Предлагаемый вариант отладочной платы предназначен для проверки и отладки программ микроконтроллеров семейства PICmicro в корпусе DIP-28, например: PIC18F2525, PIC18F2620, PIC16F76, PIC18F73, PIC16F870, PIC18F873, PIC18F876 и многих других. Она может быть полезна как начинающим радиолюбителям, так и опытным разработчикам встраиваемого программного обеспечения.
Схема отладочной платы представлена на рис. 1. Она имеет "на борту" следующий набор элементов: ЖКИ WH1602J-YYH-CT (HG1), кнопочную клавиатуру (SB1 -SB16), два светодиода для поверхностного монтажа (HL1 и HL2), звуковой излучатель HCM1606X (HA1) с встроенным генератором, цифровой датчик температуры DS18B20 (BK1), стабилизатор напряжения питания 5 В (DA1) и панель для установки микроконтроллера DD1.
Рис. 1. Схема отладочной платы
Такая комплектация позволяет загружать в микроконтроллер, установленный на плату в качестве DD1, самые разнообразные по сложности и назначению программы и проверять их в действии. Например, программу калькулятора, способного выполнять различные арифметические действия, использующую кнопочную клавиатуру и ЖКИ, или прилагаемую к статье программу цифрового термометра. Дополнительно задействовав излучатель звука HA1, можно испытывать программы различных сигнализаторов, таймеров и будильников. И многое-многое другое.
Выключатель SA1 предназначен для включения и выключения питания платы. Выключателем SA2 управляют подсветкой экрана ЖКИ, а подстроечным резистором R9 регулируют контрастность изображения на нём. Разъём X1 предназначен для подключения программатора (PicKit2, PicKit3 или аналогичного).
Чертёж отладочной платы изображён на рис. 2, её изготавливают из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Расположение элементов на плате показано на рис. 3. Для микроконтроллера DD1 на ней установлена панель DIP-28. Выключатели SA1 и SA2 - IS-1390. Кнопки SB1-SB16 - TC-12ET (KLS7-TS1204) или подобные.
Рис. 2. Чертёж отладочной платы
Рис. 3. Расположение элементов на плате
В качестве примера того, как работать с отладочной платой, предлагаю руководство по превращению её в цифровой термометр. Помимо самой отладочной платы в сборе и микроконтроллера PIC16F876-20I/SP, потребуются программатор PicKit2 либо PicKit3 и компьютер с установленной на нём средой разработки программ для микроконтроллеров PICmicro MPLAB IDE.
Она бесплатна, её последнюю версию (на момент написания статьи - MPLAB X IDE v.3.65) можно найти по адресу http://www.microchip.com/mplab/ mplab-x-ide на официальном сайте компании Microchip. Скачав установочный пакет этой среды, запустите её установку и следуйте выводимым на экран компьютера инструкциям. В окне Select Programs установщика отметьте "галочками" все пункты.
Можно установить и работающий совместно с MPLAB компилятор языка Си, хотя для приложенной к статье программы цифрового термометра, написанной на языке ассемблера, он не нужен. Последнюю на момент написания статьи версию компилятора XC8 Compiler V. 1.42 скачивают по адресу http://www.microchip.com/ mplab/compilers. Он предназначен для восьмиразрядных микроконтроллеров семейства PICmicro. Его бесплатный вариант отличается от платного только степенью оптимизации выходного кода и вполне достаточен для большинства задач. По умолчанию компилятор будет помещён в папку с уже установленной MPLAB Х IDE.
Запустите MPLAB Х IDE и выберите в меню PROJECTS пункт Create New, в результате чего на экране компьютера будет открыто окно New Project. Выберите в нём Standalone Project и нажмите на экранную кнопку Next. В открывшемся окне выберите тип используемого микроконтроллера (в нашем случае это PIC16F876) и, нажав на экранную кнопку Next, перейдите в окно Select Tool. Выберите в нём используемый программатор, например PicKit3. В следующем окне Select Compiler выберите ассемблер mpasm(v5.54).
И наконец, в окне Select Program Name and Folder задайте имя проекта и папку, в которой он будет храниться. Чтобы в текстах программ правильно отображалась кириллица, обязательно укажите в поле Encoding кодировку windows-1251. В завершение подготовки к созданию проекта нажмите на экранную кнопку Finish.
