- Что такое программатор
- Классификация программаторов.
- По типу поддерживаемых микросхем
- По способу программирования микросхем
- По подключению к компьютеру
- По количеству одновременно программируемых микросхем
- По дополнительным функциональным и сервисным возможностям
- Программатор для начинающих.
- Как пользоваться программатором?
- ТОП программаторов для прошивки памяти
- ТОП программаторов для ПЛИС
- ТОП программаторов для микроконтроллеров
- Топ-10 лучших программаторов
- NOAHlink
- Iprog Plus v80
- Turbosky PMT-1
- Xhorse VVDI PROG
- CH341A
- EZP2019
- MiniPro TL866 II Plus USB
- LC-01 USBISP
- ST-link v2
- RT809H
- Советы по выбору
- Назначение
- Тип подключения к чипу
- Другие критерии
- Собираем программатор для микроконтроллеров PIC и микросхем EEPROM
- Необходимые изменения.
- «Прошивка» микроконтроллера PIC18F2550.
- Обновление «прошивки» программатора.
- Работа с программатором. Программа PICkit2 Programmer.
Что такое программатор
Первый вопрос, который вы хотите задать заранее, это то, что вообще такое «программист»? Слово «программист» образовано, как ни странно, от слова «программа». Что такое программа? Если вспомнить, что такое телепередача и зачем она была нужна (кстати, она и сегодня продается в газетных киосках), становится понятно, что телепередача – это временной интервал этих самых телепередач. Это означает, что программа может вызывать какие-то действия или события, которые будут выполняться одно за другим во времени, когда мы этого хотим или нет. Следовательно, программатор — это всего лишь устройство, которое позволяет нам писать или читать программу. Изменить программу может только сам программист 😉
Для начинающих радиолюбителей переход от сборки простейших аналоговых устройств, типа мультивибраторов, к сборке устройств с помощью МК может быть затруднен, поскольку мало просто разобрать и запаять устройство на печатной плате, необходимо еще и выгрузить прошивка в память микроконтроллера с помощью программатора. Как уже писалось в предыдущих статьях, микроконтроллер, пока мы не «зальем» на него прошивку, просто бесполезный кусок кремния. И тогда начинающий радиолюбитель ищет в Интернете информацию о том, как собрать простой, но эффективный программатор, который поможет ему быстро приступить к этому непростому делу.
Классификация программаторов.
По типу поддерживаемых микросхем
- Специализированный программист. Устройство, которое программирует микросхемы только одного типа или микросхемы одного производителя.
- Условно универсальный программатор. Устройство, которое программирует (поддерживает) микросхемы различных типов и/или микросхем различных производителей.
- Универсальные программисты. Устройства, программирующие (поддерживающие) микросхемы всех видов и микросхем всех производителей.
Очевидно, что чем шире спектр поддерживаемых микросхем, тем сложнее будет программно-аппаратная реализация такого устройства.
Аппаратная часть простейших программаторов, позволяющих программировать микросхемы одной серии, как правило, представляет собой кабель и несколько резисторов, подключаемых к одному из портов ПК.
Универсальный планировщик построен на основе универсальных драйверов оборудования. Аппаратные контроллеры подключаются к клеммам блока и должны обеспечивать:
— предоставление и чтение логических уровней;
— обеспечение сложных тактовых последовательностей в широком диапазоне частот;
— подача напряжения в широком диапазоне и с высокой точностью.
В целом, чем более универсальны аппаратные контроллеры и чем больше их количество, тем более универсальным является это устройство.
По способу программирования микросхем
- Параллельный программатор. Программирование чипа производится в блоке программатора;
- Внутрисхемный программатор или провайдер. Программирование чипа выполняется непосредственно на устройстве пользователя в режиме программирования ISP (внутрисхемном), который иногда называют режимом последовательного программирования.
Параллельный программатор. Для выполнения необходимых действий с микросхемой ее необходимо вставить в блок программатора. Затем в программном интерфейсе выбрать соответствующий тип совместимой микросхемы, затем запустить необходимый для выполнения режим (программирование, чтение, стирание, защита и т.д.).
