Программатор pickit2 своими руками схема
Как-то заинтересовавшись программатором PICki2 – просмотрел многие форумы по его повторению.
На форуме «Казус», форумчанин spasbyspas выложил свой, довольно оригинальный вариант этого программатора, – без сборок с полевиками, без ОУ Rail-to-Rail, и прочей экзотики . В нём использованы широко-распространённые биполярные транзисторы, и обычный ОУ (LM358). Причём, вариант программатора полный , а не lite (облегченный).
Отличие от стандартной схемы ещё и в том, что для питания программатора используется предварительный STEP-UP преобразователь на MC34063. Таким образом, ни качество кабеля USB, ни разброс напряжений питания портов USB – никоим образом не сказывается на работе программатора, что, безусловно, очень ценное свойство данной схемы.
Схема spasbyspas была немного причёсана , добавлена возможность запитки программатора от внешнего источника (при этом отключается его питание от USB), и с учётом попавшегося под руку корпуса G413 под неё была разведена печатная плата.
Ниже приведена скорректированная схема варианта программатора от spasbyspas (нумерация оставлена авторской, вновь добавленные элементы не нумерованы, некоторые номиналы изменены или убраны совсем).
 |
Посмотреть (скачать)
3543×2504
Печатная плата была полностью разведена под выводные детали , но, в некоторых местах предусмотрена также установка и SMD-элементов (по желанию и возможностям).
Печатная плата (в формате Abacom, Sprint-LayOut 5)
Кроме того, на плате предусмотрено увеличение ёмкости памяти до 256 кбайт, с помощью перестановки перемычек (на схеме они обозначены как «1025» и «512»). Для микросхем 24LC512 – необходима установка перемычки «512», а для микросхем 24LC1025, – перемычка «1025» (но, не обе одновременно. ).
Более подробно про увеличение памяти программатора PICkit2 можно прочитать в статье «PICkit 2 Programmer-To-Go User Guide.pdf» , она есть на сайте Микрочипа. Там же описана процедура программирования микросхем без использования компьютера.
С помощью перемычек J1-J3 можно выбрать желаемую схему питания программатора.
Перемычка J1 позволяет запитать полностью всё устройство от USB порта через STEP-UP преобразователь, с учётом подключённого внешнего БП (перемычка J3 также должна быть установлена . ).
С помощью перемычки J2 почти все элементы программатора питаются напрямую от напряжения +5V USB порта, не используя STEP-UP преобразователь (перемычка J3 должна быть не установлена . ). При этом внешняя схема, подключённая через разъем ICSP, будет питаться через STEP-UP преобразователь.
Размер ПП и крепёжные отверстия соответствуют корпусу G413 (G443 отличается только цветом).
Посмотреть (скачать)
1471×817
Посмотреть (скачать)
1591×944
Для установки микросхем на плату лучше применить панельки (цанговые – предпочтительней). Это упростит их замену в случае необходимости.
Для прошивки микроконтроллера можно воспользоваться несколькими прошивками в зависимости от имеющегося в наличии кварца. В папке «Firmware» находятся 8 вариантов прошивок, в файле Readme.txt – подробное объяснение по их выбору.
Из особенностей данной схемы программатора – надо тщательно подойти к выбору дросселей. Кроме соответствия параметра индуктивности, необходимо, чтобы не было насыщения сердечника дросселя во время работы. Если какой либо из дросселей будет насыщаться , программатор корректно работать не будет .
Дроссель = 10 мкГн (допустим разброс номинала от 1 до 10 мкГн, главное чтобы он имел небольшое омическое сопротивление ), установленный около разъема USB, должен иметь МАХ допустимый ток (без насыщения) не менее 500 мА.
Дроссель = 680 мкГн должен быть рассчитан на ток не менее 200 мА.
Ну и наконец, дроссели , примененные в STEP-UP преобразователе (220 мкГн и 1 мкГн), должны иметь МАХ допустимые токи не менее чем 500 мА. Номинал 1 мкГн может иметь + разброс вплоть до 10 мкГн.