В открывшемся окне на вкладке Projects щёлкните правой кнопкой мыши по пункту Source Files и выберите в выпавшем меню пункт Add existing items. Укажите путь к заранее помещённому на жёсткий диск компьютера (желательно в папку проекта) файлу исходного текста программы на языке ассемблера. В нашем случае это файл Thermo.asm из приложения к статье.
Дважды щёлкните левой кнопкой мыши по имени добавленного файла. Он будет открыт в окне редактора среды MPLAB. Затем нажмите на экранную кнопку с изображением молотка . Начнётся трансляция программы. О её успешном завершении будет свидетельствовать сообщение "BUILD SUCESSFUL" в окне Output. В папке проекта появится готовый к загрузке в память микроконтроллера HEX-файл.
Теперь остаётся только запрограммировать микроконтроллер. Для этого необходимо подключить программатор к отладочной плате, как показано на рис. 4 (надпись на экране индикатора появится только после завершения программирования и запуска программы). Учтите, что расположение одноимённых контактов соединяемых разъёмов отладочной платы и программатора различно. Программатор необходимо также соединить с компьютером.
Рис. 4. Подключение программатора к отладочной плате
Прежде чем приступать к программированию, необходимо подать на разъём X2 напряжение питания 6...15 В от любого источника, например батареи "Крона" (6А22). Запитать плату можно и от программатора. Для этого следует в окне Project Properties выбрать категорию Conf:, а в ней выбрать пункт с именем используемого программатора. В поле Option categories следует установить Power, и в появившемся списке отметить строку "Power target circuit from...", завершающуюся именем выбранного программатора.
Чтобы выполнить трансляцию программы и программирование микроконтроллера, нажмите на экранную кнопку . Об успешном завершении программирования будет свидетельствовать сообщение "Programming/Verify complete". Отладочная плата превратилась в цифровой термометр.
Загрузить имеющийся HEX-файл программы в установленный на отладочную плату микроконтроллер можно, не запуская MPLAB X IDE, с помощью утилиты MPLAB IPE. Онаустанавливает-ся автоматически вместе со средой и служит для непосредственного программирования микроконтроллера, стирания и чтения его памяти. Запустив MPLAB IPE 3.65 из меню "Пуск" компьютера, в открывшемся окне нужно указать тип используемого микроконтроллера и путь к подлежащему загрузке HEX-файлу. В данном случае - к приложенному к статье файлу Thermo.hex, который должен быть заранее помещён на один из дисков компьютера.
Программа сама опознает подключённый к компьютеру программатор PicKit3 или другой из имеющегося в ней списка. Подключив отладочную плату к программатору, нажмите на экранную кнопку Program. Но если микроконтроллер уже был в употреблении и в его памяти записана какая-либо информация, предварительно нужно её стереть, нажав на экранную кнопку Erase. После успешного завершения программирования на экране компьютера вслед за списком запрограммированныхобластей памяти микроконтроллера появится сообщение "Programming/Verify complete".
Имеет 14 КБайт Flash-памяти и 1 КБайт RAM, и возможно это первый 18-выводный 8-битный микроконтроллер с таким количеством Flash и RAM. C целью изучения возможностей и проведения экспериментов на базе микроконтроллера PIC16F1847 или PIC16F1827 было решено разработать собственную отладочную плату.
Отладочная плата дает много преимуществ при разработке приложений, при изучении возможностей микроконтроллеров и их периферии, позволяет сократить время разработки узлов на макетной плате. Так как стандартной схемы отладочной платы для микроконтроллеров нет, то было решено включить следующие элементы в состав отладочной платы:
- коннектор ICSP для внутрисхемного программирования микроконтроллера посредством программатора PICkit3;
- интегрированный регулятор напряжения +5 В;
- 2-х строчный символьный ЖК индикатор на базе контроллера HD44780 ;
- восемь светодиодов, позволяющих отслеживать состояние выходных линий;
- шесть кнопок, для возможности ввода данных;
- потенциометр, обеспечивающий аналоговый ввод;
- конвертер сигналов интерфейса RS232;
- внешняя EEPROM с последовательным интерфейсом I2C ();
- расширитель портов ввода/вывода (MCP23008);
- четырехканальный операционный усилитель () для усиления и нормирования аналоговых сигналов;
- цифровые потенциометры (DS1868);
- усилитель с программируемым коэффициентом усиления ();
- датчик температуры (TC74A0);
- область для макетирования.