Блок должен обеспечивать надежный электрический контакт между выводами микросхемы и аппаратными драйверами устройства. Как правило, универсальный программатор комплектуется блоком для корпуса микросхемы DIP. Наиболее надежными и удобными в использовании являются специальные накладки (заглушки) с нулевым усилием — (заглушка ЗИФ).
Программирование интегральных схем, не упакованных в DIP, требует использования специальных адаптеров для программирования.
Внутрисхемный программатор. Внутрисхемное программирование возможно только для тех микросхем, которые рассчитаны на этот режим. Как правило, такие микросхемы имеют встроенную схемотехнику, которая:
— необходимые для программирования напряжения генерируются от внешнего питающего напряжения;
— обеспечивать связь с внутрисхемным программатором через последовательный интерфейс (варианты протокола JTAG, SPI, UART).
Для реализации режима внутрисхемного программирования пользовательское устройство должно обеспечивать:
— необходимая коммутация выводами микросхемы;
— требуемые режимы зарядки и питания на соответствующих выводах микросхемы в режиме программирования.
Основным преимуществом внутрисхемного программирования является возможность совмещать процесс программирования и тестирования, исключая отдельный этап программирования микросхемы перед окончательной сборкой устройства.
Отличительной особенностью моделей серии ChipProg-xx является то, что помимо поддержки режима параллельного программирования (блочного программирования), они также поддерживают режим внутрисхемного программирования.
По подключению к компьютеру
Как правило, для подключения современного программатора к ПК используется порт USB. Раньше для этих целей использовались LPT и/или COM-порты. Некоторые модели также могут работать в автономном режиме, без подключения к ПК. Например, ChipProg-ISP2, помимо обычного управления с ПК, позволяет управлять:
— кнопка на ящике;
— по Ethernet (с гальванической развязкой);
— внешних программно-аппаратных комплексов.
При этом запрограммированная информация, все режимы программирования и опции сохраняются на встроенной SD-карте (до 256 проектов).
По количеству одновременно программируемых микросхем
Как правило, универсальный программатор может работать одновременно не более чем с одной микросхемой. Обычно для целей разработки, ремонта или обслуживания различных электронных устройств и строительных блоков этого достаточно. Для тиражирования микросхем выпускаются специализированные промышленные копировальные аппараты. Например, наш ChipProg-G41 оснащен четырьмя разъемами ZIF, что позволяет программировать до 4-х микросхем одновременно в асинхронном режиме, а CPI2-Gxxxx Chip Industrial ISP позволяет программировать до 14-ти микросхем одновременно в асинхронном режиме. Еще одна возможность значительно увеличить скорость тиражирования пакетов микросхем — воспользоваться функциональностью некоторых устройств. В частности, модели ChipProg-XX с интерфейсом USB обеспечивают множество возможностей программирования.
По дополнительным функциональным и сервисным возможностям
Различные устройства иногда существенно отличаются друг от друга по своим функциональным и сервисным возможностям.
Программатор для начинающих.
Для начинающего пользователя-программиста — коллега завтрашнего дня:
1. Если вам нужно устройство для программирования ограниченного круга микросхем, и в дальнейшем вы не планируете профессионально программировать микросхемы, то, скорее всего, вы сможете найти в Интернете описание подходящего устройства, способного воспроизводиться даже при наличии базовых радиолюбительских навыков. Удачи.
2. Если вы планируете начать программировать профессионально, не торопитесь, лучший программатор для начинающих не обязательно самый простой или самый дешевый. Возможно, вам будет полезно посмотреть материал с рекомендациями, какой универсальный программатор купить (выбрать).
Профессиональный и добротно сделанный программатор имеет следующие опции, полезные даже для начинающего пользователя:
— подробная документация, включая контекстные подсказки;
— Демонстрационный режим;
— поддержка разработчиков;
— встроенные механизмы защиты от некорректных действий пользователя;
— режим самодиагностики.
Как пользоваться программатором?
Программатор используется для программирования различных типов микросхем: телевизоров, ноутбуков, компьютеров, мониторов, автомобильных блоков и т.д.
Чтобы начать им пользоваться, необходимо подключить его к настольному компьютеру через порт USB. Если устройство подключено, на нем загорится красная лампочка. Если этого не произошло, то драйвера программного обеспечения не загрузились и устройство не было обнаружено компьютером. Когда компьютер нашел устройство, необходимо скачать специальную программу. Во многих случаях используется программатор CH341A. После всех действий по подключению можно переходить непосредственно к программированию.
