небольшую схемку. Схемка умеет включать светодиоды в зависимости…

Читать полностью

Цифровой тахометр на AVR микроконтроллере (ATtiny2313)

Тахометр измеряет частоту вращения деталей, механизмов и других агрегатах автомобиля. Тахометр состоит из 2-х основных частей — из датчика, который измеряет скорость вращения и из дисплея, где будет…

Читать полностью

Простой цифровой спидометр на микроконтроллере ATmega8

Спидометр это измерительное устройства, для определения скорости автомобиля. По способу измерения, есть несколько видов спидометра центробежные, хронометрические, вибрационные, индукционные, электромагнитные, электронные и напоследок спидометры по системе GPS.

Читать полностью

Плавный розжиг приборки на микроконтроллере

Эта версия немного отличается схемой: добавлена вторая кнопка настройки и убран потенциометр скорости розжига. Возможности: Два отдельных независимых канала. Для каждого канала три группы настраиваемых параметра: время задержки до начала…

Принцип закрывания дверцы клетки весьма прост. Дверка клетки подпирается специальным упором, сделанным из медной проволоки. К упору крепится капроновая нить нужной длины. Если потянуть за нить, то упор соскальзывает, и дверка клетки под собственным весом закрывается. Но это в ручном режиме, а я хотел реализовать автоматический процесс без участия кого-либо.

Для управления механизмом закрывания дверцы клетки был применен сервопривод. Но в процессе работы он создавал шум. Шум мог спугнуть птицу. Поэтому сервопривод я заменил на коллекторный двигатель, взятый из радиоуправляемой машинки. Он работал тихо и идеально подходил, тем более что управлять коллекторным двигателем не составляло сложностей.

Для определения, находится ли уже птица в клетке, я использовал недорогой датчик движения. Сам датчик движения уже является законченным девайсом, и паять ничего не нужно. Но у данного датчика угол срабатывания весьма большой, а мне нужно, чтобы он реагировал только во внутренней области клетки. Для ограничения угла срабатывания я поместил датчик в цоколь, когда-то служившей эконом-лампы. Из картона вырезал своего рода заглушку с отверстием посередине для датчика. Пошаманив с расстоянием данной заглушки относительно датчика, настроил оптимальный угол для срабатывания датчика.

В качестве зазывалы для птиц я решил применить звуковой модуль WTV020M01 с записанным на микроSD карте памяти пением чижа и щегла. Именно их я и собирался ловить. Поскольку я использовал один звуковой файл, то и управлять звуковым модулем я решил простим способом, без использования протокола обмена между звуковым модулем и микроконтроллером.

При подаче на девятую ножку звукового модуля низкого сигнала, модуль начинал воспроизводить. Как только звук воспроизводился на пятнадцатой ноге звукового модуля, устанавливается низкий уровень. Благодаря этому микроконтроллер отслеживал воспроизведение звука.

Поскольку я реализовал паузу между циклами воспроизведения звука, то для остановки воспроизведения звука программа подает низкий уровень на первую ножку звукового модуля (reset). Звуковой модуль является законченным устройством со своим усилителем для звука, и, по большому счету, в дополнительном усилителе звука он не нуждается. Но мне данного усиления звука показалось мало, и в качестве усилителя звука я применил микросхему TDA2822M. В режиме воспроизведения звука потребляет 120 миллиампер. Учитывая, что поимка птицы займет какое-то время, в качестве автономной батареи питания я применил не совсем новый аккумулятор от бесперебойника (всё равно валялся без дела).
Принцип электронного птицелова прост, и схема состоит в основном из готовых модулей.

Программа и схема —

Предоставляю вам схему спец сигнала (Крякалка), для самостоятельной сборки. Решил поставить ребенку на велосипед (пусть прохожих под домом пугает), но так же можно и в автомобиль поставить (если есть связи в ГАИ). Данное устройство состоит из минимум деталей, а так же простая в сборке и под силу каждому.

Часы на лампах ИН своими руками

В интернете цены на часы основанные на лампах ИН-14 если и попадаются еще, то цены на них весьма дороговаты. Мы рассмотрим как спаять часы на лампах ИН своими руками , так как это намного дешевле чем купить готовые,при этом они всегда будут радовать ваши глаза.

JDM программатор своими руками с внешним питанием

Пришло время еще раз затронуть тему изготовление программатора, так как цены на них не такие и маленькие,и при этом гарантии нет что он заработает. Рассмотрим схему программатора jdm с внешним питанием ,с помощью которого програмируются микросхемы PIC и подключаемому к стационарному компьютеру через COM(rs232) порт.

Список прошиваемых PIC микроконтроллеров в статье.

Простое ИК управление своими руками

Простое ИК управление своими руками

Управление устройствами по ИК каналу может пригодиться для разных нужд, как в квартире так и за ее пределами. Например приспособить для открытия или закрытия дверей автомобиля, включение и выключения люстры с пульта и т.д. Данная схема ИК управления является лишь главным устройством передатчика и приемника.

Данное устройство предназначено для управления на небольшой дистанции. За основу взят дешевый, миниатюрный ПДУ с eBay. К нему был изготовлен дешифратор на микроконтроллере PIC12F675. Режим работы — кнопка. Состояние на выходе дешифратора удерживается до тех пор, пока нажата кнопка на пульте.

Схема новогодней гирлянды на микроконтроллере своими руками

Гирлянда на микроконтроллере своими руками

С наступающим вас дорогие пользователи. И к предстоящему празднику решил порадовать вас схемой- новогодняя гирлянда на микроконтроллере pic.

И прошу к просмотру подробнее данной статьи.

Полицейская крякалка своими руками на PIC

Полицейская крякалка своими руками на PIC

Предлагаю вам для повторения схему звукового устройства, имитирующего сигнал «Милицейской Сирены». Устройство сделано на микроконтроллере PIC16F628 . Схема имеет две различные сирены и «Крякалку».

В основном полицейскую крякалку ставят в автомобиль,так что смотрите еще другие схемы для авто

Так же вам понадобиться программатор для PIC, вот схема

Схема простого измерителя емкости

Простой измеритель емкости и индуктивности

Вы скажите что современные измерительные приборы имеют функцию измерять емкость и индуктивность . Но не так давно такие приборы очень много весили так как микросхемы только появлялись и требовали особого навыка работы.

В статье предлагается проверенная схема своими руками измерителя емкости и индуктивности катушки.Если вы задавались вопросом как измерить емкость или индуктивность .То вам сюда.Схема собрана на микроконтроллере PIC 16F84A.

Дубликатор(копировальщик) ключей от домофона своими руками

Схема копирования ключей от домофона

Бывает что нам нужно изготовить ключ от всех домофонов,но в интернете есть не всех шифровки, и для копирования предлогаю схему копирования или как называют копирщика домофонных ключей на микроконтроллере pic

Универсальный программатор для микроконтроллеров AVR и PIC. Радиотехника, электроника и схемы своими руками. Схемы и материалы

USBasp — простой внутрисхемный USB-программатор для микроконтроллеров Atmel AVR. Программатор построен на микроконтроллере ATMega88 (или ATMega8) и содержит минимум деталей. Программатор использует свой USB-драйвер, никакие специальные USB контроллеры не нужны.

Особенности программатора:
— работа под любой платформой: Windows, Linux и Mac OS X
— какие-либо специальные компоненты или smd не нужны
— скорость программирования до 5 кБ/сек
— SCK-джампер позволяет программировать низкоскоростные контроллеры ( — в планах: последовательный интерфейс (например для отладки)

Схема программатора

Схема предназначена для программирования только 5В кристаллов. В других случаях, уровни должны быть преобразованы!

Заливка прошивки

Т.к. в схеме программатора используется микроконтроллер, то его необходимо предварительно прошить. Для этого подключите другой рабочий программатор и установите джампер J2, для активации функции обновления прошивки.
Прошейте программатор при помощи прошивки: «bin/firmware/usbasp.atmega88.xxxx-xx-xx.hex» или «bin/firmware/usbasp.atmega8.xxxx-xx-xx.hex»
Необходимо будет установить фьюзы для подключения внешнего кварца
# TARGET=atmega8 HFUSE=0xc9 LFUSE=0xef
# TARGET=atmega48 HFUSE=0xdd LFUSE=0xff
# TARGET=atmega88 HFUSE=0xdd LFUSE=0xff

Установки джамперов

J1 — источник питания (от USB, либо внешний источник). Будьте аккуратнее, т.к. схема не содержит какой-либо защиты от КЗ.
J2 — обновление прошивки (сам себя обновлять не может!). Установленный джампер позволяет программировать контроллер программатора другим рабочим программатором.
J3 — если программируемый МК низкоскоростной

Установка драйверов под Windows

Подключите программатор USBasp к USB. Windows найдет устройство и попросит указать драйвер, укажите ему папку «bin/win-driver». Windows установит драйвер.
Теперь можно запустить avrdude, к примеру:
1. Войти в терминальный режим, МК: AT90S2313: avrdude -c usbasp -p at90s2313 -t
2. Записать main.hex в flash-память МК ATmega8: avrdude -c usbasp -p atmega8 -U flash:w:main.hex

Сборка их исходников (под Linux)

Компиляция прошивки:
1. Установите GNU toolchain для микроконтроллеров AVR (пакеты avr-gcc, avr-libc)
2. Войдите в директорию firmware/
3. Выполните команду «make main.hex»
4. Прошейте «main.hex» ATMega(4)8. Например при помощи uisp или avrdude (используйте
Makefile с опцией «make flash»). Для прошивки установите джампер J2 и подключите USBasp к рабочему программатору.
Также нужно установить фьюзы для работы от внешнего кварца (используйте Makefile
с опцией «make fuses»).

Компиляция avrdude:
ПО AVRDUDE поддерживается программатором USBasp начиная с версии 5.2.
1. Установите пакет libusb: http://libusb.sourceforge.net/
2. Скачайте последнюю версию avrdude: http://download.savannah.gnu.org/releases/avrdude/
3. cd avrdude-X.X.X
4. Сконфигурируйте:
./bootstrap
./configure
5. Компиляция:
make
make install

Фото программатора USBasp

Программы для работы с программатором

AVRDUDE — поддерживается USBasp начиная с версии 5.2
BASCOM-AVR — поддерживается USBasp начиная с версии 1.11.9.6
Khazama AVR Programmer — Windows XP/Vista GUI приложение для USBasp и avrdude

Как театр начинается с вешалки, так программирование микроконтроллеров начинается с выбора хорошего программатора. Так как начинаю осваивать микроконтроллеры фирмы ATMEL , то досконально пришлось ознакомится с тем что предлагают производители. Предлагают они много всего интересного и вкусного, только совсем по заоблачным ценам. К примеру, платка с одним двадцатиногим микроконтроллером с парой резисторов и диодов в качестве обвязки, стоит как «самолет». Поэтому остро встал вопрос о самостоятельной сборке программатора. После долгого изучения наработок радиолюбителей со стажем, было решено собрать хорошо зарекомендовавший себя программатор USBASP , мозгом которого служит микроконтроллер Atmega8 (так же есть варианты прошивки под atmega88 и atmega48). Минимальная обвязка микроконтроллера позволяет собрать достаточно миниатюрный программатор, который всегда можно взять с собой, как флэшку.