Расположение указанных элементов на плате показано на рисунке ниже. Компоненты установлены на макетную плату с размерами 18 см × 12.8 см.
Расположение компонентов на плате
Микроконтроллер имеет богатую периферию и все линии ввода/вывода имеют много функций. Поэтому ни одна линия ввода/вывода не подключена непосредственно к периферийным элементам. Индивидуальные выводы сделаны легко доступными посредством двухрядных разъемов, таким образом мы можем коммутировать любое периферийное устройство на плате с любыми выводами микроконтроллера.
Питание платы возможно от 9 В батареи, питание микроконтроллера и периферии осуществляется от регулятора напряжения .
Принципиальная схема платы не сложная. Выводы питания микроконтроллера и периферийных устройств подключены к Vcc и GND, в то время как все рабочие выводы подключены к разъемам. Помимо выводов питания, может потребоваться подключить дополнительные выводы периферийных устройств к Vcc или GND. Например, это выводы установки аппаратного адреса устройства на шине I2C. На рисунке ниже изображена схема включения микроконтроллера и разъемов.
Как вы видите, на схеме изображена перемычка для вывода RA5/MCLR микроконтроллера, который может использоваться как вывод сброса или как линия ввода/вывода. Для тактирования микроконтроллера может использоваться внешний керамический резонатор, для установки которого имеется 3-выводный слот. При использовании внутреннего осциллятора микроконтроллера, выводы RA6 и RA7 также могут использоваться как линии ввода/вывода.
На плате установлено 3 устройства производства компании Microchip с интерфейсом I2C: MCP23008 (8-битный расширитель портов), TC74 (датчик температуры) и 24LC512 (EEPROM). Адресные выводы MCP23008 и 24LC512 подключены к общему проводу (GND). Датчик температуры TC74 не имеет адресных выводов. На рисунке ниже показано включение трех I2C устройств на плате с их соответствующими адресами.
Подобным образом, на схеме ниже, обозначено подключение интерфейса UART, четырехканального операционного усилителя MCP604, цифрового потенциометра DS1868 и усилителя с программируемым коэффициентом усиления MCP6S92. Преобразование уровней интерфейса UART ТТЛ-RS232 осуществляет микросхема в стандартном включении. Все рабочие выводы также разведены на разъемы для возможности коммутирования.
Оставшиеся узлы платы - регулятор напряжения +5 В, кнопки, светодиоды и ЖК индикатор, схема включения изображена ниже. Диод 1N4008 предназначен для защиты от переполюсовки питания. Выводы управления и данных ЖК индикатора подключены к 6-выводному разъему. Массив из 8 кнопок также подключен к разъему, активный уровень кнопок - низкий.
Дополнительный материал: расположение выводов основных компонентов платы
Макетная плата для
микропроцессоров PIC16F62х и PIC16F84
Макетная плата предназначена для отладки программ, написанных для микропроцессоров фирмы Microchip типа PIC 16 F 627, PIC 16 F 628 и PIC 16 F 84, кроме этого она подойдет для всех микроконтроллеров фирмы Microchip, имеющих корпус DIP и 18 ног на борту .
Когда я только начинал заниматься разработкой устройств на микроконтроллерах фирмы Microchip , мне часто приходилось собирать их стандартную обвязку: цепь сброса микроконтроллера MCLR , цепь питания, цепь подключения внешнего кварцевого резонатора или RC - цепочки. Иногда нужно было связать микроконтроллер с компьютером - приходилось делать преобразователь уровней RS -232 - TTL . И все это приходилось собирать при разработке каждого нового устройства заново. Перед тем как начать писать основную программу, приходится писать тестовую, предназначенную для проверки работоспособности микроконтроллера на собранной макетной плате, чтобы быть уверенным в том, что микроконтроллер исправен и правильно работает только что собранная основная часть схемы.
