Prosty programator JDM dla mikrokontrolerów PIC - Programatory mikrokontrolerów - Obwody urządzeń mikrokontrolerowych. Najprostszy programator JDM do PIC na elementach pasywnych. Ustawienia portu i protokołu przy podłączaniu programatora

Któregoś dnia postanowiłem złożyć prosty miernik LC do pic16f628a i oczywiście trzeba było go czymś sflashować. Kiedyś miałem komputer z fizycznym portem COM, ale teraz mam tylko USB i płytkę pci-lpt-2com. Na początek złożyłem prosty programator JDM, ale jak się okazało, nie chciał on współpracować ani z płytką pci-lpt-com, ani z adapterem usb-com (niskie napięcie sygnałów RS-232). Potem pospieszyłem szukać programistów do usb pic, ale tam, jak się okazało, wszystko ograniczało się do użycia drogiego pic18f2550/4550, którego oczywiście nie miałem, a szkoda używać tak drogich MK, jeśli bardzo rzadko coś robię na szczytach (wolę av- Tak, flashowanie ich nie stanowi problemu, są znacznie tańsze i wydaje mi się, że łatwiej jest na nich pisać programy). Po długim czasie szperania w Internecie w jednym z wielu artykułów na temat programatora EXTRA-PIC i jego różnych wariantów, jeden z autorów napisał, że Extrapic działa z każdym portem COM, a nawet adapterem USB-COM.

Obwód tego programatora wykorzystuje konwerter poziomów logicznych max232.

Pomyślałem, że jeśli używasz adaptera USB, bardzo głupio byłoby dwukrotnie konwertować USB na usart TTL, TTL na RS232, RS232 z powrotem na poziomy TTL, jeśli możesz po prostu pobrać sygnały TTL z portu RS232 z USB- układ konwertera usart.

Więc zrobiłem. Wziąłem układ CH340G (który ma wszystkie 8 sygnałów portu COM) i podłączyłem go zamiast max232. I to właśnie się wydarzyło.

W moim obwodzie jest zworka jp1, która nie jest w dodatkowym piku, zamontowałem ją bo nie wiedziałem jak zachowa się wyjście TX na poziomie TTL, więc umożliwiłem jej odwrócenie na pozostałej wolnej NAND element i jak się okazało było OK, na pinie TX jest logiczny, dlatego po włączeniu na pinie VPP jest 12 V, ale podczas programowania nic się nie stanie (chociaż można odwrócić TX w oprogramowaniu) .

Po złożeniu płytki przyszedł czas na testy. I tu przyszło główne rozczarowanie. Programista został natychmiast zidentyfikowany (za pomocą programu ic-prog) i zaczął działać, ale bardzo powoli! W zasadzie – zgodnie z oczekiwaniami. Następnie w ustawieniach portu com ustawiłem maksymalną prędkość (128 kilobodów) i zacząłem testować wszystkie znalezione programy dla JDM. W rezultacie PicPgm okazał się najszybszy. Mój pic16f628a został w pełni sflashowany (hex, eeprom i konfiguracja) plus weryfikacja przez około 4-6 minut (odczyt jest wolniejszy niż zapis). IcProg również działa, ale wolniej. Nie było żadnych błędów programistycznych. Próbowałem też flashować eeprom 24c08, efekt ten sam - wszystko szyje, ale bardzo wolno.

Wnioski: programator jest dość prosty, nie zawiera drogich części (CH340 - 0,3-0,5 $, k1533la3 ogólnie można znaleźć wśród złomu radiowego), działa na każdym komputerze, laptopie (a nawet tabletów można używać na Windows 8/10 ). Minusy: jest bardzo powolny. Wymaga także zewnętrznego zasilania dla sygnału VPP. W rezultacie wydawało mi się, że w przypadku rzadkiego migania szczytów jest to łatwa do powtórzenia i niedroga opcja dla tych, którzy nie mają pod ręką starego komputera z niezbędnymi portami.

Oto zdjęcie gotowego urządzenia:

Jak mówi piosenka: „Uczyniłem go z tego, co było”. Zestaw części jest bardzo różnorodny: zarówno SMD, jak i DIP.

Dla tych, którzy odważą się powtórzyć obwód, prawie każdy będzie odpowiedni jako konwerter USB-Uart (ft232, pl2303, cp2101 itp.), Zamiast k1533la3, odpowiedni będzie k555, myślę, że nawet seria k155 lub zagraniczny analog 74als00, może nawet działać z logicznymi elementami NOT typu k1533ln1. Dołączam własną płytkę drukowaną, ale każdy może przerysować tam okablowanie pod kątem elementów, które były dostępne.