Раз решено было собрать миниатюрный программатор, то перерисовал схему под микроконтроллер Atmega8 в корпусе TQFP32 (распиновка микроконтроллера отличается от распиновки в корпусе DIP):

Перемычка J1 применяется, в случае если необходимо прошить микроконтроллер с тактовой частотой ниже 1,5МГц. Кстати, эту перемычку вообще можно исключить, посадив 25 ногу МК на землю. Тогда программатор будет всегда работать на пониженной частоте. Лично для себя отметил, что программирование на пониженной скорости на доли секунды дольше, и поэтому теперь перемычку не дёргаю, а постоянно шью с ней.
Стабилитроны D1 и D2 служат для согласования уровней между программатором и USB шиной, без них работать будет, но далеко не на всех компьютерах.
Светодиод blue показывает наличие готовности к программированию схемы, red загорается во время программирования. Контакты для программирования выведены на разъем IDC-06, распиновка соответствует стандарту ATMEL для 6-ти пинового ISP разъема:

На этот разъем выведены контакты для питания программируемых устройств, здесь оно берется напрямую с USB порта компьютера, поэтому нужно быть внимательным и не допускать кз. Этот же разъем применяется и для программирования управляющего микроконтроллера, для этого достаточно соединить выводы Reset на разъеме и на мк (см. красный пунктир на схеме). В авторской схеме это делается джампером, но я не стал загромождать плату и убрал его. Для единичной прошивки хватит и простой проволочной перемычки. Плата получилась двухсторонняя, размерами 45х18 мм.

Разъем для программирования и перемычка для снижения скорости работы программатора вынесены на торец устройства, это очень удобно

Прошивка управляющего микроконтроллера

Итак, после сборки устройства осталось самое важное — прошить управляющий микроконтроллер. Для этих целей хорошо подходят друзья у которых остались компьютеры с LPT портом:) Простейший программатор на пяти проводках для AVR
Микроконтроллер можно прошивать с разъема программирования, соединив выводы Reset микроконтроллера (29 нога) и разъема. Прошивка существует для моделей Atmega48, Atmega8 и Atmega88. Желательно использовать один из двух последних камней, так как поддержка версии под Atmega48 прекращена и последняя версия прошивки датируется 2009 годом. А версии под 8-й и 88-й камни постоянно обновляются, и автор вроде как планирует добавить в функционал внутрисхемный отладчик. Прошивку берем на странице немца. Для заливки управляющей программы в микроконтроллер я использовал программу PonyProg. При программировании необходимо завести кристалл на работу от внешнего источника тактирования на 12 МГц. Скрин программы с настройками fuse перемычек в PonyProg:

После прошивки должен загореться светодиод подключенный к 23 ноге микроконтроллера. Это будет верный признак того, что программатор прошит удачно и готов к работе.

Установка драйвера

Установка велась на машину с системой Windows 7 и никаких проблем не возникло. При первом подключении к компьютеру выйдет сообщение об обнаружении нового устройства, с предложением установки драйвера. Выбираем установку из указанного места:

Выбираем папку где лежат дрова и жмем Далее

Мигом появится окно с предупреждением о том, что устанавливаемый драйвер не имеет цифровой подписи у мелкомягких:

Забиваем на предупреждение и продолжаем установку, после небольшой паузы появится окно, сообщающее об успешном окончании операции установки драйвера

Все, теперь программатор готов к работе.

Khazama AVR Programmer

Для работы c программатором я выбрал прошивальщик Khazama AVR Programmer. Замечательная программка, с минималистичным интерфейсом.

Она работает со всеми ходовыми микроконтроллерами AVR, позволяет прошивать flash и eeprom, смотреть содержимое памяти, стирать чип, а также менять конфигурацию фьюз-битов. В общем, вполне стандартный набор. Настройка фьюзов осуществляется выбором источника тактирования из выпадающего списка, таким образом, вероятность залочить кристалл по ошибке резко снижается. Фьюзы можно менять и расстановкой галок в нижнем поле, при этом нельзя расставить галки на несуществующую конфигурацию, и это тоже большой плюс в плане безопасности.

Запись фьюзов в память мк, как можно догадаться, осуществляется при нажатии кнопки Write All. Кнопка Save сохраняет текущую конфигурацию, а Load возвращает сохраненную. Правда я так и не смог придумать практического применения этих кнопок. Кнопка Default предназначена для записи стандартной конфигурации фьюзов, такой, с какой микроконтроллеры идут с завода (обычно это 1МГц от внутреннего RC).
В общем, за все время пользования этим программатором, он показал себя с наилучшей стороны в плане стабильности и скорости работы. Он без проблем заработал как на древнем стационарном пк так и на новом ноутбуке.

Скачать файл печатной платы в SprintLayout можно по этой ссылке

С развитием компьютерной техники, с каждым разом становится все меньше и меньше компьютеров оснащенных COM и LPT портами. Это в свою очередь вызывает затруднения, в частности у радиолюбителей, связанные с сопряжением средств программирования микроконтроллеров с персональным компьютером.

В данной статье приведено описание USB программатора для микроконтроллеров AVR, который можно собрать своими руками. Построен он на микроконтроллере Atmega8 и способен работать от USB разъема компьютера. Данный программатор совместим с STK500 v2.

Описание USB программатора

USB программатор построен на плате, сделанной из одностороннего фольгированного стеклотекстолита . На плате есть 2 перемычки: одна расположена под разъё­мом SPI, вторая перемычка расположена неподалеку от того же разъема.

После того как все детали будут запаяны нужно прошить микроконтроллер Atmega8 прошивкой приведенной в конце статьи. Фьюзы, которые необходимо выставить при программировании микроконтроллера Atmega8, должны выглядеть следующим образом:

• SUT1 = 0
• BOOTSZ1 = 0
• BOOTSZ0 = 0
• CKOPT = 0
• SPIEN = 0

Необходимо напомнить, что в некоторых программах фьюзы выставляются противоположно этому. Например, в программе CodeVisionAVR необходимо проставить галочки напротив вышеперечисленных фьюзов, а в программе PonyProg наоборот.

Программирование Atmega8 через LPT-порт компьютера

Самый быстрый и дешевый способ запрограммировать Atmega8 – применить LPT-программатор для AVR. Подобная схема приведена ниже.

Питание микроконтроллера осуществляется от простого стабилизатора напряжения 78L05. В качестве оболочки для программирования можно использовать программу UniProf.

При первом включении программы и при не подключенном контроллере, нажав кнопку «LPTpins», необходимо настроит выводы LPT-порта следующим образом:

В момент запуска UniProf, она автоматом определяет вид микроконтроллера. Загружаем в память UniProf прошивку Atmega8_USB_prog.hex, отклоняем подключение файла EEPROM.

Выставляем следующим образом фьюзы (для программы UniProF), нажав кнопку «FUSE»:

Для запоминания установок нажимаем все три кнопки «Write». Затем нажав на «Erase» предварительно очищаем память прошиваемого микроконтроллера. После этого уже жмем на «Prog» и дожидаемся завершения прошивки.

Настройка USB программатора

После того как наш микроконтроллер прошит, его необходимо установить в плату USB программатора. Далее подключаем программатор к USB порту компьютера, но пока питание не подаем.

Настройка порта:

Настройка терминала:

Настройка ASCII:

Теперь после всех проделанных процедур, подаем питание на USB программатор. Светодиод HL1 должен промигать 6 раз и затем светится постоянно.

Для проверки связи USB программатора с компьютером 2 раза нажимаем клавишу «Enter» в программе HyperTerminal. Если все в порядке мы должны увидеть следующую картину:

Если это не так проверяем еще раз монтаж, особенно линию TxD.

Далее вводим версию программатора 2.10, так как без этого програм­матор не будет работать с программами «верхнего уровня». Для этого вводим «2» и нажимаем «Enter», вводим «а» (английская) и нажимаем «Enter».

USB программатор способен распознавать подключение программируемого микроконтроллера. Выполнено это в виде контроля «подтяжки» сигнала Reset к источнику питания. Этот режим включается и выключается следующим образом:

• «0», «Enter» — режим выключен.
• «1», «Enter» — режим включён.

Изменение скорости программирования (1МГц):

• «0», «Enter» – максимальная скорость.
• «1», «Enter» – сниженная скорость.

На этом подготовительная работа завершена, теперь можно попробовать прошить какой-нибудь микроконтроллер.

(скачено: 1 203)

Когда-то давно пару лет назад, в очередной раз пересмотрел подшивку како-го радиотехнического журнала и задумался: а не пора ли осваивать микроконтроллеры? С этим проблем не было, литературы много, примеров достаточно. Изучил матчасть, написал свою первую ПРОГРАММУ. Потом начались поиски того, чем эту программу запихнуть в контроллер, тоесть программатора. Нужна была схема простая, чтоб собрать из того, что под рукой и надежная, без глюков так сказать. После долгих поисков выбор пал на схему программатора из журнала «РАДИО» №10 2007г. ст. 31. Описывать эту схему не стану, для желающих в архиве есть оригинал статьи. Скажу лишь, что схема отлично работала, шила все подряд без проблем, только почему-то иногда вилетал МАХ232 (заменил 3 шт., может бракованые попались). Тот программатор подарил коллеге и решил собрать себе такой-же, но у меня не оказалось еще одного управляемого стабилизатора K78R12C, опять начались поиски замены… В результате родилась вот такая схема, это результат «скрещивания» журнальной схемы и фирменного программатора SI-PROG:

MAX232 заменил на более быстродействующий ST232, управляемый стабилизатор заменил обычным 7812 и транзисторным ключем после него, транзисторы — ВС547, все остальные детали — по рекомендациям из оригинальной статьи. Также добавил отдельную подключаемую плату с панельками для разных типов контроллеров (так как в основном юзаю РІС-и, то плата пока только под них, а если нужно прошить AVR — то проводочками:-)). Монтируется все это на вот такой плате:

А это сменная плата для ПИК-ов и микросхем памяти:

Из панелек все неиспользуемые контакты удалить, чтобы не сверлить много лишних отверстий. Вот фото собраной платы:

Программатор собрал в поляцком корпусе, который обозначается Z50, собственно под него и проектировалась плата, ниже несколько фото:

На фото видно в корпусе трансформатор питания, я его потом выкинул, так как он оказался слабоват (сделал светодиодную подсветку передней панели из сверхярких светодиодов, и трансформатор не осилил:-). Сейчас используется внешний блок питания 15В, и током до 1А. Программатор работает с программами PonyProg, Si-prog, WinPic800. Используя для управления программу PonyProg следует выбрать в соответствующем ее окне программатор SI Prog I/O и задать инверсию сигналов в соответствии с таблицей 1, для программ Si-Prog и WinPic 800 следует выбрать программатор JDM Programmer, а инверсию сигналов задать в соответствии с таблицами 2 и 3.

Введение в архитектуру PIC и MPLABX

В 1980 году Intel разработала первый микроконтроллер (8051) с гарвардской архитектурой 8051, и с тех пор микроконтроллеры произвели революцию в индустрии электроники и встраиваемых систем. А с развитием технологий со временем у нас появилось гораздо больше эффективных микроконтроллеров с низким энергопотреблением, таких как AVR, PIC , ARM. Эти микроконтроллеры более функциональны и просты в использовании, они имеют новейшие протоколы связи, такие как USB, I2C, SPI, CAN и т. Д.Даже Arduino и Raspberry Pi полностью изменили взгляд на микроконтроллеры, а Raspberry Pi — это не просто микроконтроллер, а весь компьютер внутри.