Для отладки микроконтроллеров наиболее часто используются следующие типы макетных плат:
· Универсальная макетная плата сделанная на основе фольгированого гетинакса или стеклотекстолита - она предназначена для отладки любых радиоэлектронных устройств. Довольно универсальная плата, но вместе с тем она обладает рядом существенных недостатков: цена - самая дешевая стоит не меньше 100 руб. - возможно кого-то эта цена устраивает, но я считаю что эти деньги можно использовать более продуктивно, хотя это мое личное мнение; очень часто при длительном использовании отваливаются проводники - в следствии перегрева паяльником или от времени; разводка проводников не всегда оптимальна и часто вносит дополнительные помехи в работу устройства; для соединения между собой элементов используется пайка. Я считаю что оптимальное ее использование - сборка отлаженных устройств, которые настроены, но нет времени или желания разрабатывать печатную плату.
· Разработки радиолюбителей - - интересная разработка для PIC 16 F 877, но она предназначена скорее для изучения этого микроконтроллера, чем для разработки своих конструкций, т.к. выводы микроконтроллера жестко распределены для выполнения определенных функций: индикация, ввод/вывод данных, звуковая индикация и т.п.. Вторая конструкция - предназначена для изучения PIC 16 F 84, обладает тем же недостатком, что и первая конструкция, но для первоначального освоения этих микроконтроллеров они очень хорошо подходят.
· Интересные макетные платы представлены на сайте «Мега-Электроника» - PIC - IO , PIC - MT , PIC - PG 4 D -628. Дополнительной информации по их устройству автору не удалось получить. Могу только сказать, что цена их высока - начинается от 702 руб. за PIC - PG 4 D -628 и заканчивая 1091 руб. за PIC - MT .
· Простые макетные платы представлены на сайте для микроконтроллеров PIC 16 F 84, PIC 16 F 873, PIC 16 F 874. Цена от 16$ до 20$. Содержат стабилизатор на 5 В, кварцевый резонатор, разъемы для подключения к портам, цепи сброса. Основной минус, а может быть и плюс - это их простота.
· Робототехнический сайт «Железный Феликс» - представлена интересная система SimmStick - макетная плата состоит из кросс платы от старых разъемов для установки модулей памяти типа SIMM . На них подано питание, сигналы от периферийных разъемов. Схема собираетсяна отдельной макетной плате в виде SIMM модуля и вставляется в разъем SIMM . Основные недостатки - маленькая плата для макетирования, необходимость применять паяльник для сборки.
После анализа элементов, необходимых для работы микропроцессора, макетная плата должна обладать следующими элементами:
· схема формирования напряжения питания + 5 В;
· цепь сброса MCLR и обязательно кнопка сброса;
· цепь подключения резонатора;
· схема связи с компьютером при помощи RS -232;
· цепь подтягивания портов к + 5 В или земле;
· внутрисхемное программирование на плате (т.е. без извлечения микропроцессора из платы, что значительно повышает ресурс панельки для установки микросхемы);
· наличие разъемов и одиночных разъемных соединителей для подключения к портам;
· простота реализации и настройки.
Проанализируем расположение выводов распространенных микропроцессоров серии PIC 16 F 62 x и PIC 16 F 84, как наиболее часто применяемых в радиолюбительской практике, и представим их в виде таблицы 1.
|
№ вывода DIP |
PIC16F62x |
PIC16F84 |
Описание вывода |
|
RA2/AN2/Vref1 |
(в PIC 16 F 62 x аналоговый вход компаратора, выход источника опорного напряжения) |
||
|
RA3/AN3/CPM1 |
Двунаправленная линия ввода/вывода (в PIC 16 F 62 x аналоговый вход компаратора, выход компаратора) |
||
|
RA4/TOCKI/CPM2 |
RA4/RTCC |
Двунаправленная линия ввода/вывода (в PIC 16 F 62 x может использоваться как TOCKI , выход компаратора) |
|
|
RA5/-MCLR/THV |
MCLR |
Сигнал сброса микроконтроллера (в PIC 16 F 62 x вход напряжения программирования, вход цифрового сигнала) |
|
|
Общий провод |
|||
|
RB0/INT |
Двунаправленная линия порта ввода/вывода, вход внешнего прерывания |
||
|
RB1/RX/DT |
(в PIC 16 F 62 x вход приемника USART , линия данных в синхронном режиме) |
||
|
RB2/TX/CK |
Двунаправленная линия порта ввода/вывода, (в PIC 16 F 62 x выход передатчика USART , линия тактового сигнала в синхронном режиме) |
||
|
RB3/CCP1 |