Для программирования устройства необходимо открыть слоты на панели устройства для установки. Микросхема вставляется вдоль ключа и фиксируется защелкой. Если вам нужно прошить чип 25 серии, в устройстве предусмотрены площадки для программирования чипов. Для этого нужно припаять микросхему к площадке. Важно не забыть о фиксирующих элементах.
ТОП программаторов для прошивки памяти
- Универсальный программатор микросхем RT809H (EEPROM FLASH, EMMC, NAND, NOR, MCU);
- Программатор Microchip MiniPro TL866II Plus + 24 адаптера (BIOS, EPROM, FLASH, AVR, GAL, PIC);
- EZP2019 Высокоскоростной USB программатор с 9 адаптерами (25 FLASH, 24 EEPROM, 25 EEPROM, 93 EEPROM);
- EZP2010 USB High Speed Programmer — (25 FLASH, 24 EEPROM, 25 EEPROM, 93 EEPROM);
- Программатор CH341A — (25 FLASH, 24 EEPROM, 25 EEPROM).
ТОП программаторов для ПЛИС
- Программатор XILINX DLC9LP ISP — (Virtex и Spartan);
- Внутрисхемный программатор Lattice HW-USBN-2A — (Lattice);
- USB Blaster V2 High Speed JTAG Programmer – (MAX, Stratix, Cyclone, EPCS);
- Программатор Altera USB Blaster JTAG (FT245 + CPLD) – (MAX, Stratix, StratixII, Cyclone, CycloneII, Acex, APEX, FLEX, EPCS, EPC);
- Программатор Altera USB Blaster — (MAX, Stratix, StratixII, Cyclone, CycloneII, Acex, APEX, FLEX, EPCS, EPC).
ТОП программаторов для микроконтроллеров
- Универсальный программатор RT809F — (AVR, ATMEGA, Attiny, PIC, AT90, AT89S);
- Программатор автомобильных микросхем Xhorse VVDI PROG — MC9S08, MC68HC(9)12, MC9S12, V850, H8X, R8C, PCF79XX, драйверы Atmega, микросхемы памяти EEPROM);
- Программатор Nu-Link для микроконтроллеров NuMicro — (микроконтроллеры NuMicro);
- Внутрисхемный программатор-отладчик PICkit3 — (микроконтроллеры PIC);
- Программатор/отладчик Risym ST-LINK V2 mini – (микроконтроллеры STM8 и STM32);
- USBASP ISP Programmer v2.0 для AVR – (микроконтроллеры AVR);
- Программатор USB-UART STC Converter — (микроконтроллеры STC).
Топ-10 лучших программаторов
Универсальный программатор — это устройство связи между микроконтроллером и компьютером. С его помощью можно установить файл прошивки в память. На помощь придет специально разработанная программа, в которой уже есть протоколы для ее установки. Пользователь должен нажать кнопку несколько раз и дождаться загрузки файла.
На рынке представлено множество вариантов устройств. Недорогие модели подходят для работы класса микросхем. Если пользователь определился, что он собирается программировать, то это лучший для него вариант. Более дорогие аналоги намного функциональнее и обычно ориентированы на профессиональное использование.
К лучшим моделям программаторов относятся следующие бренды:
NOAHlink
Универсальное устройство производства датской компании для работы со слуховыми аппаратами. С его помощью пациент сможет ориентироваться в пространстве. Передача данных осуществляется через Bluetooth. Можно проверить речь на разных расстояниях. Устройство удобно носить. При настройке мастер может передвигаться по дому, ведь в нем нет кабелей и проводов. Беспроводное соединение считается самым безопасным.
Характеристика | Смысл |
Мануфактурная страна | Дания |
Масса | 0,141 кг |
Питание | элемент батареи типа АА |
Преимущества
- беспроводное соединение;
- широкий ассортимент;
- многофункциональный;
- легкий;
- речевой тест
Меньше
- частота зарядки;
- короткое время автономной работы.