Это будет первая часть серии руководств, которые еще не вышли, которые помогут вам в изучении микроконтроллеров PIC . Если вы из электроники и всегда хотели начать с изучения некоторых микроконтроллеров и окунуться в мир кодирования и создания вещей, то эта серия руководств станет вашим первым шагом.

Микроконтроллер

PIC — очень удобный выбор для начала работы с проектами микроконтроллеров, потому что он имеет отличные форумы поддержки и будет служить прочной базой для построения всех ваших продвинутых микроконтроллеров, которые вам еще предстоит изучить.

Эти учебные пособия предназначены для учащихся с абсолютным или средним уровнем знаний ; мы планировали начать с самых простых проектов до самых продвинутых. Мы ожидаем от учащихся предварительных требований , так как мы здесь, чтобы помочь вам на любом уровне.В каждом руководстве будет теоретическое объяснение и моделирование, за которым следует практическое руководство. В этих руководствах не используются какие-либо платы для разработки, мы создадим собственные схемы, используя перфокарту. Так что готовьтесь и каждую неделю уделяйте время совершенствованию себя с помощью микроконтроллеров.

Теперь давайте начнем с простого введения в микроконтроллеры PIC и некоторых настроек программного обеспечения, которые помогут нам приступить к следующему руководству. Проверьте видео в конце для установки и настройки MPLABX, XC8, Proteus и быстрой распаковки программатора PICkit 3.

Архитектура микроконтроллера PIC и приложения:

Микроконтроллер PIC был представлен компанией Microchip Technologies в 1993 году. Первоначально эти PIC были разработаны как часть компьютеров PDP (Программируемый процессор данных) , и все периферийные устройства компьютера были связаны с помощью этого микроконтроллера PIC. Отсюда PIC получил свое название как контроллер периферийного интерфейса . Позже Microchip разработала множество микросхем серии PIC, которые можно использовать для любого небольшого приложения, например, для освещения, до более продвинутого.

Каждый микроконтроллер должен быть построен на основе некоторой архитектуры, наиболее известным типом архитектуры является архитектура Гарварда, наша PIC основана на этой архитектуре, поскольку она принадлежит к классическому семейству 8051. Давайте перейдем к небольшому вступлению о гарвардской архитектуре PIC .

Микроконтроллер PIC16F877A состоит из встроенного ЦП, портов ввода-вывода, организации памяти, аналого-цифрового преобразователя, таймеров / счетчиков, прерываний, последовательной связи, генератора и модуля CCP, который в совокупности делает IC мощным микроконтроллером для начинающих. начнем с.Общая блок-схема архитектуры PIC показана ниже

.

ЦП (центральный процессор):

Микроконтроллер имеет центральный процессор для выполнения арифметических операций, логических решений и операций, связанных с памятью. ЦП должен координировать работу ОЗУ и других периферийных устройств микроконтроллера.

Он состоит из ALU (Арифметический логический блок), с помощью которого он выполняет арифметические операции и логические решения. MU (блок памяти) также присутствует для хранения инструкций после их выполнения. Этот MU определяет размер программы нашего MC. Он также состоит из CU (блок управления), который действует как коммуникационная шина между ЦП и другими периферийными устройствами микроконтроллера. Это помогает получать данные после их обработки в указанных регистрах.

Оперативная память (RAM):

Оперативная память — это та память, которая определяет скорость нашего микроконтроллера.ОЗУ состоит из банков регистров, каждый из которых имеет определенную задачу. В целом их можно разделить на два типа:

• Регистр общего назначения (GPR)
• Регистр специальных функций (SFR)

Как следует из названия, GPR используется для общих функций регистра , таких как сложение, вычитание и т. Д. Эти операции ограничены 8-битными. Все регистры GPR доступны для записи и чтения пользователем. У них нет никаких функций, если это не указано в программном обеспечении.

В то время как SFR используется для выполнения сложных специальных функций , которые также включают некоторую 16-битную обработку, их регистры могут быть только прочитаны (R), и мы не можем ничего записать (W) в них. Таким образом, у этих регистров есть предопределенные функции для выполнения, которые устанавливаются во время производства, и они просто отображают нам результат, с помощью которого мы можем выполнять некоторые связанные операции.

Постоянная память (ПЗУ):

Постоянная память для чтения — это место, где хранится наша программа.Это определяет максимальный размер нашей программы; следовательно, она также называется памятью программ . Когда MCU находится в работе, программа, хранящаяся в ПЗУ, выполняется в соответствии с каждым командным циклом. Этот блок памяти можно использовать только при программировании PIC, во время выполнения он становится постоянным запоминающим устройством.

электрически стираемая программируемая постоянная память (EEPROM):

EEPROM — это еще один тип модуля памяти. В этом блоке памяти могут храниться значения во время выполнения программы.Здесь хранятся только значения с электрическим стиранием , то есть эти значения будут сохраняться в PIC даже при выключении IC. Их можно использовать как небольшой объем памяти для хранения выполненных значений; однако объем памяти будет меньше, чем килобайт.

Флэш-память :

Флэш-память

— это также Программируемая постоянная память для чтения (PROM), в которой мы можем читать, писать и стирать программу тысячи раз.Обычно микроконтроллер PIC использует этот тип ПЗУ.

Порты ввода / вывода

• Наш PIC16F877A состоит из пяти портов, а именно порта A, порта B, порта C, порта D и порта E.
• Из всех пяти ПОРТОВ только порт A является 16-битным, а ПОРТ E — 3-битным. Остальные ПОРТЫ 8-битные.
• Контакты этих ПОРТОВ могут использоваться как вход или выход, в зависимости от конфигурации регистра TRIS.
• Помимо выполнения операций ввода-вывода, выводы также могут использоваться для специальных функций, таких как SPI, прерывание, ШИМ и т. Д.

Автобус:

Термин «шина» — это просто набор проводов, соединяющих устройство ввода или вывода с ЦП и ОЗУ.

Шина данных используется для передачи или приема данных.

Адресная шина используется для передачи адреса памяти от периферийных устройств к ЦП. Контакты ввода / вывода используются для подключения внешних периферийных устройств; UART и USART, оба протокола последовательной связи используются для взаимодействия последовательных устройств, таких как GSM, GPS, Bluetooth, IR и т. Д.

Выбор микроконтроллера PIC для наших руководств:

Микроконтроллеры

PIC от компании Microchip делятся на 4 больших семейства. В каждом семействе есть множество компонентов, обеспечивающих встроенные специальные функции:

1. Первое семейство PIC10 (10FXXX) называется Low End.
2. Второе семейство, PIC12 (PIC12FXXX) — называется Mid-Range.
3. Третье семейство — PIC16 (16FXXX).
4. Четвертое семейство — PIC 17/18 (18FXXX)

Поскольку мы начинаем изучать PIC, давайте выберем IC, которая используется и доступна повсеместно.Эта микросхема принадлежит к семейству 16F, номер детали — PIC16F877A. От первого руководства до конца мы будем использовать ту же микросхему, что и , эта микросхема оснащена всеми расширенными функциями, такими как SPI, I2C и UART и т. Д. Но если вы не получите ничего из этого сейчас, все в порядке. , мы будем продвигаться по каждому руководству и, наконец, будем использовать все вышеупомянутые функции.

После выбора ИС очень важно прочитать техническое описание ИС.Это должно быть первым шагом в любой концепции, которую мы собираемся опробовать. Теперь, когда мы выбрали PIC16F877A, давайте прочитаем спецификацию этой ИС в таблице данных.

Peripheral Feature, упоминает, что он имеет 3 таймера , два из которых 8-битные, а один 16-битный предварительный делитель. Эти таймеры используются для создания временных функций в нашей программе. Их также можно использовать как счетчики. Он также показывает, что он имеет опций CCP (сравнение захвата и ШИМ) , которые помогают нам генерировать сигналы ШИМ и считывать входящие частотные сигналы.Для связи с внешним устройством он имеет SPI, I2C, PSP и USART . В целях безопасности он оснащен с функцией сброса неисправности (BOR), , которая помогает в сбросе программы while.

Аналоговые функции, Указывает, что ИС имеет 10-битный 8-канальный АЦП . Это означает, что наша ИС может преобразовывать аналоговые значения в цифровые с разрешением 10 бит и имеет 8 аналоговых контактов для их чтения. У нас также есть два внутренних компаратора, которые можно использовать для сравнения входящего напряжения напрямую, без фактического считывания их через программное обеспечение.

Специальные возможности микроконтроллера, означает, что он имеет 100000 циклов стирания / записи, означает, что вы можете запрограммировать его примерно 100000 раз. In-Circuit Serial Programming ™ (ICSP ™), помогает нам программировать IC напрямую, используя PICKIT3. Отладка может быть выполнена с помощью внутрисхемной отладки (ICD ). Еще одна функция безопасности — это сторожевой таймер (WDT), , который представляет собой самонадежный таймер, который при необходимости сбрасывает всю программу.

На изображении ниже представлены распиновки нашей микросхемы PIC16F877A . Это изображение представляет каждую булавку на фоне ее имени и других характеристик. Это также можно найти в таблице данных. Держите это изображение под рукой, потому что оно поможет нам в работе с оборудованием.

Выбор программного обеспечения для наших руководств:

Микроконтроллер

PIC может быть запрограммирован с помощью различного программного обеспечения, доступного на рынке. Есть люди, которые до сих пор используют язык ассемблера для программирования микроконтроллеров PIC.Для наших руководств мы выбрали самое современное программное обеспечение и компилятор, которые были разработаны самой Microchip.

Для программирования микроконтроллера PIC нам понадобится IDE (интегрированная среда разработки) , в которой происходит программирование. Компилятор , , в котором наша программа преобразуется в читаемую MCU форму, называемую HEX-файлами. IPE (интегрированная среда программирования) , которая используется для сброса нашего шестнадцатеричного файла в наши микроконтроллеры PIC.

IDE: MPLABX v3.35

IPE: MPLAB IPE v3.35

Компилятор: XC8

Компания

Microchip предоставила все эти три программы бесплатно. Их можно скачать прямо с их официальной страницы. Я также предоставил ссылку для вашего удобства. После загрузки установите их на свой компьютер. Если у вас есть какие-либо проблемы, вы можете просмотреть видео , приведенное в конце.

Для моделирования мы использовали программное обеспечение под названием PROTEUS 8 , предоставленное Labcenter.Это программное обеспечение можно использовать для моделирования нашего кода, созданного с помощью MPLABX. Существует бесплатное демонстрационное программное обеспечение, которое можно скачать с их официальной страницы по ссылке.

Подготовка оборудования:

Все наши обучающие программы заканчиваются аппаратным обеспечением. Чтобы изучить PIC наилучшим образом, всегда рекомендуется тестировать наши коды и схемы на оборудовании, потому что надежность моделирования очень низкая. Коды, которые работают в программном обеспечении для моделирования, могут работать не так, как вы ожидали, на вашем оборудовании.Следовательно, мы будем создавать наши собственные схемы на платах Perf, чтобы сбрасывать наши коды.

Для создания дампа или загрузки нашего кода в PIC нам понадобится PICkit 3. Программатор / отладчик PICkit 3 — это простой и недорогой внутрисхемный отладчик, который управляется ПК, на котором запущена MPLAB IDE (v8.20). или выше) на платформе Windows. Программатор / отладчик PICkit 3 является неотъемлемой частью набора инструментов разработчика. В дополнение к этому нам также понадобится другое оборудование, такое как плата Perf, паяльная станция, микросхемы PIC, кварцевые генераторы, конденсаторы и т. Д.Но мы будем добавлять их в наш список по мере прохождения наших руководств.