Двунаправленная линия порта ввода/вывода, (в PIC 16 F 62 x вывод модуля ССР) |
||
|
RB4/PGM |
Двунаправленная линия порта ввода/вывода, (в PIC 16 F 62 x вход для низковольтного программирования) |
||
|
RB6/T1OSO/T1CKI |
Двунаправленная линия порта ввода/вывода (в PIC 16 F 62 x выход генератора таймера 1, вход синхронизации при программировании) |
||
|
RB7/T1OSI |
Двунаправленная линия порта ввода/вывода (в PIC 16 F 62 x вход генератора таймера 1, вход/выход данных при программировании) |
||
|
Питание микроконтроллера |
|||
|
RA6/OSC2/CLKOUT |
OSC2/CLKOUT |
Выход генератора для подключения кварцевого резонатора (в PIC 16 F 62 x |
|
|
RA7/OSC1/CLKIN |
OSC1/CLKIN |
Вход генератора для подключения кварцевого резонатора (в PIC 16 F 62 x двунаправленная линия ввода/вывода) |
|
|
RA0/AN0 |
Двунаправленная линия порта ввода/вывода (в PIC 16 F 62 x |
||
|
RA1/AN1 |
Двунаправленная линия порта ввода/вывода (в PIC 16 F 62 x аналоговый вход компаратора) |
Раскладка выводов у этих двух типов микропроцессоров одинакова, отличие заключается только в том, что PIC 16 F 62 x более насыщен функциональными возможностями: наличие USART , несколько типов тактовых генераторов, модуль аналоговых компараторов, 3 таймера, модуль захват/сравнение/ШИМ. Таким образом при разработке макетной платы нужно ориентироваться на микропроцессоры семейства PIC 16 F 62 x .
Определимся с имеющимися портами:
· RA 0 - RA 4- сделаем возможность подключения вывода порта к + 5 В или к общему проводу.
· RA 5 - RA 7 - просто отводы, они будет использоваться при специальном конфигурировании микропроцессора, у PIC 16 F 84 эти выводы используются по прямому назначению, т.е. они не могут быть портами ввода/вывода.
· RB 0 - RB7 - сделаем возможность подключения вывода порта к + 5 В или к общему проводу, кроме этого выводы RB 1 и RB 2 через джампер подключим к преобразователю уровней RS -232 - TTL .
Принципиальная электрическая
схема представлена на
рис. 1.
Питание на макетную плату можно подавать двумя способами: если имеется стабилизированный источник + 5 В, то питание подается на вторую сверху клемму (джампер J 1 не должен быть подключен, это исключает возможность повреждения схемы от неправильной подачи питания), в этом случае не используется стабилизатор на + 5 В; второй способ - если имеется нестабилизированный источник постоянного тока от 10 до 20 В, в этом случае + источника подается на первую сверху клемму, далее он стабилизируется микросхемой D 2 типа 7805 или аналогичной, если есть необходимость подавать + 5 В на внешнюю схему, то необходимо установить джампер J 1. Обвязка микроконтроллера D 3 стандартная, согласно документации фирмы Microchip DS 40300 b , сопротивление R 7 должно быть меньше 40 кОм, емкость конденсатора С9 0,1 мкф. Джампер J 4 включает схему сброса, когда вывод 4 MCLR сконфигурирован как цепь сброса, если этот джампер не установлен, то этот вывод можно использовать как цифровой порт ввода/вывода. При внутрисхемном программировании (ICSP ) этот джампер не должен быть установлен, чтобы не влиять на работу программатора. Кнопка SA 1 « Reset » сбрасывает микроконтроллер.
Для подключения резонатора используются джамперы J 5, J 6. Резонатор ZQ 1 выбирается с параллельным резонансом, т.к. при использовании резонатора с последовательным резонансом можно получить частоту не соответствующую той, что указано на нем. Частота и тип кварцевого резонатора выбирается в зависимости от создаваемого устройства и подразделяется на несколько типов:
· LP - низкочастотный резонатор,
· ХТ - обычный резонатор,
· HS - высокочастотный резонатор.
От типа резонатора зависит емкость конденсаторов С10 и С11, она определяется согласно таблице 2.
|
Примечание |
|||
Керамический резонатор ZQ 1 |
|||
Кварцевый резонатор ZQ 1 |
|||
|
Большая емкость увеличивает стабильность генератора, но также увеличивается и время запуска. Значения емкости являются оценочными и подбираются опытным путем. |
|||
Если будет использоваться встроенный генератор микроконтроллера, то можно использовать выводы RA 6, RA 7 как цифровые для ввода/вывода, кроме указания необходимой конфигурации в микроконтроллере необходимо также убрать джамперы J 5, J 6 для отключения резонатора (при использовании микроконтроллеров серии PIC 16 F 62 x ).