Диод D1 (1N4148) можно заменить на 1N5819. При этом положительные уровни выходных сигналов DAT, CLK, AUX будут немного сильнее подтянуты к +Vdd (хотя, в фирменном варианте применен 1N4148, и, вроде никаких проблем не наблюдается ).
В качестве C9 (100 nF — Film) лучше применить стабильный плёночный конденсатор (использован в широтно-импульсном ЦАПе, задающем напряжение питания целевого чипа +Vdd).
При проверке собранного программатора закладкой «Troubleshoot» (меню «Tools»), необходимо убедиться в том, что выставленное программатором напряжение Vpp = 12 V, не вызывает нагрева элементов STEP-UP преобразователя (дросселя 220 мкГн и микросхемы MC34063). При этом необходимо проконтролировать напряжение (+8.5 V) на выходе STEP-UP преобразователя.
Наладку собранного программатора следует провести в такой последовательности:
|
Операционная система должна определить вновь подключённое устройство, и установить для него драйвер . Затем, запускаем оболочку PICkit2, которая должна вывести сообщение о нахождении программатора. В данном случае это сообщение «PICkit 2 connected. >.
Идентификатор программатора (ID = 2) можно выбрать любым, воспользовавшись закладкой «Calibrate Vdd & Set Unit ID» .
Далее, выбираем в меню «Device Family» программируемый микроконтроллер , для примера можно выбрать тот же PIC18F2550.
После выбора микроконтроллера становится доступной закладка «Calibrate Vdd & Set Unit ID» в меню «Tools» . Следующий шаг – калибровка программатора при выполнении закладки «Calibrate Vdd & Set Unit ID». Она достаточно подробно описана в документации на PICkit2.
Для проверки программатора можно воспользоваться закладкой «Troubleshoot» находящейся в меню «Tools».
Примечание .
Ради интереса вышеописанный программатор сравнивался с фирменным PICkit2, – никаких отличий в работе не выявлено. Данный вариант программатора получается бОльше по размерам, чем фирменный, так как применены только выводные детали, и печатная плата разрабатывалась под конкретный корпус G413 (G443), не было смысла её «ужимать».
Как оказалось , это не такой уж большой минус , особенно, если учесть, что фирменный программатор настолько легок, что стремится жить на столе своей жизнью вместе с кабелем USB.
Ошибок в разводке нет (если, конечно, их специально не делать при монтаже).
Было собрано два экземпляра данного программатора. Вся наладка свелась к выполнению закладки «Calibrate Vdd & Set Unit ID» в меню «Tools».
Внимание. При монтаже не забудьте установить перемычки между выводами 12 и 13 микросхемы U1 (PIC18F2550-I/SP) и печатными проводниками. Места для перемычек находятся рядом с выводами 12 и 13 со стороны пайки.
Прошивки и схемы (в формате Abacom, sPlan 6)
Программатор «PICkit-2» (adapters).
«DIP-adapter».
Посмотреть (скачать)
1712×2288
Предназначен для программирования MCU PIC , а также последовательной памяти I2C и 93Cxx , в корпусах DIP .
| R1 | — | 2,4 — 4,7kOm |
| R2, R3 | — | 1kOm |
| R4 | — | 10kOm |
| J1: | ||
| 1-2 | — | 8bit |
| 2-3 | — | 16bit |
 |
Посмотреть (скачать)
600×913
«PICkit2 to Extra-PIC+».
Посмотреть (скачать)
2288×1712
Предназначен для подключения адаптеров от «Extra-PIC+».
Источник
Проекты : Программаторы и отладочные платы
PICkit-2 lite — Студенческий USB программатор PIC микроконтроллеров
Широкому распространению PIC-микроконтроллеров (далее МК) способствовало открытость схем и программ. Фирма Microchip свободно распространяет большинство своей документации. В документе 51553E в приложении «B» дается схема USB-программатора второго поколения PICkit-2. Технологические ограничения и сложность являются определенными препятствиями для повторения радиолюбителями этого программатора «один в один».