Я принес свой PICkit 3 из Amazon, видео распаковки можно найти в видео ниже. Также предоставляется ссылка на PICKIT3; цена может быть немного завышенной, но поверьте мне, в нее стоит вложить деньги.

ТЕПЕРЬ, ГОТОВО, МЫ НАЧНЕМ РАБОТУ С НАШЕГО СЛЕДУЮЩЕГО Учебника

Учебное пособие по микроконтроллеру

5/5: Пайка и программирование

Чтобы завершить сегодняшнюю часть учебного пособия по микроконтроллеру — я сомневался в себе, я обжег палец и получил неожиданный счет от таможни.

Но в целом результатом я очень доволен. Я заставил это работать. И мне нравится чувство, которое возникает, когда я заставляю что-то работать!

Мы подошли к пятой части, заключительной части руководства по микроконтроллерам. На данный момент мы узнали:

Бонус: Загрузите это руководство из 5 частей в формате PDF, которое шаг за шагом покажет вам, как сделать плату микроконтроллера, которую вы можете построить дома, используя стандартные инструменты для хобби.

Я только что получил платы, которые заказывал в предыдущей части, и сегодня мы собираемся припаять плату и запрограммировать ее.

Взгляните на эту красивую плату, ожидающую пайки.

Пайка платы

Для пайки платы воспользуюсь своим старым паяльником Ersa 30. Кончик у него немного большой, так что это действительно не идеальный инструмент для использования.

Но это то, что сейчас у меня на столе.

И это также способ показать вам, что для создания этой схемы вам не нужно никакого сложного оборудования.

Эту схему можно сделать дома.

Поскольку я хотел расположить все на одной стороне, я решил использовать в основном компоненты SMD (устройство для поверхностного монтажа) при проектировании печатной платы.

Итак, чтобы припаять это, я собираюсь использовать методы из моей статьи по пайке smd.

Пайка микросхемы микроконтроллера

Так как паять микроконтроллер было труднее всего, я начал с него.

Сначала я добавил припой на одну угловую площадку. Я аккуратно поместил чип с помощью пинцета. И я убедился, что все штифты правильно размещены на своих колодках.

Затем, удерживая чип на месте с помощью пинцета, я поместил кончик паяльника на штырь и площадку угла, куда я уже добавил припой, заставив припой расплавиться.

Я снял наконечник и дал припою остыть на секунду. Чип был на месте. Теперь все, что мне нужно было сделать, это нанести немного припоя на каждый из контактов, чтобы они прилипли к контактным площадкам на плате.

Это был неуклюжий процесс с толстым наконечником моего паяльника. Но, сохраняя хладнокровие и проявляя терпение, я смог припаять все контакты к их контактным площадкам. Нам нужно только немного припаять каждый вывод.

Как видно из рисунка выше, паять паяльником с большим наконечником было немного неаккуратно.Но это не имеет значения — пока это работает.

Пайка других компонентов

После того, как мне удалось припаять микросхему, остальные компоненты оказались несложными. Возможно, мне не удалось их идеально выровнять, но и это было не так уж и плохо.

Тестирование цепи

Чип ATmega32U2 поставляется с предварительно запрограммированным загрузчиком, который должен отображать его как USB-устройство при подключении к компьютеру.

После того, как все было припаяно, СЛЕДУЕТ внимательно осмотреть паяные соединения с помощью USB-микроскопа или чего-то подобного.Это умно, потому что если произойдет короткое замыкание, вызванное крошечной каплей припоя, мы можем повредить нашу схему.

Но у меня поблизости не было такого, и я был очень взволнован, увидев, работает ли он. В этой ситуации я как ребенок, который ждет, чтобы открыть свои рождественские подарки. Я не всегда могу заставить себя делать то, что нужно делать разумно. Я слишком взволнован, чтобы увидеть, работает ли это. Поэтому вместо этого я просто очень внимательно посмотрел на контакты USB, чтобы убедиться, что они, по крайней мере, правильно припаяны.

Я воткнул его в свой USB-порт и…

… ничего не произошло.

Я был немного разочарован на короткую секунду. Пока я не понял, что ничего не должно было произойти. У меня был только один светодиод на схеме, и он был подключен к выводу ввода-вывода.

Итак, мне нужно было проверить, отображается ли оно как USB-устройство на моем компьютере.

Так оно и было! Wohooooo !!

Программирование схемы микроконтроллера

Теперь, когда я знал, что USB-часть работает, пришло время запрограммировать схему с помощью некоторого кода.

Я уже писал о программировании микроконтроллеров раньше.

Нам нужно:

1. Создать программный код
2. Компилировать код в машинный код
3. Загрузить код на нашу плату

Программный код

Чтобы сделать простой тест, я создал код мигания светодиода. Он не делает ничего, кроме мигания светодиода на плате.

Вот код, который я использовал:

 #define F_CPU 1000000 // Чип по умолчанию работает на частоте 1 МГц (даже если вы используете кристалл 8 МГц)

# включить 
#include 

int main (пусто)
{
    DDRC = (1 << PC7); // Устанавливает направление вывода PC7
    PORTC = (1 << PC7); // Устанавливает PC7 на высокий уровень

    в то время как (1)
    {
        _delay_ms (500); // Ждем 500 миллисекунд
        ПОРТК & = ~ (1 << PC7); // Выключаем светодиод

_delay_ms (500); // Ждем 500 миллисекунд
PORTC | = (1 << PC7); // Включаем светодиод
    }

    возврат 0;
} 

Составьте программу

Я сохранил код в файле под названием blink-led.c . Затем я использовал инструмент под названием avr-gcc для компиляции кода.

Поскольку я использую Linux-машину с Ubuntu, это очень просто сделать (для Windows проверьте Win-AVR). Сначала установите приложение, открыв окно терминала и набрав:

sudo apt-get install avr-gcc

Затем вы можете скомпилировать, введя эти две команды:

avr-gcc -mmcu = atmega32u2 -Os blink-led.c -o blink-led.out

avr-objcopy -j.текст -j .data -O ihex blink-led.out blink-led.hex

Теперь у нас есть файл blink-led.hex, который мы можем загрузить в микроконтроллер.

Более подробную информацию о командах можно найти здесь.

Загрузить программу на плату

Для загрузки программы на плату использовал dfu-programmer. Сначала установите его:

sudo apt-get install dfu-programmer

Сначала нам нужно стереть старую память (обратите внимание, что это важно - даже если ваша флеш-память пуста):

sudo dfu-programmer atmega32u2 erase –force

Затем прошиваем микроконтроллер нашей программой:

sudo dfu-programmer atmega32u2 мигает светодиодом.шестнадцатеричный

Мне нужно было отключить его от USB, а затем снова подключить…

И это сработало!

Следующие шаги…

Я немного поиграю со схемой, а потом, вероятно, опубликую несколько забавных проектов, которые вы сможете реализовать с ее помощью.

А пока я призываю вас прочитать все части учебника, чтобы получить полное представление:

Теперь, после прочтения всего руководства - с чем вы боретесь? Оставьте свои вопросы и комментарии ниже.

Бонус: Загрузите это руководство из 5 частей в формате PDF, которое шаг за шагом покажет вам, как сделать плату микроконтроллера, которую вы можете построить дома, используя стандартные инструменты для хобби.