Lista radioelementów

Proponowany programator powstał w oparciu o publikację z magazynu „Radio” nr 2, 2004, „Programowanie nowoczesnych PIC16, PIC12 na PonyProg”. To mój pierwszy programator, którego użyłem do flashowania układów PIC w domu. Programator jest uproszczoną wersją programatora JDM, oryginalny układ posiada konwerter RS-232 na TTL w postaci mikroukładu MAX232, jest bardziej uniwersalny, jednak nie da się go złożyć „na kolanach”. Układ ten nie posiada w ogóle ani jednego aktywnego elementu, nie zawiera nielicznych części i jest bardzo prosty, można go złożyć bez użycia płytki drukowanej.

Ryż. 1: Schemat ideowy programatora.

Opis działania obwodu
Obwód programatora pokazany jest na rys. 1. Rezystory w obwodach CLK (taktowanie), DATA (informacja), Upp (napięcie programowania) służą do ograniczenia przepływu prądu. Kontrolery PIC są chronione przed awarią przez wbudowane diody Zenera, dzięki czemu istnieje pewna kompatybilność pomiędzy logiką TTL i RS-232. Prezentowany obwód zawiera diody VD1, VD2, które „pobierają” napięcie dodatnie z portu COM względem pinu 5 i przekazują je do zasilania sterownika, dzięki czemu w niektórych przypadkach można pozbyć się dodatkowego źródła zasilania.

Konfigurowanie
W praktyce nie zawsze się zdarza, że ​​ten programator za pierwszym razem zadziała bez regulacji, bo... Działanie tego układu jest w dużym stopniu zależne od parametrów portu COM. Jednak u mnie na dwóch płytach głównych Gigabyte 8IPE1000 i WinFast pod XP wszystko działało od razu. Jeśli jesteś zbyt leniwy, aby poradzić sobie z uszkodzonym, bardziej złożonym obwodem programisty, powinieneś spróbować złożyć ten. Oto kilka rzeczy, które mogą mieć wpływ:

Im nowsza mata. pokładzie programiści poświęcają mniej uwagi tym portom, ponieważ porty te już dawno stały się przestarzałe. Możesz się tego pozbyć, kupując adapter USB-COM, choć ponownie zakupione urządzenie może nie być odpowiednie. Wymagane parametry są następujące: napięcie zmienne musi zmieniać się co najmniej od -10 V do +10 V (log. 0 i 1) w stosunku do 5. pinu złącza. Dostarczony prąd musi być przynajmniej taki, aby po podłączeniu rezystora 2,7 kOhm pomiędzy stykiem 5 a stykiem testowanym napięcie nie spadło poniżej 10V (sam nie widziałem takich płytek). Port musi także poprawnie określić napięcia pochodzące ze sterownika, przy napięciu bliskim 0 V, ale nie większym niż 2 V, wyznaczane jest zero, a przy napięciu powyżej 2 V, wyznaczane jest jedno.

Problemy mogą również wynikać z oprogramowania.
Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku systemu operacyjnego LINUX, ponieważ... Ze względu na obecność emulatorów takich jak wine, VirtualBox, porty mogą nie działać poprawnie i wymaga się od nich wielu możliwości. Omówię te problemy szerzej w innym artykule.

Znając te funkcje, zacznijmy je konfigurować.
W tym celu bardzo pożądane jest posiadanie programu ICProg 1.05D.
W menu programu należy najpierw wybrać odpowiednie ustawienie w ustawieniach. port (COM1.COM2), wybierz programator JDM. Następnie otwórz okno „Sprawdzanie sprzętu” w menu „Ustawienia”. W tym menu należy po kolei zaznaczać pola i za pomocą woltomierza zmierzyć napięcie na stykach podłączonego złącza. Jeśli parametry napięcia nie odpowiadają normie, to niestety może to być przyczyną niesprawności, wówczas będziesz musiał złożyć obwód z konwerterem RS-232 TTL. Po zaznaczeniu wszystkich pól należy upewnić się, że na diodzie Zenera generowane jest napięcie zasilania około 5 V. Jeżeli napięcia są w normie i nie ma błędów montażowych to wszystko powinno działać. Wkładamy sterownik do gniazda, otwieramy firmware, programujemy. Nie ma potrzeby zaznaczania pól wyboru typu „Odwróć dane” (wszystkie są odznaczone). Nie zapominaj też, że niektóre partie sterowników mogą mieć niestandardowe parametry i nie ma możliwości ich flashowania; w takich przypadkach za pomocą tego programatora możesz jedynie spróbować zmniejszyć napięcie zasilania z 5 V do 3-4 V przez odpowiednio podłączyć. diodę Zenera, zajrzyj do sterownika pod kątem błędnego załączenia trybu LVP (programowanie niskonapięciowe), jak temu zapobiec, możesz przeczytać w Internecie dla konkretnego typu sterownika. Prawdopodobnie zwiększenie napięcia programowania problematycznego sterownika możliwe jest jedynie poprzez skomplikowanie obwodu poprzez wprowadzenie stopnia wzmacniającego ze wspólnym emiterem, zasilanego z dodatkowego źródła zasilania.