В данной статье описывается упрощенный программатор, основанный на схемотехнике PICkit-2. Студенческий программатор от оригинального PICkit-2 унаследовал следующие функции: программирование МК с напряжением питания 5 вольт, USB-UART преобразователь, часть функций логического анализатора, расчет калибровочной константы встроенного RC-генератора для соответствующих типов МК, обновление операционной системы программатора в режиме bootloader. Отдельно рассмотрим несложную доработку в схеме разрабатываемого устройства с возможностью программирования МК с напряжением питания менее 5 вольт.
Розетка XS1 служит для подключения стандартного USB-кабеля между программатором и компьютером. Это розетка типа «В», на компьютере стоит розетка типа «А». Перепутать гнезда включения кабеля физически невозможно.
Светодиоды HL1 и HL2 любого типа, например, АЛ307. HL1 включен, когда на программатор подается питание; HL2 включается, когда между ПК и программатором идет обмен данными.
Перемычка XT1 используется для активации в устройстве режима bootloader для обновления программного обеспечения (прошивки) программатора через интерфейс USB. В повседневном рабочем режиме эта перемычка разомкнута.
Основой программатора является МК PIC18F2550, имеющий прямой выход на шину USB. МК тактируется кварцем ZQ1 и работает на частоте 20 МГц. Питается он напряжением +5 В, поступающим с линий USB компьютера через разъем XS1.
Напряжение высоковольтного программирования Vpp в диапазоне +8,5…14 В формируется ключевым стабилизатором на элементах R4, VT1, L1, VD1, C4, R10, R11. Импульсы ШИМ поступают с вывода 12 МК, обратная связь с делителя R10, R11.
Транзисторы VT2, VT3, VT4 служат ключами. Они подают установленное напряжение Vpp к линиям программирования МК. Информация о наличии питания снимается с резистора R9.
Диод Шотки VD2 является барьером для обратного напряжения с линий программирования в случае использования программатора в режиме внутрисхемного программирования ICSP (In-Circuit Serial Programming), USB-UART преобразователя, логического анализатора. Диод VD2 должен иметь падение напряжения не более 0,45 В. Если предполагается использовать этот программатор исключительно для программирования МК вне устройства, т.е. с использованием соответствующих адаптеров, панелей и переходников, то на месте диода VD2 можно впаять перемычку.
Дроссель L1 с индуктивностью 680 мкГн. Использован унифицированный дроссель типов CECL или EC24. Дроссель можно самостоятельно изготовить, намотав 250-300 витков провода ПЭЛ-0,1 на ферритовый сердечник от дросселя типа CW68. Ввиду наличия ШИМ с обратной связью, строгую точность индуктивности можно не соблюдать.
В схеме полярные конденсаторы электролитические, например, типа К50-6, остальные конденсаторы керамические типа К10-17. Использованы транзисторы с любым буквенным индексом. Диод VD1 можно заменить на импортный аналог 1N4148 (будьте внимательны с маркировкой катода).
Студенческий программатор как и PICkit-2 работает под управлением оболочки «PICkit 2 Programmer» или под управлением среды разработки MPLAB IDE. Оба приложения бесплатно распространяются фирмой Microchip и периодически обновляются в разделе MPLAB IDE Archives. Для работы «PICkit 2 Programmer» требуется пакет «Net Framework», который интегрирован в дистрибутив PICkit 2 V2.61 Install with .NET Framework (30.3 Мб).
Программное обеспечение (прошивка) программатора поставляется вместе с указанными программами и находится в каталогах ПК по примерному пути «C:Program FilesMicrochipPICkit 2 v2PK2V023200.hex» или «C:Program FilesMicrochipMPLAB IDEPICkit 2PK2V023200.hex». Версия прошивки может отличаться, в зависимости от версии оболочки или среды разработки. Разные версии программного обеспечения и управляющих программ между собой совместимы. МК PIC18F2550 можно запрограммировать с помощью программатора Extra-PIC.