Electronics-DIY.com - Загрузки

Электронное программное обеспечение Контроллер шагового двигателя [0.11 МБ] Простая в использовании программа позволяет точно управлять шаговым двигателем через компьютер Crownhill PICBASIC Proton Development Suite 3.1 - Lite [21,87 МБ] Proton Development Suite Lite Edition - это бесплатная и полнофункциональная загрузка с неограниченным сроком действия, которая включает в себя компилятор, IDE и ISIS Simulator. Lite Edition поддерживает только устройства 12C508, 12F675, 16F628A, 16F877 и ограничен 50 строками кода, которые не включают; комментарии, строки, содержащие только метку, или пустые строки. ОРЕЛ 4.16 [7,81 МБ] Бесплатный редактор макетов печатных плат EAGLE EAGLE v5.7.0 [29,29 МБ] Редактор компоновки печатных плат EAGLE - это простой в использовании, мощный и доступный пакет для захвата схем и проектирования печатных плат ExpressPCB [8,68 МБ] Простое в использовании программное обеспечение для компоновки печатных плат IC-Prog 1.05D [0.57 МБ] Позволяет программировать все типы микроконтроллеров, такие как PIC, AVR и многие другие IC-Prog 1.06B [0,58 МБ] ICPROG - это бесплатная программа для Windows, которую вы можете использовать для программирования PIC. Он подключается через последовательный или параллельный порт ПК через аппаратное обеспечение к контактам ICSP на PIC micro. Он может программировать 12Cxx, 16Cxxx, 16Fxx, 16F87x, 18Fxxx, 16F7x, 24Cxx, 93Cxx, 90Sxxx, 59Cxx, 89Cx051, 89S53, 250x0, PIC, AVR, 80C51 и т. Д. Mecanique MicroCode Studio 3.0,0,5 [2,39 МБ] MicroCode Studio - это мощная визуальная интегрированная среда разработки (IDE) с возможностью внутрисхемной отладки (ICD), разработанная специально для компиляторов MicroEngineering Labs PICBASIC и PICBASIC PRO. MicroEngineering Демонстрация компилятора PICBASIC PRO [3,48 МБ] Это демонстрационная версия компилятора PICBASIC PRO с MircoCode Studio IDE. Демо поддерживает только ограниченное количество микроконтроллеров PICmicro, таких как PIC12F683, 16F627 (A), 16F628 (A), 16F84 (A), 16F688, 16F690, 16F87, 16F88, 16F870, 16F871, 16F872, 16F873 (A), 16F874 (A). ), 16F876 (A), 16F877 (A), 16F882, 16F883, 16F884, 16F886, 16F887 и ограничен 31 строкой исходного кода (комментарии и пробелы не учитываются) mikroC PRO для PIC 2009 v320 [17.6 МБ] Полнофункциональная бесплатная демо-версия mikroC PRO для PIC 2009 IDE с компилятором, доступным от Mikroelektronika. Шестнадцатеричный вывод демонстрации ограничен 2 КБ программных слов. MPASM [0,22 МБ] Компилятор сборки для микроконтроллеров PIC, конвертирующий исходный код asm в шестнадцатеричный файл. Программное обеспечение PICKit2 v2.61PIC Programmer [4,13 МБ] Это программное обеспечение для программатора Microchip PICKit2.PICkit 2 Development Programmer / Debugger - это недорогой инструмент разработки с простым в использовании интерфейсом для программирования и отладки семейств микроконтроллеров Microchip Flash. Полнофункциональный интерфейс программирования Windows поддерживает базовые (PIC10F, PIC12F5xx, PIC16F5xx), средние (PIC12F6xx, PIC16F), PIC18F, PIC24, dsPIC30, dsPIC33 и PIC32 семейства 8-битных, 16-битных и 32-битных микроконтроллеров, а также многие продукты Microchip Serial EEPROM. Благодаря мощной интегрированной среде разработки MPLAB (IDE) Microchip PICkit 2 позволяет выполнять отладку в схеме на большинстве микроконтроллеров PIC.Внутрисхемная отладка запускает, останавливает и пошагово выполняет программу, в то время как микроконтроллер PIC встроен в приложение. При остановке в точке останова регистры файлов могут быть проверены и изменены. Программатор последовательных устройств PonyProg [0,44 МБ] PonyProg - это программное обеспечение для программирования последовательных устройств с удобным графическим интерфейсом пользователя, доступное для Windows95 / 98 / ME / NT / 2000 / XP и Linux. Его цель - чтение и запись каждого последовательного устройства. На данный момент он поддерживает шину I²C, Microwire, SPI eeprom, микроконтроллеры Atmel AVR и Microchip PIC.Поддерживаемые программаторы: SI Prog, AVR ISP (STK200 / 300), Ludipipo / JDM, EasyI2C и DT-006 AVR. Программист WinPIC [0,76 МБ] Это простая программа для Win95 / 98 / XP для программирования прошивки PIC из HEX-файла в микроконтроллер PIC. Он поддерживает JDM, JDM PIC-programmer 2, Velleman K8048, Hoodmicro, программатор и может программировать следующие микроконтроллеры: # dsPIC30F2010 (теоретически поддерживаются ВСЕ устройства dsPIC30F, несколько проверено) # PIC16C61, PIC16C71 # PIC16C84, PIC16F84 # PIC16C710, PIC16C711, PIC16C715 # PIC10F200, PIC10F202, PIC10F204, PIC10F206 # PIC12F629, PIC12F635, PIC12F675, PIC12F683 # PIC12F609, PIC16F610, PIC12F615, PIC16F616 (новый с 2007-06) # PIC16F627, PIC16F627A, PIC16F628, PIC16F628A # PIC16F630, PIC16F636, PIC16F648A # PIC16F676, PIC16F684, PIC16F688 # PIC16F73, PIC16F737, PIC16F74, PIC16F76, PIC16F77 # PIC16F818, PIC16F819 # PIC16F87, PIC16F88 # PIC16F873A...PIC16F877A # PIC16F88 # PIC18F242, PIC18F248, PIC18F252, PIC18F258 # PIC18F442, PIC18F448, PIC18F452, PIC18F458 # PIC18F2XX0 / 2XX5 / 4XX0 / 4XX5 (проверено: PIC18F2550) Accurate LC Meter Создайте свой собственный Accurate LC Meter (измеритель индуктивности емкости) и начните создавать свои собственные катушки и индукторы.Этот LC-метр позволяет измерять невероятно малые индуктивности, что делает его идеальным инструментом для изготовления всех типов ВЧ-катушек и индукторов. LC Meter может измерять индуктивность от 10 до 1000 нГн, 1 мкГн - 1000 мкГн, 1 мГн - 100 мГн и емкости от 0,1 пФ до 900 нФ. Схема включает автоматический выбор диапазона, а также переключатель сброса и обеспечивает очень точные и стабильные показания. PIC Вольт-амперметр Вольт-амперметр измеряет напряжение 0-70 В или 0-500 В с разрешением 100 мВ и потребление тока 0-10 А или более с разрешением 10 мА.Счетчик является идеальным дополнением к любым источникам питания, зарядным устройствам и другим электронным устройствам, в которых необходимо контролировать напряжение и ток. В измерителе используется микроконтроллер PIC16F876A с ЖК-дисплеем с подсветкой 16x2. Частотомер / счетчик 60 МГц Частотомер / счетчик измеряет частоту от 10 Гц до 60 МГц с разрешением 10 Гц. Это очень полезное стендовое испытательное оборудование для тестирования и определения частоты различных устройств с неизвестной частотой, таких как генераторы, радиоприемники, передатчики, функциональные генераторы, кристаллы и т. Д. 1 Гц - 2 МГц XR2206 Функциональный генератор 1 Гц - 2 МГц Функциональный генератор XR2206 выдает высококачественные синусоидальные, квадратные и треугольные сигналы с высокой стабильностью и точностью. Формы выходных сигналов могут модулироваться как по амплитуде, так и по частоте. Выход 1 Гц - 2 МГц Функциональный генератор XR2206 может быть подключен непосредственно к счетчику 60 МГц для настройки точной выходной частоты. BA1404 HI-FI стерео FM-передатчик Будьте в прямом эфире со своей собственной радиостанцией! BA1404 HI-FI стерео FM-передатчик передает высококачественный стереосигнал в FM-диапазоне 88–108 МГц.Его можно подключить к любому типу стереофонического аудиоисточника, например, iPod, компьютеру, ноутбуку, проигрывателю компакт-дисков, Walkman, телевизору, спутниковому ресиверу, магнитофонной кассете или другой стереосистеме для передачи стереозвука с превосходной четкостью по всему дому, офису, двору или дому. палаточный лагерь. USB IO Board USB IO Board - это крошечная впечатляющая маленькая плата разработки / замена параллельного порта с микроконтроллером PIC18F2455 / PIC18F2550.Плата USB IO совместима с компьютерами Windows / Mac OSX / Linux. При подключении к плате ввода-вывода Windows будет отображаться как COM-порт RS232. Вы можете управлять 16 отдельными выводами ввода / вывода микроконтроллера, отправляя простые последовательные команды. Плата USB IO получает питание от порта USB и может обеспечить до 500 мА для электронных проектов. Плата USB IO совместима с макетной платой. ESR Meter / Capacitance / Inductance / Transistor Tester Kit ESR Meter kit - удивительный мультиметр, который измеряет значения ESR, емкость (100 пФ - 20000 мкФ), индуктивность, сопротивление (0.1 Ом - 20 МОм), тестирует множество различных типов транзисторов, таких как NPN, PNP, полевые транзисторы, полевые МОП-транзисторы, тиристоры, тиристоры, симисторы и многие типы диодов. Он также анализирует такие характеристики транзистора, как напряжение и коэффициент усиления. Это незаменимый инструмент для поиска и устранения неисправностей и ремонта электронного оборудования путем определения производительности и исправности электролитических конденсаторов. В отличие от других измерителей ESR, которые измеряют только значение ESR, этот измеритель одновременно измеряет значение ESR конденсатора, а также его емкость. Комплект усилителя для наушников для аудиофилов Комплект усилителя для наушников для аудиофилов включает в себя высококачественные компоненты аудиосистемы, такие как операционный усилитель Burr Brown OPA2134, потенциометр регулировки громкости ALPS, разветвитель шины Ti TLE2426, фильтрующие FM-конденсаторы Panasonic с ультранизким ESR 220 мкФ / 25 В, Высококачественные входные и развязывающие конденсаторы WIMA и резисторы Vishay Dale. Разъем для микросхем 8-DIP позволяет заменять OPA2134 на многие другие микросхемы двойных операционных усилителей, такие как OPA2132, OPA2227, OPA2228, двойной OPA132, OPA627 и т. Д.Усилитель для наушников достаточно мал, чтобы поместиться в жестяной коробке Altoids, и благодаря низкому энергопотреблению может питаться от одной батареи на 9 В. Комплект прототипа Arduino Прототип Arduino - это впечатляющая плата для разработки, полностью совместимая с Arduino Pro. Он совместим с макетной платой, поэтому его можно подключить к макетной плате для быстрого прототипирования, и на обеих сторонах печатной платы имеются выводы питания VCC и GND.Он небольшой, энергоэффективный, но настраиваемый с помощью встроенной перфорированной платы 2 x 7, которую можно использовать для подключения различных датчиков и разъемов. Arduino Prototype использует все стандартные компоненты со сквозными отверстиями для упрощения конструкции, два из которых скрыты под разъемом IC. Плата оснащена 28-контактным разъемом DIP IC, заменяемым пользователем микроконтроллером ATmega328 с загрузчиком Arduino, кварцевым резонатором 16 МГц и переключателем сброса. Он имеет 14 цифровых входов / выходов (0-13), из которых 6 могут использоваться как выходы ШИМ и 6 аналоговых входов (A0-A5).Эскизы Arduino загружаются через любой USB-последовательный адаптер, подключенный к 6-контактному гнезду ICSP. Плата питается напряжением 2-5 В и может питаться от аккумулятора, такого как литий-ионный элемент, два элемента AA, внешний источник питания или адаптер питания USB. 4-канальный беспроводной пульт дистанционного управления с частотой 433 МГц, 200 м Возможность беспроводного управления различными приборами внутри или за пределами вашего дома является огромным удобством и может сделать вашу жизнь намного проще и веселее.Радиочастотный пульт дистанционного управления обеспечивает дальность действия до 200 м / 650 футов и может найти множество применений для управления различными устройствами, и он работает даже через стены. Вы можете управлять освещением, вентиляторами, системой переменного тока, компьютером, принтером, усилителем, роботами, гаражными воротами, системами безопасности, занавесками с электроприводом, моторизованными оконными жалюзи, дверными замками, разбрызгивателями, моторизованными проекционными экранами и всем остальным, о чем вы можете подумать.

Программирование встроенного микроконтроллера: Программатор микроконтроллера DIY

Некоторое время ищу по этой проблеме: «Создание программатора собственных разработок».Я нашел несколько проектов программистов с открытым исходным кодом, так что каждый может использовать их и внести свой вклад. Это возможность узнать, как устроены программисты микроконтроллеров, по открытой схеме.

Вот список программистов микроконтроллеров, сделай сам (сделай сам).

8051

• Программатор микроконтроллеров флэш-памяти ATMEL серии 89C, версия 1.1 - Этот программатор был разработан с учетом гибкости, экономичности и простоты сборки, аппаратное обеспечение программатора использует стандартные части серии TTL и не использует никаких специальных компонентов.Программатор связан с параллельным портом ПК, и для параллельного порта ПК нет особых требований, поэтому с этим программатором можно использовать и старые компьютеры.


• Схема внутрисхемного программатора Atmel 89C2051 - Идея состоит в том, чтобы добавить эту схему на плату с уже имеющейся оперативной памятью 2000 и микросхемой ввода-вывода 82C55 для обеспечения портов A, B и C. Это «бета-версия». "схема. Используйте на свой страх и риск


• ISP Flash Microcontroller Programmer Ver 3.0 - Этот ISP-программатор может использоваться либо для внутрисистемного программирования, либо как автономный SPI-программатор для программируемых устройств Atmel ISP. Интерфейс программирования совместим с аппаратным обеспечением программатора STK200 ISP, поэтому пользователи STK200 также могут использовать программное обеспечение, которое может программировать устройства серий 8051 и AVR.


• Программатор Atmel AT89Cx051

PIC

• PP06 Программное обеспечение для программирования PIC - PP06 - это производственный программатор с открытым исходным кодом для микросхем PIC Microchip.Специально разработанный для использования в заводском внутрисхемном программировании и разработке систем ведущий / ведомый, он поддерживает множество изображений и легко расширяется на другое оборудование.


• Classic PIC Programmer - классический программатор PIC 16C84 / 16F84. Первоначально дизайн был разработан Дэвидом Тейтом и изменен Бобом Бликом.

AVR

• AVR911: Программист с открытым исходным кодом AVR - Программатор с открытым исходным кодом AVR (AVROSP) - это приложение для программирования AVR, которое заменяет инструмент AVRProg, включенный в AVR Studio. .Это инструмент командной строки, использующий тот же синтаксис, что и инструменты командной строки STK500 и JTAGICE в AVR Studio.


• Внутрисистемный программатор AVR - они предоставляют подробную информацию о нашей версии внутрисистемного программатора (ISP) Atmel AVR. Они предоставляют схемы и печатные платы (PCB), чтобы вы могли сконструировать своего собственного программатора.