Подключение любого вывода порта к + 5 В осуществляется при помощи джампера J + 5 В, к общему проводу - J gnd .
Подключиться к вывод любого порта можно либо при помощи специального разъема Х1 « PORTA » или Х3 « PORTB », либо к специальному лепестку от разъема типа РПММ1 - 66Г3 - В.
Для внутрисхемного программирования используется разъем Х2 « ICSP ». Ножки1 и 2 подают питание от программатора, ножка 3 - напряжение от 12,5 до 14 В для перевода микроконтроллера в режим программирования, ножка 4 - тактовые импульсы, ножка 5 - данные.
Для связи с компьютером
используется разъем
XS
1 «
RS
-232»,
он подключается к микросхеме преобразователя уровней
RS
-232 -
TTL
D
1 типа
Max
232 или
аналогичной. Емкость
конденсаторов С1 - С4, С6 определяется по документации той
микросхемы, которую
вы собираетесь использовать, для
Max
232 емкость этих
конденсаторов составляет 1 мкф. Для наиболее распространенных микросхем
преобразователей уровня
RS
-232 -
TTL
и
значений емкости
конденсаторов С1 - С4, С6 привожу таблицу 3.
|
Тип микросхемы |
Емкость С1 - С4, С6, мкф |
|
Max232 |
|
|
Max232A |
|
|
Max220 |
|
|
Max243 |
Это далеко не полный список возможных замен, при необходимости можно использовать функциональный аналог Max 232 других фирм - производителей, например Analog Device .
Для использования RS -232 нужно замкнуть джамперы J 2 и J 3, тем самым микросхема D 1 подключается к USART микроконтроллера D 3. Выводы RB 1 и RB 2 будут использоваться как порты универсального синхронно - асинхронного приемопередатчика. Напоминаю, что USART есть только у микроконтроллеров семейства PIC 16 F 62 x , у PIC 16 F 84 его нет, поэтому если необходима связь по RS -232, придется реализовать USART программно.
Микропроцессор D 3 устанавливается в панельку. В качестве D 3 можно использовать: PIC 16 F 84, PIC16F627, PIC 16 F 628 и другие, имеющих 18 ног и такую же раскладку по питанию и портам ввода/вывода.
Настройку устройства необходимо начать с подачи постоянного напряжения питания примерно 10 - 25 В. При исправных элементах на выходе микросхемы D 2 будет + 5 В, это напряжение проверяется на 14 ноге микроконтроллера D 3. При включенном джампере J 4 на выводе 4 будет около 5 В, при нажатии кнопки SA 1 « Reset » - ноль. Далее поочередно подключаем джамперы J + 5 В к каждому выводу PORT А и PORT В и проверяем наличие + 5 В на специальном лепестке, разъемах Х1, Х2, Х3 и соответствующих ногах микроконтроллера. То же самое проделываем и с джампером J gnd .
При первом включении макетной платы с загруженной программой в микроконтроллер, на выходе RB 0 будут прямоугольные импульсы, сигнализирующие о том, что микроконтроллер исправен и работает.
Проверку работы преобразователя можно провести, подключив макетную плату к СОМ - порту компьютера при помощи простого кабеля, у которого одноименные выводы подключены между собой.
Проверка осуществляется при помощи специальной тестовой программы Test , написанной на Delphi . Для начала настраиваем нужный COM - порт компьютера, нажав на кнопку «Настройка COM порта». Выбираем нужный порт, скорость « Baud rate », « Data bits » и « Stop bits » оставляем по умолчанию, т.к. они связаны со скоростью работы микроконтроллера и частотой его резонатора (в данном случае частота резонатора равна 4 МГц). Далее нажимаем на кнопку «Открыть порт» - тем самым программа открыла указанный в программе COM - порт, хочу заметить, что работать с указанным портом программа будет единолично, т.е. другая программа не получит доступ к этому порту до тех пор, пока эта программа не освободит его. Кстати, все программы, использующие внешние COM - порты захватывают их в единоличное использование. Поэтому, если при открытии порта возникла ошибка, то первым делом определите чтобы другие программы не использовали выбранный порт.