Porozmawiajmy teraz więcej o problemie z zasilaniem urządzenia. Programator był testowany z programami ICProg i konsolą picprog pod Linuksem, powinien współpracować z każdym obsługującym JDM po podłączeniu dodatkowego źródła zasilania (podłączany jest poprzez rezystor 1 kOhm do diody Zenera, diody z rezystorami w tym przypadku można podłączyć całkowicie wykluczone). Faktem jest, że algorytmy sterowania programisty dla poszczególnych programów są różne, program ICProg jest najbardziej bezpretensjonalny. Zauważono, że w systemie operacyjnym Windows program ten podniósł wymagane napięcie zasilania na nieużywanym pinie 2, tym samym programem pod emulatorem w systemie Linux na inną matę. Płyta nie była już w stanie tego zrobić, ale znaleziono wyjście poprzez pobranie zasilania z napięcia programującego. Ogólnie myślę, że można tego programatora używać z ICProgiem bez dodatkowego zasilania. W przypadku innego oprogramowania nie można tego zagwarantować, na przykład „natywny” picprog z repozytoriów Ubuntu bez zasilania po prostu nie wykrywa programatora i wyświetla komunikat „Nie znaleziono sprzętu JDM”. Prawdopodobnie albo odbiera jakieś dane bez podania napięcia programującego, albo robi to za szybko, przez co kondensator filtrujący nie zdążył się jeszcze naładować.

Jako programator podstawowy sugerujemy złożenie programatora kompatybilnego z JDM, który nazwaliśmy programatorem NTV, korzystając z oryginalnego projektu. Poniżej schemat programatora NTV (z wykorzystaniem gniazda DB9; nie mylić z wtyczką).

Programator zmontowany według tego schematu wielokrotnie i dokładnie flashował kontrolery (i szereg innych) i może być polecany do powtarzania początkującym radioamatorom.

Programator ten NIE DZIAŁA przy podłączeniu do laptopów, ponieważ... Poziomy sygnału interfejsu RS-232 (port COM) w systemach mobilnych są niedoceniane. Może również nie działać na nowoczesnych komputerach PC, w których sprzęt oszczędza prąd na porcie. Więc nie obwiniaj mnie, zbierz i przetestuj na wszystkich komputerach, które się pojawią.

Strukturalnie płytka programatora jest włożona pomiędzy styki złącza DB-9, które są przylutowane do pól stykowych płytki drukowanej. Poniżej rysunek płytki oraz zdjęcie zmontowanego programatora.

Dla uzupełnienia informacji należy powiedzieć, że istnieje jeszcze jeden podobny programator, który złożyłem dla mikrokontrolerów w obudowie 8-pinowej ( i ). Programator świetnie współpracuje również z tymi mikrokontrolerami. Poniżej rysunek płytki i zdjęcia.

Szybkie złożenie ulubionego układu na mikrokontrolerze nie stanowi problemu dla wielu radioamatorów. Jednak wiele osób rozpoczynających pracę z mikrokontrolerami staje przed pytaniem, jak je zaprogramować. Jedną z najprostszych opcji programisty jest programator JDM.

Programista ProgCode v 1.0

Ten program działa na Windows XP. Umożliwia programowanie sterowników PIC średniej rodziny (PIC16Fxxx) poprzez port COM komputera. Wskaźnik podłączenia programatora (w prawym górnym rogu okna) zmienia kolor na czerwony, jeśli na wybranym w ustawieniach porcie nie ma programatora. Jeżeli programator jest podłączony, program go wykrywa, a wskaźnik w prawym górnym rogu przyjmuje postać pokazaną na rysunku 1.

