Программатор Extra-PIC (Доработанный)

Один из главных вопросов, встающих перед радиолюбителем, начинающим осваивать микроконтроллеры, это – выбор программатора. Когда автор занялся освоением микроконтроллеров PICmicro фирмы "Microchip Technology Incorporated", и у него возникла данная проблема, были рассмотрены несколько вариантов. Хотелось найти оптимальный, по показателю универсальность - простота схемы - надёжность.

"Фирменные" программаторы и их аналоги были "вычеркнуты" в связи с довольно сложной схемой, включающей в себя те же микроконтроллеры, которые необходимо программировать. То есть получается "замкнутый круг": что бы изготовить программатор, необходим программатор. К тому же, "прошивки" к таким устройствам, как правило, не лежат в открытом доступе. Получивший широкое распространение программатор "Pony-prog", представляет очень простую схему, с питанием от ком-порта компьютера, в связи с чем, на форумах, в Интернете, очень часто появляются вопросы по сбоям при программировании того, или иного микроконтроллера. От так называемых "параллельных" программаторов было решено отказаться в связи с недостатком информации. В результате, выбор был остановлен на модели "Extra-PIC", распространяемой сайтом "5 Вольт".

Напомню, что данный программатор питается от внешнего источника, содержит буферный узел для согласования с ком-портом на микросхеме MAX232, и предназначен, не только для программирования микроконтроллеров PICmicro, но и некоторых микросхем "последовательной памяти". Работает он под управлением программы "IC-Prog" (а также "PonyProg" и "WinPic800"), которая распространяется совершенно бесплатно, что имело немаловажное значение, при выборе модели программатора (о настройке программы рассказано на том же "5 Вольт").

Однако, при более детальном изучении схемы, был выявлен и недостаток. Хочу привести цитату из статьи Н. Хлюпина "Два универсальных программатора", опубликованную в журнале "Радио" 2006-6-28:
"… известны два способа перевода микроконтроллеров PICmicro в режим программирования:
- при включённом напряжении питания Vcc поднять напряжение Vpp (на выводе -MCLR) от нуля до 12В
- при выключенном напряжении Vcc поднять напряжение Vpp от нуля до 12В, затем включить напряжение Vcc…
… Первый - в основном для приборов ранних разработок…
… во-вторых, он накладывает ограничения на конфигурацию вывода -MCLR, который в этом случае может служить только входом сигнала начальной установки…
… так как во многих микроконтроллерах предусмотрена возможность превратить этот вывод в обычную линию одного из портов…"

Оригинал в/у программатора работает только в первом режиме. Что бы иметь возможность работы во втором режиме, в устройство добавлен узел на транзисторах Q3, Q4 (нумерация элементов продолжает нумерацию оригинала).

Он аналогичен узлу на транзисторах Q1, Q2, и включается в разрыв линии связи вывода IN стабилизатора U2 и источника питания (вывод "+" C1, вход IN стабилизатора U1, эмиттер Q1, резистор R2). Благодаря наличию конденсатора C10, открытие транзистора Q3, а, следовательно, и Q4 происходит с задержкой, относительно Q1-Q2. Соответственно и напряжение Vcc будет подано позже Vpp. Диод D6 служит для быстрой разрядки конденсатора C10, при низком уровне сигнала на 3-м контакте разъёма X1. Номинал C9 уменьшен до 47 пФ, для уменьшения влияния на процесс включения-выключения Vcc. Светодиод D7 индицирует подачу напряжения Vcc.

Кроме того, в доработанный вариант программатора добавлен блок питания, включающий в себя: трансформатор T1 (ТПГ-2, с напряжением вторичной обмотки 15 вольт), предохранитель FU1, четыре диода выпрямительного моста D8-D11 (типа КД241) и выключатель SA1, во вторичной цепи трансформатора. В связи с чем, за ненадобностью, из схемы удалены элементы: X2, J1, D1, C7, C8, J2 (постоянно в положении 2-3). Номинал C1 увеличен до 470 мкФ, так как он теперь является сглаживающим фильтром блока питания.

Чтобы иметь возможность работы во втором режиме, в программатор добавлен электронный коммутатор напряжения Vcc на транзисторах VT3 и VT4, по схеме аналогичный уже имевшемуся коммутатору напряжения VPP (на транзисторах VT1 и VT2). Благодаря цепи R5C7 открывание транзисторов VT3 и VT4 происходит с задержкой относительно включения напряжения VPP. Если перемычка S1 установлена в показанное на схеме положение 1-2, с такой же задержкой включится напряжение Vcc, что и необходимо для работы во втором режиме. Если перенести перемычку в положение 2-3, напряжение Vcc будет включено постоянно, а программатор — работать в первом режиме.

Диод VD7 служит для быстрой разрядки конденсатора С7 при выключении напряжения Vcc. Номинал конденсатора С8 значительно уменьшен по сравнению с исходным, чтобы обеспечить высокую скорость нарастания и спада напряжения Vcc. Светодиод HL3 — индикатор наличия этого напряжения.

Чтобы превратить программатор в законченное изделие, в него добавлен встроенный сетевой блок питания (плавкая вставка FU1, трансформатор Т1, выключатель SA1, диодный мост VD1—VD4). Емкость конденсатора С1, ставшего сглаживающим, увеличена до 470 мкФ. Несколько не нужных более элементов удалены.

Печатная плата программатора показана на рис. 2. Некоторые панели для программируемых микросхем на ней совмещены, поэтому при установке микросхем следует быть особенно внимательным. Позиционные обозначения и номера контактов каждой из совмещенных панелей имеют на рисунке одинаковый цвет. Панели XS2—XS5 предназначены для МК PICmicro с соответствующим числом выводов. Панель XS6 — для восьмивыводных МК серии PIC12, a XS7 — для МК серии PIC10. В панель XS8 устанавливают для программирования микросхемы РПЗУ.

Разъём ICSP (X3) – IDC-10M, аналогичный применяемым на компьютерных "материнских" платах. Назначение выводов:

На основании обобщённых данных, было сделано несколько вариантов подключения программируемых микросхем, в зависимости от исполнения корпуса (адрес для микросхем EEPROM – 0). Однако не исключены и другие варианты "распиновок", для данных корпусов. Поэтому, перед программированием обязательно уточните назначение выводов конкретно используемой микросхемы!

Для экономии места, панельки, под программируемые микросхемы, скомбинированы.

Переключение режимов программирования производится джампером J3.

Источник: Программатор "Extra-PIC+"