Далее настраиваем нужный порт либо на прием, либо на передачу, выбрав в пункте «Настройка порта» - «Передача данных» длянастройки соответствующего порта на выход, т.е. в него можно будет отправить данные и они будут на соответствующих ногах микроконтроллера, стоит сказать что на RB 1, RB 2 установка и прием данных невозможны - они используются для связи с компьютером. Для приема данных с порта надо выбрать пункт «Прием данных». Если ноги порта не будут подключены к + 5 В или земле, то на выходе результат будет неизвестен.
Для записи данных надо указать число и нажать на кнопку «Записать в порт А» или «Записать в порт В». Для того чтобы прочитать из порта надо выбрать «Прием данных» и нажать кнопку «Принять данные из порта А» или «Принять данные из порта В». А. Киселев, Ю. Мартышевский, Макетная плата для освоения PIC микроконтроллеров фирмы Microchip , журнал «Схемотехника» 2003г., №12 стр. 35.
2. В. Федоров, Стенд для изучения основ работы с микроконтроллерами Microchip , журнал «Схемотехника», 2004г., №9, стр. 37.
3. Сайт фирмы «Мега - Электроника» - www. megachip. ru - представлено много интересных макетных и отладочных плат для разных типов микроконтроллеров. 84, PIC 16 F 873, PIC 16 F 874.
5. Робототехнический сайт «Железный Феликс» - http://www.ironfelix.ru/ - много информации по разработке роботов, есть информация по макетным платам.
Программатор PIC микроконтроллеров или вся правда об Extra-PIC
В статье рассматривается программатор Extra-PIC, данные о котором получены из (DOC Rev.1.03.00).
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!
Расположение выводов ICSP у PIC-контроллеров.
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).
Рисунок печатной платы (облегченный вариант).
Рисунок печатной платы (полная версия).
Фотография собранного программатора (облегченный вариант).
Считаем необходимым разместить здесь фотографии программаторов наших благодарных читателей. Если вы достигли результатов, не стесняйтесь – высылайте фотографии, мы с радостью их здесь разместим. Некоторые фотографии не подписаны; я, к сожалению, не имел возможности сохранить имена и адреса. Если найдутся хозяева фотографий - пишите - подпишем.
Введение. Данная инструкция составлена на примере прошивки микросхемы PIC16F876A для сборки универсального многоканального АЦП .
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 удлинительный шнур мама-папа для COM-порта (не путать с
нуль-модемными и кабелями для модемов; прозвоните шнур - первая вилка
должна идти к первому гнезду и т.д.; нумерация вилок и гнезд нарисована
на самом разъеме).
2. Скачайте программу IC-PROG с нашего сайта 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 ". |
|
|
Запуститефайл icprog.exe . Выберите "Settings " >> "Options " >> вкладку "Language " >> установитеязык "Russian " инажмите "Ok ". Согласитесь с утверждением "You need to restart IC-Prog now " (нажмите "Ok "). Оболочка программатора перезапустится. |
|
|
"Настройки
" >> "Программатор
". |
|
|
"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.
9. Если у вас нет файла с прошивкой – подготовьте его:
– откройте стандартную программу "Блокнот";
– вставьте в документ текст прошивки (со странички УМ-АЦП1);
– сохраните под любым именем, например, prohivka.txt (расширение *.txt или *.hex).
10. Далее в IC-PROG Файл >> Открыть файл (! не путать с Открыть
файл данных) >> найти наш файл с прошивкой (если у нас файл с
расширением *.txt , то в типе файлов выберите Any File *.*). Окошко
"Программного кода" должно заполнится информацией.
Плата программатора для ICSP на базе Extra-PIC (без комметариев)
Выпускается сербской фирмой Mikroelektronika и предназначена для изучения, проектирования и отладки микроконтроллеров PIC младшего семейства. Данная плата содержит большое число периферийных элементов, таких как кнопки, индикаторы, интерфейсы. Этим, в частности, обусловлены значительные габариты платы. Зато можно работать, практически не задумываясь о том, где взять и как подключить требуемую периферию микроконтроллера.