При первом подключении изготовленного программатора с правильно запрограммированным МК DD1 к компьютеру операционная система найдет новое устройство «PICkit 2 Microcontroller Programmer» и автоматически установит для него драйвера.
В списке диспетчера устройств появится новое USB HID-совместимое устройство. HID (Human Interface Devices), согласно спецификации USB, – это устройства связи с пользователем, для которых в операционных системах Windows 98/2000/XP имеются встроенные HID-драйверы. В связи с этим необходимость в специальном драйвере отпадает, что, несомненно, удобно.
Правильно собранный программатор в налаживании не нуждается. Если программатор не работает, прежде всего, следует убедиться в отсутствии ошибок монтажа, обрывов и замыканий на его плате.
Оболочка «PICkit 2 Programmer» как и среда разработки MPLAB IDE поддерживает широкий спектр МК (перечень которых постоянно пополняется с выходом новых версий ПО фирмы Microchip). Студенческий программатор позволяет стирать, программировать и проверять память программ и EEPROM, устанавливать защиту кода, редактировать содержимое Flash и EEPROM МК, а также программировать микросхемы памяти EEPROM.
Для начала работ следует запустить оболочку «PICkit 2 Programmer», подключить программируемый МК к программатору, в окне «PICkit 2 Programmer» нажать кнопку «Read» – должен отобразиться тип подключенного МК.
Для записи hex-файла в МК:
1) через меню File -> Import Hex открыть соответствующий hex-файл; окно Program Memory (и в соответствующих случаях окно EEPROM Data) заполнится новыми данными;
2) нажать в окне кнопку «Write»; происходит процесс программирования.
Для чтения hex-файла из МК:
1) нажать кнопку «Read»; происходит процесс чтения; окно Program Memory (и в соответствующих случаях окно EEPROM Data) заполнится новыми данными;
2) через меню File -> Export Hex сохранить прочитанные данные в hex-файл.
Для просмотра и смены битов конфигурации:
1) нажать в окне фразу «Configuration»; откроется новое окно;
2) при необходимости сменить биты и сохранить кнопкой «Save».
Для расчета калибровочной константы встроенного RC-генератора:
1) через меню Tools -> OSCCAL -> Auto Regenerate запускаем процедуру вычисления калибровочной константы; появляется запрос-подтверждение о том, что данные в МК в процессе калибровке будут стерты; соглашаемся с этим и подтверждаем нажатием на кнопку «Ok»;
2) происходит запись в МК специальной программы, которая генерирует на выводе МК меандр; программатор измеряет частоту и рассчитывает калибровочную константу, которая затем записывается в МК.
Для обновления программного обеспечения программатора:
1) отключить программатор от ПК и установить перемычку XT1;
2) подключить программатор к ПК и запустить оболочку «PICkit 2 Programmer»;
3) через меню Tools -> Download PICkit 2 Operating System открыть соответствующий hex-файл (например, «C:Program FilesMicrochipPICkit 2 v2PK2V023200.hex»); происходит процесс загрузки операционной системы;
4) отключить программатор от ПК, снять перемычку XT1, снова программатор подключить к ПК, запустить оболочку «PICkit 2 Programmer» и при желании проверить номер версии программного обеспечения через меню Help -> About.
Для использования в режиме USB-UART преобразователя:
1) через меню Tools -> UART Tool… открыть интерфейсное окно обмена;
2) к линии Data программатора подключить линии «передатчика» (TX), к линии Clock программатора подключить линии «приемника» (RX), обязательно подключить линии общего провода (Gnd) и питания +5 В (Vcc) (без входящего питания работать не будет);
3) выбрать необходимую скорость и нажать кнопку «Connect»;
4) провести обмен данными с устройством.