Как создать свою собственную плату микроконтроллера STM32

В этом пошаговом руководстве вы узнаете, как создать свою собственную плату микроконтроллера на основе популярного микроконтроллера STM32 от ST Microelectronics.

Опубликовано 15 мая 2020 г. Джон Тил

Я разделю весь процесс проектирования на три основных этапа:

ШАГ 1 - Проектирование системы
ШАГ 2 - Проектирование схем
ШАГ 3 - Проектирование компоновки печатной платы

Шаг 1 - Система / Эскизный проект

При разработке новой схемы первым шагом является проектирование системы высокого уровня (которое я также называю предварительным проектом). Прежде чем вдаваться в подробности проектирования всей принципиальной схемы, всегда лучше сначала сосредоточиться на общей картине всей системы.

Проектирование системы состоит в основном из двух этапов: создание блок-схемы и выбор всех критических компонентов (микрочипов, датчиков, дисплеев и т. Д.). Системный дизайн рассматривает каждую функцию как черный ящик

В инженерии черный ящик - это объект, который можно рассматривать с точки зрения его входов и выходов, но без какого-либо знания его внутренней работы. При проектировании системного уровня основное внимание уделяется взаимодействию и функциональности более высокого уровня.

Для более глубокого обучения ознакомьтесь с моим курсом проектирования печатных плат, который включает более 3 часов видео, в котором я проектирую более сложную плату STM32.

Блок-схема

Ниже приведена блок-схема, с которой мы будем работать в этой серии руководств. Как я уже упоминал, в этом первом руководстве мы сосредоточимся только на самом микроконтроллере. В будущих уроках мы расширим дизайн, чтобы включить все функции, показанные на этой блок-схеме.

Блок-схема должна включать в себя блок для каждой основной функции, взаимосвязи между различными блоками, определенные протоколы связи и любые известные уровни напряжения (входное напряжение питания, напряжение батареи и т. Д.).

Позже, когда все компоненты были выбраны и требуемые напряжения питания известны, я хотел бы добавить напряжения питания к блок-схеме. Включая напряжение питания для каждого функционального блока, он позволяет легко определить все напряжения питания, которые вам понадобятся, а также любые переключатели уровня.

В большинстве случаев, когда два электронных компонента обмениваются данными, им необходимо использовать одно и то же напряжение питания. Если они питаются от разных напряжений, вам обычно потребуется добавить переключатель уровня.

Блок-схема системного уровня. Блоки желтого цвета включены в это начальное руководство.

Теперь, когда у нас есть блок-схема, мы можем лучше понять необходимые требования к микроконтроллеру. Пока вы не наметили все, что будет подключаться к микроконтроллеру, невозможно выбрать подходящий микроконтроллер.

Выбрать микроконтроллер

При выборе микроконтроллера (или любого другого электронного компонента) мне нравится использовать веб-сайт дистрибьютора электроники, такой как Newark.com. Это позволяет легко сравнивать различные варианты на основе различных спецификаций, цен и наличия. Это также простой способ быстро получить доступ к таблице данных компонента.

Если вы регулярно читаете этот блог, то знаете, что я большой поклонник микроконтроллеров ARM Cortex-M. Микроконтроллеры Arm Cortex-M - самая популярная линейка микроконтроллеров, используемых в коммерческих электронных продуктах. Они используются в десятках миллиардов устройств.

Микроконтроллеры

от Microchip (включая Atmel) могут доминировать на рынке производителей, но Arm доминирует на рынке коммерческих продуктов.

Arm не производит чипы напрямую. Вместо этого они разрабатывают архитектуры процессоров, которые затем лицензируются и производятся другими производителями микросхем, включая ST, NXP, Microchip, Texas Instruments, Silicon Labs, Cypress и Nordic.

ARM Cortex-M - это 32-разрядная архитектура, которая является фантастическим выбором для более ресурсоемких задач по сравнению с тем, что доступно для более старых 8-разрядных микроконтроллеров, таких как ядра 8051, PIC и AVR.

Микроконтроллеры

Arm бывают разных уровней производительности, включая Cortex-M0, M0 +, M1, M3, M4 и M7.Некоторые версии доступны с блоком с плавающей запятой (FPU) и обозначены буквой F в номере модели, например Cortex-M4F.

Одним из самых больших преимуществ процессоров Arm Cortex-M является их низкая цена при требуемом уровне производительности. Фактически, даже если для вашего приложения достаточно 8-битного микроконтроллера, вы все равно должны рассмотреть 32-битный микроконтроллер Cortex-M.

Существуют микроконтроллеры Cortex-M по ценам, очень сопоставимым с некоторыми из старых 8-битных чипов.Основание вашего дизайна на 32-битном микроконтроллере дает вам больше возможностей для роста, если вы захотите добавить дополнительные функции в будущем.

STM32 от ST Microelectronics - моя любимая линейка микроконтроллеров ARM Cortex-M.

Хотя многие производители микросхем предлагают микроконтроллеры Cortex-M, мне больше всего нравится серия STM32 от ST Microelectronics. Линия микроконтроллеров STM32 довольно обширна и предлагает практически любые функции и уровень производительности, которые вам когда-либо понадобятся.Линия STM32 может быть разбита на несколько подсерий, как показано в Таблице 1 ниже.

Серия STM32	Cortex-Mx	Макс. Частота (МГц)	Производительность (DMIPS)
F0	M0	48	38
F1	M3	72	61
F3	M4	72	90
F2	M3	120	150
F4	M4	180	225
F7	M7	216	462
H7	M7	400	856
L0	M0	32	26
L1	M3	32	33
L4	M4	80	100
L4 +	M4	120	150

Таблица 1: Сравнение различных вариантов микроконтроллера STM32

Подсерия STM32F - это их стандартная линейка микроконтроллеров (в отличие от подсерии STM32L, которая специально ориентирована на более низкое энергопотребление).STM32F0 имеет самую низкую цену, но также и самую низкую производительность. На шаг впереди идут подсерии F1, за которыми следуют F3, F2, F4, F7 и, наконец, H7.

Для этого урока я выбрал STM32F042K6T7, который поставляется в 32-выводном корпусе с выводами LQFP. Я выбрал свинцовый пакет в первую очередь потому, что он упрощает процесс отладки, потому что у вас есть легкий доступ к контактам микроконтроллера. В то время как в безвыводном корпусе, таком как QFN, контакты спрятаны под корпусом, что делает доступ невозможным без контрольных точек.

Пакет с выводами также позволяет легко заменить микроконтроллер, если он будет поврежден. Наконец, безвыводные корпуса стоят дороже, чтобы припаять их к печатной плате, поэтому они увеличивают затраты как на прототипирование, так и на производство.

Я выбрал STM32F042, потому что он предлагает умеренную производительность, хорошее количество контактов GPIO и различные последовательные протоколы, включая UART, I2C, SPI и USB. Это микроконтроллер STM32 довольно начального уровня, всего с 32 контактами, но с большим набором функций.Более продвинутые версии поставляются с 216 контактами, что было бы довольно сложно для вводного руководства.

В этом первом видео мы не будем использовать большинство из этих функций, но мы воспользуемся ими в следующих видеороликах этой серии.

Шаг 2 - Принципиальная схема

Принципиальная электрическая схема для этого первого руководства, показывающая микроконтроллер STM32, линейный регулятор, разъем USB и разъем для программирования.

Теперь, когда мы выбрали микроконтроллер, пришло время разработать принципиальную электрическую схему.Для этих руководств я буду использовать инструмент проектирования печатных плат под названием DipTrace.

Доступны десятки инструментов для печатных плат, но когда дело доходит до простоты использования, цены и производительности, я считаю, что DipTrace трудно превзойти, особенно для стартапов и производителей.

Если у вас нет пакета проектирования печатной платы, вы можете рассмотреть возможность загрузки бесплатной версии DipTrace, чтобы вы могли внимательно следить за этим руководством. Они также предлагают бесплатную пробную версию своей полной версии. Лучший способ чему-то научиться - это всегда делать это на самом деле.

Для этого начального руководства достаточно бесплатной версии DipTrace, но для большинства проектов вам потребуется перейти на платную версию.

Тем не менее, это руководство будет сосредоточено на процессе разработки специальной платы микроконтроллера, а не на том, как использовать какой-либо конкретный инструмент для проектирования печатных плат. Таким образом, независимо от того, какое программное обеспечение для печатных плат вы в конечном итоге используете, вы все равно найдете эти руководства столь же полезными.

Первым шагом в разработке схемы является размещение всех ключевых компонентов.Для этой первоначальной конструкции это включает микросхему микроконтроллера, регулятор напряжения, разъем microUSB и разъем для программирования.

Для более сложных проектов обычно имеет смысл сначала полностью спроектировать каждую подсхему, а затем объединить их все вместе. В зависимости от сложности конструкции (и личных предпочтений) вы также можете разместить каждую подсхему на отдельном листе. Это предотвращает превращение схемы в огромного, подавляющего монстра на одном листе.

Конденсаторы

Затем мы разместим все различные конденсаторы.По большей части вы можете думать о конденсаторах как о крошечных перезаряжаемых батареях, которые удерживают электрический заряд и помогают стабилизировать напряжение в линии питания.

Начнем с размещения конденсатора 4,7 мкФ на входном контакте линейного регулятора. Это входное напряжение 5 В постоянного тока, поступающее от внешнего зарядного устройства USB. Это напряжение подается на линейный регулятор TLV70233, который понижает напряжение до 3,3 В, поскольку на микроконтроллер может подаваться только максимум 3,6 В.

Еще 4.Конденсатор емкостью 7 мкФ ставится на выходе стабилизатора как можно ближе к выводу. Этот конденсатор служит для накопления заряда для питания переходных нагрузок и стабилизации внутреннего контура обратной связи регулятора. Без выходного конденсатора большинство регуляторов начнут колебаться.

ПРИМЕЧАНИЕ: Обязательно загрузите бесплатное руководство в формате PDF 15 шагов для разработки нового электронного оборудования .

Разделительные конденсаторы необходимо размещать как можно ближе к выводам питания микроконтроллера (VDD).Всегда лучше обращаться к таблице данных микроконтроллера, чтобы получить рекомендации по разделению конденсаторов.

В таблице данных для STM32F042 рекомендуется разместить конденсатор емкостью 4,7 мкФ и 100 нФ рядом с каждым из двух выводов VDD (выводы входного питания). Также рекомендуется разместить развязывающие конденсаторы емкостью 1 мкФ и 10 нФ рядом с выводом VDDA.

Вывод VDDA предназначен для питания внутреннего аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и должен быть особенно чистым и стабильным. Мы не используем АЦП в этом первом руководстве, но мы будем использовать его в будущем.

Обратите внимание, что вы обычно видите два размера конденсатора, указанные вместе для целей развязки. Например, конденсаторы 4,7 мкФ и 100 нФ.

Более крупный 4,7 мкФ может хранить больше заряда, что помогает стабилизировать напряжение, когда требуются большие скачки тока нагрузки. Конденсатор меньшего размера служит в основном для фильтрации любых высокочастотных шумов.

Распиновка микроконтроллера

Хотя STM32F042 предлагает широкий спектр функций, таких как интерфейсы связи UART, I2C, SPI и USB, вы не найдете ни одной из этих функций, обозначенных на распиновке микроконтроллера.Это связано с тем, что большинство микроконтроллеров назначают различные функции каждому выводу, чтобы уменьшить количество требуемых выводов.

