Отладочные платы для микроконтроллеров pic своими руками. Схемы и материалы. Расположение выводов ICSP у PIC-контроллеров

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

Тимофей Носов

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 ".

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.

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)

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.

Это устройство предназначено в первую очередь для изученuя основ микроконтроллерной техники u получения практических навыков программирования u отладки программ для широко распространённых микроконтроллеров среднего семейства фирмы Microchip PIC16F84A, PlC16F628А и может быть использовано в лабораторных и исследовательских целях. Прu подключении внешних периферийных устройств оно может служить макетом разрабатываемой микроконтроллерной системы, позволяя отлаживать программы во взаимодействии с реальными источниками сигналов и исполнительными устройствами.

В настоящее время в радиолюбительской практике широко используются микроконтроллеры семейства PICmicro. Они отличаются невысокой стоимостью, сокращённым набором команд, низким энергопотреблением, достаточным для многих задач быстродействием и развитой встроенной периферией. Однако любое устройство с микроконтроллером очень сложно разработать, не имея соответствующих средств программирования и отладки.

Для микроконтроллеров рассматриваемого семейства сегодня выпускают достаточно много промышленных программаторов, в том числе PicProg, Uniprog, EXTRA-PIC, PICkit-2.

Имеется и большой ассортимент пригодных для повторения программаторов любительской разработки. А вот разнообразие отладочных плат значительно скромнее: отечественные ЛОК-2, ЛОК-4 , зарубежные PIC-Easy , PIC-PG4 , PIC-MT-USB , LAB-X1 и др. Эти платы, однако, сложны по конструкции и слишком дороги для простого радиолюбителя.

Предлагаемая простая отладочная плата «PIC-ЛАБ» предназначена для отладки программ для таких широко распространённых микроконтроллеров, как PIC16F84A и PIC16F628A, в лабораторных и домашних условиях. Схема платы приведена на рис. 1.

Для микроконтроллера DD2 с отлаживаемой программой предусмотрена панель DIP-18, что позволяет легко заменять его. Кроме микроконтроллеров указанных на схеме типов в панель можно устанавливать и другие 18-выводные, имеющие аналогичное назначение выводов, например PIC16F648.

Все линии порта А установленного на плату микроконтроллера выведены на разъём XS2, а порта В — на разъём XS3. Сюда подключают необходимые при отладке внешние устройства. На плате имеются восемь единичных светодиодов HL2—HL9 и семиэлементный светодиодный индикатор HG1. С помощью блоков DIP-выключателей SA2—SA5 их можно подключить к порту В микроконтроллера через ограничивающие ток резисторы R8—R15.

Включают светодиоды HL2—HL9 записью лог. 1 в соответствующие разряды регистра PORTB микроконтроллера. Поскольку индикатор SA15-11EWA (HG1) с общим анодом, его элементы включают записью лог.0 в соответствующие разряды того же регистра. Если заменить индикатор аналогичным, но с общим катодом, например, SC15-11EWA, то его выводы 1 и 5 необходимо отключить от плюсового провода питания и соединить с общим проводом, как показано на схеме крестом и штриховой линией. Тогда элементы индикатора будут включаться, как и светодиоды HL2—HL9, записью единиц в разряды регистра PORTB.

DIP-выключателями блока SA1 к линиям RA0—RA3 порта А микроконтроллера при необходимости могут быть подключены кнопки SB1—SB4. При чтении регистра PORTA нажатым кнопкам соответствуют нули в соответствующих разрядах, не нажатым — единицы.

На плате предусмотрены также подключённый к выводам тактового генератора микроконтроллера кварцевый резонатор ZQ1, управляемый звуковой генератор на микросхеме DD1 с пьезоизлучателем НА1, коммутатор на транзисторе VT1 для управления нагрузкой, подключаемой к контактной колодке ХТ1. Работу звукового генератора разрешают записью лог. 1 в разряд RB7 регистра PORTB микроконтроллера. При этом должны быть замкнуты контакты 1—12 и 3—10 блока выключателей SA5. Громкость звукового сигнала можно увеличить, отключив один из выводов излучателя звука от общего провода и соединив его с выходом элемента DD1.3, как показано на схеме штриховой линией. Если вместо контактов 1 — 12 замкнуть контакты 2—11, то разряд RB7 станет управлять состоянием транзистора VT1.

Состояния выключателей блоков SA1—SA5, необходимые для организации работы отладочной платы «РIC-ЛАБ» в перечисленных ниже режимах, указаны в таблице (. — контакты замкнуты, о — контакты разомкнуты).

Режим 1 — индикация состояния всех линий порта В микроконтроллера восемью светодиодами HL2—HL9.
Режим 1.1 — светодиодная индикация состояния только семи линий порта В (RBO—RB6), выход RB7 управляет генератором звуковой частоты с пьезоизлучателем звука НА1.
Режим 1.2 — то же, что режим 1.1, но выход РВ7 управляет не звуковым генератором, а транзистором VT1.
Режим 2 — к линиям RB0—RB6 подключены катоды семиэлементного индикатора HG1.
Режим 2.1 — то же, что 1.1, но вместо светодиодов HL2—HL8 к линиям RB0—RB6 подключены катоды семиэлементного индикатора HG1.
Режим 2.2 — то же, что 1.2, но вместо светодиодов HL2—HL8 к линиям RB0—RB6 подключены катоды семиэлементного индикатора HG1.
Режим 3 — к портам микроконтроллера подключены только внешние устройства (через разъёмы XS2 и XS3).
Режим 3.1 — к порту А микроконтроллера через разъём XS2 подключены внешние устройства, порт В используется, как в режиме 1 или 2.
Режим 3.2 — к порту В микроконтроллера через разъём XS3 подключены внешние устройства, выводы RAO—RA3 порта А соединены с кнопками SB1 — SB4.

Детали и конструкция отладочной платы

Все детали устройства смонтированы на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5мм (рис. 2). Расположение на ней элементов показано на рис. 3. Плата рассчитана на установку постоянных резисторов С2-23-0.25 (R19) и 02-23-0,125. Конденсаторы С1, С2 — плёночные К73-17, а СЗ, 04 — керамические КТ-2 или К10-7В. Блоки выключателей SA1— SA4 — SWD1-4, SA5 — SWD1-6, кнопка SB5 — PSM1-1-0. Гнездо питания XS1 — DS-225, разъёмы XS2 и XS3 — однорядные цанговые панели соответственно SCSL-7 и SCSL-9, колодка XT 1 — DG301-5.0-03P. При необходимости к ней можно подключить динамическую головку 0,5ГД-30 или другую нагрузку сопротивлением не менее 16 Ом.

Вместо транзистора КТ829Б можно использовать другой той же серии. Семиэлементный индикатор с общим анодом SA15-11EWA заменяется A-1501R. Об установке индикатора с общим катодом было рассказано выше. Одну из проволочных перемычек на плате в этом случае следует перенести в положение, показанное на рис. 3 штриховой линией. Светодиоды L-816Н можно заменить на КИПМ15М10-К4-П5, а пьезоизлучательКР1-32101_— на ЗП-1.

Отладочная плата »PIC-ЛАБ» пригодна для использования в качестве средства обучения, при выполнении лабораторных экспериментов, а также для макетирования и отладки программ практических разработок на базе микроконтроллеров. Питать её можно от любого стабилизированного источника напряжения +5 В, в том числе от сетевого адаптера, способного отдавать ток не менее 200 мА.

  • Сергей Савенков

    какой то “куцый” обзор… как будто спешили куда то