Устройство платы
На поле платы расположены следующие устройства:
- Источник питания , работающий о внешнего адаптера, обеспечивающий наличие напряжения +5 В. Альтернативным вариантом является питание от порта USB программатора платы. В этом случае внешний источник питания не требуется.
- Программатор. Фирменный программатор микроконтроллеров от Mikroelektronika позволяет проводить внутрисхемное программирование микросхем с любым количеством ножек, устанавливаемых в панельки данной платы. Также для некоторых микросхем доступно выполнение внутрисхемной отладки.
- Панельки для микросхем . На плате расположено большое число панелек, позволяющих производить работу с микросхемами в корпусах от DIP8 до DIP40.
- Кварцевые генераторы. На плате имеется два гнезда для установки кварцевых резонаторов. Это позволяет устанавливать элемент с требуемыми характеристиками. Также возможно подключение выводов контроллера к внешним линиям ввода/вывода с помощью джамперов.
- Светодиоды. К любому выводу микроконтроллера с помощью переключателей может быть подключен светодиод. Это позволяет не подключать никаких дополнительных устройств к плате для простых проектов.
- Кнопки. Аналогично светодиодам, к каждому входу МК может быть подключена собственная кнопка. Имеется и отдельная кнопка сброса.
- Поле для символьного ЖК-индикатора . Используется для установки индикатора, работающего по четырехпроводной схеме передачи данных, в формфакторе В, например WH1602B. Дополнительно установлен потенциометр контрастности. Данное поле не подходит для некоторых последних моделей индикаторов, имеющих особенности в подключении.
- Поле для графического ЖК-индикатор а. Имеется возможность подключения тач-контроллера.
- Четырехсимвольный светодиодный индикатор , включенный по стандартной схеме динамической индикации.
- Гнездо для термометра DS18B20 . Выход термометра может быть подключен либо к порту А, либо к порту Е микроконтроллера.
- Гнездо для PS/2 клавиатуры
- Преобразователь интерфейса RS232
- Потенциометры для моделирования аналоговых сигналов
- Разъемы для подключения выводом МК . Все вывода любого контроллера могут быть использованы для подключения внешних устройств. При этом на плате разведена возможность подключения подтягивающих резисторов как к плюсовой, так и к минусовой шине питания.
Достоинства EasyPIC5
EasyPIC5 отлично подходит для начального изучения микроконтроллеров PIC, так как все необходимое уже предусмотрено на плате. Большим плюсом являются поставляемые вместе с платой, компиляторы языков высокого уровня Pascal, Basic, C. От платных версий они отличаются только ограничением размера кода в 2кБ, что вполне достаточно для огромного числа проектов. В этих компиляторах имеются библиотеки для работы с большим количеством периферийных устройств, не требующие глубокого программирования обмена данными. Поддерживаются все разведенные на плате устройства и множество дополнительных. К плате также можноподключить большое количество периферийных устройств от Mikroelektronika . В их числе часы, индикаторы, всевозможные интерфейсы. макетные платы, датчики и другие элементы. Это еще больше повышает привлекательность EasyPIC5.
Отдельного внимания заслуживает руководство пользователя. Оно выполняется в печатном виде с высококачественной полиграфией. большое количесвто информативных рисунков позволяет разобраться с ним, даже не зная английского языка.
Недостатки
Наряду с достоинствами имеются и недостатки. Наиболее существенные из них::
- Панельки для микроконтроллеров стандартного типа, что не удобно для частой замены микросхем.
- Переключатели периферийных устройств выполнены в DIP варианте, пользоваться ими не очень удобно и возможно срок их службы не высок.
- Разъемы выводов МК на внешние устройства не оснащены корпусами. Это конечно позволило сэкономить в стоимости, но не удобно при подключении кабелей, так как существует возможность неправильной установки.
- При использовании разных МК требуется переключение программатора, выполняемое с помощью 4 джамперов, что просто не удобно.
- Большие габариты платы, подходящие только для лаборатории.
- Плата имеет большую толщину, что повышает надежность, но затрудняет ее модернизацию.
- Ножки установлены только по краям, что приводит к изгибу платы при нажатии в центр. Это легко устраняется наклеиванием дополнительной опоры.
Плата EasyPIC5 отличный вариант для начинающих разработчиков и для тех, кто собирается выполнять простые проекты. В виду невысокой надежности некоторых элементов, нежелательно применять плату в условиях учебных заведений.
You have no rights to post comments