Распиновка микроконтроллера STM32F042 в 32-выводном выводном корпусе LQFP.

Например, на STM32F042 вывод 9 помечен как PA3, что означает, что это вывод GPIO. При запуске эта функция автоматически назначается этому контакту. Но есть и альтернативные функции, которые можно указать в программе прошивки.

Контакт 9 может быть запрограммирован для выполнения следующих функций: входной контакт приема для последовательной связи UART, вход в аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход таймера или контакт ввода / вывода для контроллера емкостного сенсорного датчика. .

См. Таблицу определения выводов в таблице данных микроконтроллера (стр. 33 для STM32F042), в которой показаны все различные функции, доступные для каждого вывода. Всегда проверяйте, чтобы две функции, необходимые для вашего продукта, не перекрывались на одних и тех же контактах.

Часы

Всем микроконтроллерам для синхронизации требуются часы. Эти часы - просто точный генератор. Микроконтроллеры выполняют запрограммированные команды последовательно с каждым тактом часов.

Самым простым вариантом, если он доступен на выбранном микроконтроллере, является использование внутренних часов.Эти внутренние часы известны как часы RC-генератора, потому что они используют временные характеристики резистора и конденсатора.

Основным недостатком RC-генератора является точность. Резисторы и конденсаторы (особенно встроенные в микрочип) значительно различаются от блока к блоку, что приводит к изменению частоты генератора. Температура также существенно влияет на точность.

RC-генератор подходит для простых приложений, но если ваше приложение требует точной синхронизации, этого будет недостаточно.В этом начальном руководстве мы собираемся использовать внутренние часы RC, чтобы упростить задачу. В будущих уроках мы улучшим конструкцию, добавив гораздо более точный внешний кварцевый генератор.

Разъем для программирования

Программирование STM32 выполняется с помощью одного из двух протоколов: JTAG или Serial Wire Debug (SWD). Более продвинутые версии STM32 (STM32F1 и выше) предлагают программные интерфейсы как JTAG, так и SWD. Подсерия STM32F0 предлагает только более простой интерфейс программирования SWD, поэтому мы сосредоточимся на этом в этом руководстве.

Интерфейс SWD требует всего 5 контактов. Это SWDIO (ввод / вывод данных), SWCLK (тактовый сигнал), NRST (сигнал сброса), VDD (напряжение питания) и заземление.

К сожалению, программатор ST-LINK, который вы будете использовать для программирования STM32, использует 20-контактный разъем JTAG (с функцией SWD). Этот разъем довольно большой и не подходит для небольших плат.

Вместо этого вы можете использовать плату адаптера с 20 контактов на 10 контактов, такую ​​как эта от Adafruit, чтобы вы могли использовать меньший 10-контактный разъем на своей плате.

В этом руководстве мы будем использовать 10-контактный разъем. Если это все еще слишком велико для вашего проекта, вы всегда можете использовать 5-контактный разъем и перемычки от 20-контактного выхода программатора для подключения только 5 линий, необходимых для программирования SWD.

Мощность

Последняя часть схемы, которую мы рассмотрим, - это силовая часть. Микроконтроллер STM32 может питаться напряжением питания от 2,0 до 3,6 В. Если у вас нет источника переменного тока, вам понадобится встроенный стабилизатор, обеспечивающий соответствующее напряжение питания.

Для этой конструкции мы будем питать плату от внешнего зарядного устройства USB, которое выдает 5 В постоянного тока. Затем это напряжение подается на линейный регулятор напряжения (TLV70233 от Texas Instruments), который понижает его до стабильного 3,3 В.

Для STM32 требуется максимум 24 мА при условии, что ни один из выводов GPIO не потребляет ток (каждый вывод GPIO может подавать до 25 мА). Абсолютный максимальный ток, который когда-либо потребуется для STM32, составляет 120 мА, при условии, что различные выводы GPIO используют ток.

TLV70233 рассчитан на ток до 300 мА, что должно быть более чем достаточно для этой первоначальной конструкции. В будущих руководствах, по мере добавления дополнительных функций, нам может потребоваться пересмотреть это, чтобы убедиться, что регулятор может обрабатывать требуемый ток системы.

Проверка правил электрооборудования

Последним этапом разработки принципиальной принципиальной схемы является выполнение этапа проверки, называемого «Проверка электрических правил» (ERC). На этом этапе проверки проверяются такие ошибки, как короткое замыкание между цепями, цепи только с одним контактом, наложенные контакты и несоединенные контакты.

Вы также можете установить различные ошибки типа вывода. Например, если выходной контакт подключен к другому выходу, вы получите сообщение об ошибке. Или, если выходной контакт подключен к линии питания, вы получите ошибку. DipTrace использует цветную матрицу сетки, которая позволяет вам определить, какие типы контактов будут выдавать вам ошибки или предупреждения.

Шаг 3 - Дизайн макета печатной платы (PCB)

После того, как схематический дизайн завершен, пора спроектировать печатную плату.Начните со вставки всех компонентов в компоновку печатной платы. В DipTrace вы можете использовать функцию «Преобразовать в печатную плату» в схеме, чтобы автоматически создать печатную плату со всеми вставленными компонентами.

Размещение компонентов

Хотя все компоненты были вставлены, ваша задача - точно определить, где каждый компонент размещается на печатной плате.

Большинство пакетов программного обеспечения для проектирования печатных плат включают функцию автоматического размещения компонентов с целью минимизации длины трассировки.Но я никогда им не пользуюсь, и почти необходимо вручную размещать компоненты в наилучшем расположении.

Для нашей начальной обучающей схемы размещение компонентов довольно просто. Разместите разъем microUSB рядом с линейным регулятором так, чтобы его выход был как можно ближе к контактам входного питания (VDD) на микроконтроллере. Наконец, разместите разъем для программирования в любом удобном месте.

Размещение критических компонентов в этой первоначальной конструкции: микроконтроллер (U1), регулятор (U2), разъем micro USB (J1) и разъем для программирования (JTAG-1).

После того, как все компоненты сердечника правильно размещены, следующим шагом будет размещение всех пассивных компонентов (резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности). В этой первоначальной конструкции единственными пассивными компонентами являются конденсаторы.

Один из ключевых аспектов проектирования электроники, который вам необходимо изучить, - это паразитическая концепция. Паразиты - это пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности), которые вы намеренно не добавляете в свою схему. Но, тем не менее, они есть и влияют на производительность.

Например, хотя дорожка сигнала предназначена для идеального короткого замыкания, на самом деле она имеет некоторое конечное сопротивление, емкость и индуктивность, которые становятся все более значимыми по мере увеличения длины дорожки и количества изгибов и переходных отверстий.

Размещение всех критических компонентов (U1, U2, J1 и JTAG-1) и пассивных компонентов (конденсаторов).

Таким образом, это означает, что если источник напряжения расположен далеко от нагрузки, которой в данном случае является микроконтроллер STM32, по сути, между нагрузкой и источником есть резистор (без учета емкости и индуктивности).

Если микроконтроллеру внезапно требуется быстрый всплеск тока, это вызовет падение напряжения на этом резисторе трассировки.

Таким образом, даже если выходное напряжение регулятора напряжения может быть идеальным 3,30 В, напряжение на выводе микроконтроллера будет ниже во время этого скачка тока. Для решения этой проблемы используются развязывающие конденсаторы.

Помните, конденсаторы похожи на маленькие батарейки, в которых накапливается электрический заряд. Размещение их прямо у контактов питания микроконтроллера позволяет им обеспечивать любые быстрые переходные токи, необходимые микроконтроллеру.

После исчезновения переходной нагрузки конденсаторы перезаряжаются источником питания, поэтому они готовы к следующему переходному увеличению тока нагрузки.

Стек слоев печатной платы

Печатная плата состоит из слоев, уложенных друг на друга. Проводящие слои разделены изоляционными слоями. Минимальное количество проводящих слоев - два. Это означает, что верхний и нижний уровни могут использоваться для маршрутизации сигналов, и эти два слоя разделены внутренним изолирующим слоем.

Для простоты этого урока мы начнем с двухслойной доски. Но по мере увеличения сложности схемы вам придется добавлять дополнительные слои.

Количество проводящих слоев всегда четное, поэтому вы можете получить плату с 2,4,6,8,10,12 проводящими слоями. Для большинства дизайнов потребуется 4-6 слоев, а для более сложных дизайнов может потребоваться 8 или более слоев.

Маршрут

После того, как все компоненты были правильно размещены, самое время выполнить необходимую трассировку.Есть два варианта маршрутизации: ручной и автоматический.

Для автоматической маршрутизации в DipTrace вы просто выбираете Route -> Run Autorouter , и программное обеспечение автоматически выполнит всю маршрутизацию.

К сожалению, автоматические маршрутизаторы в целом выполняют ужасную работу, и почти во всех случаях вам придется вручную выполнять всю маршрутизацию. В этом уроке мы будем выполнять всю маршрутизацию вручную.

Разводка печатной платы (черные дорожки на верхнем слое, серые дорожки на нижнем слое)

При трассировке на печатной плате вы хотите минимизировать длину каждой трассы, насколько это возможно.Вы также хотите минимизировать количество переходных отверстий и избегать любых изгибов на 90 градусов на дорожках. Эти рекомендации особенно важны для трасс с высокой мощностью и высокоскоростных сигналов.

A через - это отверстие между слоями с проводящим материалом, которое позволяет соединять вместе две дорожки на разных слоях. Большинство переходных отверстий известны как переходные отверстия от до , что означает переходные туннели через все слои платы.

Сквозные переходные отверстия - самый простой тип в изготовлении, поскольку их можно просверлить после сборки всего набора слоев печатной платы.

Via # 1 - это классический сквозной переход, via # 2 - слепой переход, а via # 3 - скрытый переход.

Переходные отверстия, которые туннелируют только через подмножество слоев, называются скрытыми и глухими переходными отверстиями. Слепые переходные отверстия соединяют внешний слой с внутренним слоем (таким образом, один конец скрыт внутри стека печатной платы). Скрытые переходные отверстия соединяют два внутренних слоя и полностью скрыты на собранной печатной плате.

Глухие и скрытые переходные отверстия позволяют упаковать конструкцию более плотно. Это потому, что они не занимают места на слоях, которые их не используют.С другой стороны, сквозные переходные отверстия занимают место на всех слоях.

Однако имейте в виду, что глухие и скрытые переходные отверстия резко увеличивают стоимость прототипа вашей платы. В большинстве случаев вам следует ограничиться использованием только сквозных переходных отверстий. Только исключительно сложные конструкции, которые должны умещаться в исключительно маленьком пространстве, вероятно, когда-либо потребуют этих более сложных типов переходных отверстий.

При прокладке любых силовых линий с высоким током необходимо убедиться, что ширина трассы способна пропускать необходимый ток.Если вы пропустите слишком большой ток через дорожку печатной платы, она перегреется и расплавится, что приведет к неисправности платы.

Для определения необходимой ширины дорожки мне нравится использовать калькулятор ширины дорожки печатной платы. Чтобы определить требуемую ширину дорожки, вам нужно сначала узнать толщину дорожки для вашего конкретного процесса печатной платы.

Производители печатных плат

позволяют вам выбирать различную толщину проводящего слоя, обычно измеряемую в унциях на квадратный фут (oz / ft ² ), но также измеряемую в миллиметрах (мил - одна тысячная дюйма) или миллиметрах.