Format pliku SFR

Ustawienia portu i protokołu przy podłączaniu programatora

Lokalny eksplorator projektu

Przeglądarka projektów internetowych

Opis procesu programowania chipa

Rozważmy zapisanie informacji w pamięci flash mikrokontrolera PIC 16 F 628 A

Aby przesłać 1 bit informacji do mikrokontrolera należy ustawić 0 lub 1 (w zależności od wartości bitu) na linii danych (DATA) i spowodować spadek napięcia (przejście z 1 na 0) na linii zegara ( ZEGAR).
Jeden bit dla kontrolera nie wystarczy. Czeka jeszcze pięć, aby potraktować tę 6-bitową wiadomość jako polecenie. Kontroler bardzo lubi polecenia, a one muszą składać się z 6 bitów – taka jest natura PIC 16.
Oto lista i znaczenie poleceń, które PIC jest w stanie zrozumieć. Poleceń nie jest zbyt wiele - słownictwo tego kontrolera jest niewielkie, ale nie myśl, że jest to całkowicie głupie - są urządzenia z mniejszą liczbą poleceń

„LoadConfiguration” 000000 - Ładowanie konfiguracji

„LoadDataForDataMemory” – 000011 – Ładowanie danych do pamięci danych (EEPROM)
„InkrementAdres” 000110 – Zwiększ adres PC MK
"ReadDataFromProgramMemory" 000100 - Odczyt danych z pamięci programu
„ReadDataFromDataMemory” 000101 - Odczyt danych z pamięci danych (EEPROM)
„BeginProgrammingOnlyCycle” 011000 - Rozpocznij cykl programowania
„BulkEraseProgramMemory” 001001 – Całkowite kasowanie pamięci programu
„BulkEraseDataMemory” 001011 – Całkowite kasowanie pamięci danych (EEPROM)

Sterownik reaguje na te polecenia w różny sposób. Na różne sposoby po wydaniu polecenia musisz kontynuować z nim rozmowę.
Aby rozpocząć pełnoprawny proces programowania, należy również przyłożyć napięcie 12 woltów do styku MCLR sterownika, a następnie przyłożyć do niego napięcie zasilania. W tej sekwencji zasilania napięciem ma pewne znaczenie. Po włączeniu zasilania, jeśli PIC jest skonfigurowany do pracy z wewnętrznego oscylatora RC, może rozpocząć wykonywanie własnego programu, co jest niedozwolone podczas programowania, ponieważ awaria jest nieunikniona.
Wstępne zasilanie 12 woltów do MCLR pozwala uniknąć takiego rozwoju.
Podczas zapisywania informacji w pamięci flash programów MK po poleceniu

„LoadDataForProgramMemory” 000010 - Ładowanie danych do pamięci programu

konieczne jest przesłanie samych danych do sterownika - 16 bitów,
które wyglądają tak:

„0xxxxxxxxxxxxxx 0.”

Krzyżyki w tym słowie są samymi danymi, a zera na krawędziach są wysyłane jako ramka - taki jest standard dla PIC 16. W słowie jest tylko 14 bitów znaczących. Ta seria sterowników ma 14-bitowe polecenie formacie reprezentacji.
Po zakończeniu transmisji słowa danych, PIC czeka na następne polecenie.
Ponieważ naszym celem jest zapisanie słowa w pamięci programu MK, kolejnym poleceniem powinno być polecenie

„BeginEraseProgrammingCycle” 001000 – Rozpocznij cykl programowania

Po jego otrzymaniu kontroler rozłącza się ze światem zewnętrznym na 6 milisekund, które są mu potrzebne do zakończenia procesu rejestracji.

Sygnały na pinach mikrokontrolera generowane są przez komputer przy pomocy specjalnych programów – programistów. Do transmisji sygnału można wykorzystać porty COM, LPT lub USB. Z programatorem JDM współpracują programy takie jak PonyProg, IsProg, WinPic800.

Obwód programatora JDM

Jednym z pytań przy podłączaniu programisty do komputera jest to, jak zapewnić selektywną izolację. Aby uniknąć uszkodzenia portu COM w przypadku nieprawidłowego działania obwodu. Niektóre konstrukcje wykorzystują układ scalony MAX232, który zapewnia selektywną izolację i dopasowanie poziomu sygnału. W tym schemacie problem rozwiązano prościej - wykorzystując zasilanie bateryjne. Poziom sygnału pochodzącego z komputera jest ograniczony przez diody Zenera VD1, VD2 i VD3. Pomimo prostoty obwodu programatora JDM, można go wykorzystać do programowania większości typów mikrokontrolerów PIC.

Przyporządkowanie pinów dla mikrokontrolerów serii PIC16Fxxx w zależności od rodzaju obudowy jest w większości przypadków standardowe, jednak jeśli są co do tego jakiekolwiek wątpliwości, wówczas najpewniejsze jest sprawdzenie arkusza danych pod kątem konkretnego egzemplarza MK. Część dokumentacji dostępna jest na rosyjskiej stronie internetowej http://microchip.ru Kompletny zbiór arkuszy danych i innej dokumentacji znajduje się na stronie internetowej producenta mikrokontrolera PIC: http://microchip.com

Indeks projektów