Для использования в режиме логического анализатора:
1) через меню Tools -> Logic Tool… открыть интерфейсное окно обмена;
2) выбрать кнопками режим работы Mode: «Logic I/O» «Analyzer»;
3) линии Data программатора соответствует «Pin 4», линии Clock – «Pin 5»; определить режимы работы этих линий – либо приём входящих сигналов, либо установка исходящих сигналов на линиях Data и Clock.
При всей простоте схемы, этот программатор можно назвать маленькой лабораторией, где есть богатый набор дополнительных функций. Более подробно о работе с программатором, в том числе и в режиме отладчика, можно ознакомиться в руководстве пользователя.
Работа программатора в среде программирования MPLAB IDE:
1) подключаем программатор к ПК; запускаем MPLAB IDE; подключаем МК к программатору;
2) через меню Configure -> Select Device… в появившемся окне из выпадающего списка Device выбираем соответствующий тип программируемого МК и нажимаем кнопку «Ok»;
3) через меню Programmer -> Select Programmer выбираем PICkit 2; происходит процесс обмена с программатором и проверка на соответствие выбранного в п.2 МК;
4) для записи hex-файла в MK: через меню File -> Import… открываем соответствующий hex-файл; нажимаем в меню Programmer -> Program; происходит процесс записи;
5) для чтения hex-файла в MK: нажимаем в меню Programmer -> Read; происходит процесс чтения; нажимаем в меню File -> Export…, в появившемся окне в одной закладке предлагается указать область памяти для сохранения, биты конфигурации, дамп памяти, идентификатор МК, а в другой закладке тип файла (выбираем тип INHX32) и, наконец, нажимаем кнопку «Ok» и сохраняем соответствующий hex-файл; зачитанный hex-файл также можно посмотреть в машинных кодах и терминах Ассемблера через меню View -> Program Memory.
При выборе программатора в MPLAB IDE появилась дополнительная панель с кнопками быстрого доступа, дублирующая пункты меню. Наводя указатель мыши на кнопки, появляются соответствующие всплывающие подсказки о дублируемых функциях, в которых несложно самостоятельно разобраться.
Необходимо отметить, что приведенный способ программирования из MPLAB это лишь частный случай взаимодействия с программатором. В реальной жизни в MPLAB пишут и отлаживают программы, т.е. работают с проектами. В случае если проект открыт (а именно так чаще и происходит), можно сразу программировать выбранный МК через меню или через кнопки быстрого доступа. Это, несомненно, очень удобно, когда все инструменты сосредоточены в одной программе. Вторым преимуществом, в отличии от оболочки «PICkit 2 Programmer», на наш взгляд, является более понятное и наглядное представление битов конфигурации в меню Configure -> Configuration Bits.
Для программирования микроконтроллеров в DIP корпусах очень удобно использовать адаптер с ZIF-панелью (Zero Insertion Force — с нулевым усилием на выводы микросхемы при ее установке).
Перед установкой МК в панель обязательно убедитесь, что указанное расположение выводов соответствует выбранному вами МК. Для этого, обратитесь к официальной документации Data Sheets и Programming Specifications на соответствующий МК.
При программировании МК с напряжением питания менее 5 вольт, необходимо позаботиться об организации на стороне устройства простого сопряжения, схема которого приведена на рисунке.
Программатор и адаптер собраны на общей печатной плате. При желании программатор и адаптер можно сделать на раздельных платах, рисунок печатной платы позволяет это безболезненно сделать. На плате предусмотрена 5-контактная однорядная вилка для подключения шнура внутрисхемного программирования ICSP.
Печатная плата изготавливается любым доступным способом, например, по технологии ЛУТ. Впаиваются перемычки, низкопрофильные компоненты, затем крупногабаритные элементы. Плату отмывают подходящем растворителем и проверяют на просвет на предмет волосковых коротких замыканий и непропаев. Запрограммированный микроконтроллер устанавливать в панель на плате программатора, внимательно проверяя правильное положение ключа.
На фотографии студенческий USB программатор и PICkit2.
Стоимость студенческого программатора в розничных ценах:
Источник