Обычная толщина проводящего слоя составляет 1 унцию / фут ² . В этом уроке я сделал линии электропитания шириной 10 мил. Использование калькулятора, связанного с приведенным выше, показывает, что дорожка ² 1 унция / фут шириной 10 мил фактически может пропускать почти 900 мА тока.

Очевидно, это намного больше, чем нам нужно, и я легко мог бы значительно сузить линии снабжения. В первом уроке я показал, что абсолютный максимальный ток, требуемый STM32F042, составляет 120 мА.Возможно, удивительно, что для работы в 120 мА нам нужна только ширина дорожки 0,635 мил!

Минимальная ширина следа, допустимая для большинства процессов, составляет 4-6 мил. Следы минимальной ширины могут быть легко использованы для линий питания в этой конструкции. При этом, чем шире кривая, тем меньше сопротивление и стабильнее напряжение питания на каждом компоненте.

Если пространство не очень ограничено, вы всегда должны чрезмерно проектировать трассы источника питания. Фактически, во многих случаях вам понадобится разводка источника питания на отдельном уровне, чтобы вы могли максимизировать ширину разводки.

Наконец, в калькуляторе вы заметите, что требования к внутренним и внешним слоям различаются. Для этого простого двухслойного дизайна оба слоя являются внешними, поэтому нам нужно использовать « Results for External Layers in Air ».

Внутренние слои могут пропускать гораздо меньший ток, потому что они не получают охлаждающего эффекта при контакте с воздухом, поэтому следы будут перегреваться при гораздо меньшем токе.

Завершенный макет печатной платы (PCB) для этого начального руководства.

Проверка

После того, как весь маршрут завершен, самое время выполнить проверки, чтобы убедиться, что все правильно. Именно здесь автоматизация действительно работает, и любой инструмент проектирования печатных плат предлагает функции автоматической проверки.

Существует два основных типа проверки: проверка правил проектирования (DRC) и схематическое сравнение.

DRC проверяет соблюдение всех правил проектирования печатных плат. Сюда входят такие правила, как минимально допустимая ширина дорожек, минимальный допустимый интервал между дорожками, минимальный интервал между дорожкой и краем платы и т. Д.

Чтобы запустить проверку DRC, необходимо сначала получить все правила проектирования для конкретного процесса печатной платы, который вы будете использовать.

Каждый процесс прототипирования печатной платы имеет несколько разные правила, поэтому вы должны иметь правильные правила, прежде чем продолжить. Вы можете получить правила проектирования для вашего конкретного процесса у поставщика прототипа печатной платы.

В DipTrace вы определяете правила проектирования, выбирая Проверка-> Правила проектирования . После того, как все правила были правильно определены, вы можете запустить DRC, выбрав Verification-> Check Design Rules.

После того, как вы убедились, что компоновка вашей печатной платы соответствует всем правилам проектирования, пришло время проверить, соответствует ли конструкция вашей печатной платы вашей принципиальной схеме. Для этого в DipTrace вы просто выбираете Verification-> Compare to Schematic .

В будущих уроках я покажу вам различные типы ошибок DRC и сравнения схем, а также способы их исправления.

Создание герберов

После того, как вы убедились, что проект соответствует правилам проектирования и соответствует схематической диаграмме, пора заказывать прототипы печатной платы.

Для этого вам необходимо преобразовать проект компоновки печатной платы (который в настоящее время хранится в собственном файловом формате) в файловый формат промышленного стандарта, известный как Gerber.

Формат Gerber выводит каждый слой проекта печатной платы в виде отдельного файла. Сгенерированные слои - это гораздо больше, чем просто проводящие слои вашей платы. Некоторые из этих слоев включают:

1) Слои шелка - Включает текст и обозначения компонентов.

2) Монтажные слои - Аналогично шелковым слоям, но со специальными инструкциями по сборке.

3) Слои паяльной маски - указывает зеленый цвет на печатной плате, закрывающий любые проводники, к которым вы не хотите паять. Это предотвращает случайное замыкание во время пайки.

4) Слои паяльной пасты - Используется для точного размещения паяльной пасты в местах пайки.

Вам также потребуется сгенерировать так называемый файл Pick-and-Place , который включает координаты и ориентацию для всех компонентов.Этот файл используется производителями автоматических машин для размещения компонентов.

Наконец, вам нужно вывести файл сверления, который обеспечивает точное расположение и размер любых отверстий, таких как переходные и монтажные отверстия.

Когда у вас есть Gerbers, файл Pick-and-Place и файл сверления, вы можете отправить эти файлы в любой магазин прототипов или изготовителя для производства вашей платы.

Сводка

В этом руководстве вы узнали, как разработать блок-схему на уровне системы, выбрать все критические компоненты, спроектировать полную принципиальную схему, спроектировать макет печатной платы (PCB) и заказать прототипы готовой печатной платы микроконтроллера. дизайн.

В этом руководстве намеренно схема была довольно простой, чтобы не перегружать вас сложностью схемы. При этом микроконтроллер без каких-либо дополнительных функций не очень полезен.

Наконец, не забудьте загрузить бесплатный PDF-файл : Ultimate Guide для разработки и продажи вашего нового электронного оборудования . Вы также будете получать мой еженедельный информационный бюллетень, в котором я делюсь премиальным контентом, недоступным в моем блоге.

Другой контент, который может вам понравиться:

Внутрисхемные отладчики (программисты-отладчики) - Справка разработчика

Действуя в качестве программиста, эти устройства позволяют программировать код, сгенерированный пользователем, в энергонезависимую программную память микроконтроллера PIC ^® .После программирования, как только вывод MCLR будет освобожден, микроконтроллер PIC перезагрузится, и код приложения начнет выполняться.

При работе в качестве отладчика устройства запрограммируют версию кода пользователя в микроконтроллер PIC ^® , однако после программирования MPLAB ^® X IDE сохранит «контроль» над устройством. Пользователь сможет использовать команды отладки IDE для управления программой и просмотра содержимого памяти внутри микроконтроллера PIC ^® .Эта возможность контроля и мониторинга дает пользователю возможность отлаживать программные ошибки.

MPLAB® НАСТОЯЩИЙ ЛЕД

Внутрисхемный эмулятор MPLAB® REAL ICE ™ - это самый мощный аппаратный эмулятор / отладчик / программатор Microchip. Подобно MPLAB ICD 3 и PICkit 3, он может программировать и отлаживать микроконтроллеры Microchip PIC ^® и контроллеры цифровых сигналов dsPIC ^® . Также он без проблем работает с MPLAB X IDE.

Эмулятор подключается к ПК через высокоскоростной порт USB 2.0 и подключается к цели, используя тот же интерфейс, что и во всех отладчиках / программаторах Microchip, интерфейс внутрисхемного последовательного программирования (ICSP). Дополнительное подключение LVDS (низковольтный дифференциальный сигнал) доступно через Performance Pak.

Как это используется

Подобные инструменты

MPLAB® ICD 3

Внутрисхемный отладчик MPLAB® ICD 3 - это самый популярный аппаратный отладчик / программатор Microchip. Подобно внутрисхемному эмулятору MPLAB REAL ICE ™ и PICkit ™ 3, он может программировать и отлаживать микроконтроллеры Microchip PIC ^® и контроллеры цифровых сигналов dsPIC ^® .Также он без проблем работает с MPLAB X IDE.

MPLAB ICD 3 подключается к ПК с помощью высокоскоростного интерфейса USB 2.0 и подключается к цели, используя тот же интерфейс, что и во всех отладчиках / программаторах Microchip, интерфейс внутрисхемного последовательного программирования (ICSP).

Как это используется

Подобные инструменты

PICkit ™ 3

Внутрисхемный отладчик

PICkit ™ 3 - это самый дешевый аппаратный отладчик / программатор Microchip. Подобно внутрисхемному эмулятору MPLAB® REAL ICE ™ и MPLAB ICD 3, он может программировать и отлаживать микроконтроллеры Microchip PIC ^® и контроллеры цифровых сигналов dsPIC ^® .Также он без проблем работает с MPLAB X IDE.

PICkit 3 подключается к ПК с помощью полноскоростного интерфейса USB 2.0 и подключается к цели, используя тот же интерфейс, что и во всех отладчиках / программаторах Microchip, интерфейс внутрисхемного последовательного программирования (ICSP).

Внутрисхемный отладчик / программатор PICkit 3 - это НЕ , производственный программист. Его следует использовать только в целях разработки.

Как это используется

Подобные инструменты

Принадлежности

* Не распространяется на всех членов семьи

Создание простого программиста PIC.

В этом руководстве мы создадим простой программатор на основе последовательного порта для PIC. микроконтроллеры. Я перепробовал несколько простых в изготовлении программистов и программного обеспечения, и здесь я представляю программиста, который работал лучше всех. В основе конструкции на JDM. Мы будем использовать программное обеспечение PICPgm. пользователя Christian Stadler. Производительность софта понравилась, быстро и проста в использовании. Программист будет использовать COM-порт компьютера для коммуникация.

Необходимые компоненты.

S.No	Товар	Стоимость / часть №	Кол-во
01	Транзистор	BC337-40 или BC337-25	2
02	Конденсатор электролитический	100 мкФ 16 В постоянного тока	2
03	Стабилитрон	5.1 В 0,5 Вт	1
04	Стабилитрон	6,2 В 0,5 Вт	1
05	Диод	1N4148	4
06	Резистор	1.5К	1
07	Резистор	10К	1
08	Светодиод	КРАСНЫЙ Цвет	1
09	DB9 гнездовой разъем с крышкой	-	1
10	6-контактный гнездовой разъем с проводом	-	1
11	Veroboard, провода и т. Д.	-	-

Принципиальная схема

Теперь соберите схему, как показано ниже, на куске веровинки.

Рис.: Простой программатор PIC на основе последовательного порта.

Итак, наш программатор PIC будет иметь два интерфейса

1. Последовательный интерфейс для подключения к ПК
2. A 6-контактный разъем ICSP - он будет подключен к нашему PIC, который будет сидеть в нашем проекте (скажем, в макете).

Фиг.: Простой программатор PIC на основе последовательного порта.

Используемая нами техника программирования - это ICSP, то есть последовательное программирование. В этом методе наш PIC будет оставаться на конечной плате приложений во время программирования. В нашем конечном приложении будет простой заголовок с 6 PIN-кодами. Мы должны подключиться от этого программатора до конечного приложения, использующего этот соединитель. Теперь мы можем подключиться программатора с ПК и загрузите файл HEX в наш PIC micro.Фигура ниже проиллюстрировать процесс.

Рис.: Использование программатора ISCP.

Теперь наш программатор PIC готов. В следующем уроке я покажу вам, как напишите приложение "Hello World" для микроконтроллеров PIC. После этого вы будете иметь все инструменты и базовые навыки для работы с проектами, связанными с PIC. потом мы продолжим изучать PIC MCU шаг за шагом.

Важное примечание

Этот программатор работает только с физическим последовательным портом! Он НЕ работает с преобразователями USB в последовательный порт.

Хорошо, друзья, пока, до встречи в следующем уроке .

Авинаш Гупта

[email protected]

Возникли проблемы с вашим проектом встраиваемых систем, электроники или робототехники? Мы здесь, чтобы помочь!
Отправьте запрос о помощи.

Avinash

Avinash Gupta ориентирован исключительно на бесплатные и высококачественные учебные материалы, чтобы сделать изучение встроенных систем увлекательным!

Другие сообщения - Веб-сайт

Следуй за мной:

.