Отзыв: «Лучшие программаторы датского бренда, имеющие гарантию использования и сертификаты качества. Устройство очень практичное, его легко носить с собой и использовать. Никаких дополнительных аксессуаров не требуется, надел, нажал кнопку и работает. Купили для слабослышащей бабушки. Ей очень понравилось”.
Iprog Plus v80
Продукция предназначена для силовых агрегатов и автомобилей. За короткий промежуток времени пробег можно скорректировать. Всего за несколько минут устройство может подготовить оборудование в автомобиле к использованию, прочитать информацию. Многофункциональное устройство может менять километры на мили, проверять работу всей системы автомобиля, загружать новую информацию при удалении старой.
Характеристика | Смысл |
Мануфактурная страна | США |
Масса | 0,1 кг |
Питание | USB-порт |
Преимущества
- компактный;
- многофункциональный;
- большой объем памяти;
- легко читать информацию;
- постоянное обновление рабочих драйверов.
Меньше
- индикатор не работает;
- коэффициент действия.
Отзыв: «Консультанты в специализированном магазине рекомендуют к покупке данное устройство. Очень нужная вещь для автовладельцев. Устройство подготавливает вас к работе, проверяет технические данные, благодаря регулярному обновлению драйверов вы можете не переживать за сохранность автомобиля”.
Turbosky PMT-1
Узкоспециализированное современное устройство, которое подходит для разных портов силовых установок. Он может выполнять функции, которые другие программисты не могут выполнять из-за расхождения между 1 и 0. Десятки функций можно настроить одним кабелем. Например, шумоподавление или внедрение собственного ключевого функционала. Драйвера для устройства можно бесплатно скачать с официального сайта производителя.
Характеристика | Смысл |
Мануфактурная страна | Китай |
Масса | 0,25 кг |
Питание | USB-порт, разъем Kenwood |
Преимущества
- долгий срок службы;
- красивое тело;
- хороший прием сигнала;
- прочный;
- батарея держит долго.
Меньше
- выходит из строя из-за неправильной настройки;
- не включает кабель для программирования.
Отзыв: «В целом аппаратом доволен. Удобное расположение кнопок, хорошая связь, быстрая зарядка. Продукт определенно стоит того”.
Xhorse VVDI PROG
Эта марка программатора предназначена для работы с микросхемами и блоками для автомобиля. Устройство имеет встроенное программное обеспечение, которое позволяет пользователю быстро и легко обновлять прошивку до последней версии. Благодаря функции самотестирования вы можете проверить работу устройства.
Характеристика | Смысл |
Мануфактурная страна | Китай |
Масса | 0,18 кг |
Питание | USB-порт, адаптер |
Преимущества
- ключи сброса;
- множество дополнительных функций;
- практичный;
- большой объем памяти;
- легко сочетается с автомобилем.
Меньше
- кнопки переключения передач плохо работают;
- долгое обновление драйверов.
Отзыв: «Аппарат показал себя с хорошей стороны. Легкий, практичный, быстро влияет на машину. Памяти достаточно, чтобы постоянно обновлять ключи от машины”.
CH341A
Простое и компактное устройство, которое предназначено для прошивки флешки. В комплекте есть все необходимое для работы. Производитель позаботился о пользователях и создал прошивку на русском языке, чтобы интерфейс программы был понятен с первого раза. Помимо флешки, они могут отремонтировать различные части компьютера, ноутбука. Главное стереть старые данные на устройстве, иначе будет ошибка.
Характеристика | Смысл |
Мануфактурная страна | Корея |
Масса | 0,2 кг |
Питание | USB-порт |
Преимущества
- индикатор питания;
- автоматическая установка драйверов;
- практичность использования;
- цена к уплате;
- оборудование.
Меньше
- сбои из-за неправильной установки программ;
- длинная запись информации.
Отзыв: «Очень рад, что приобрел устройство. Я даже не ожидал, что мой роутер заработает. Быстро установил нужные программы, сопряженные с роутером. Несколько минут и работает. Хороший и, главное, правильный аппарат”.
EZP2019
Полезное устройство, предназначенное для ремонта и обслуживания бытовой техники. При таком наборе функций цена остается доступной. Часто используется в фабричном производстве. Автоматизированная система самостоятельно выполняет тесты с прошивкой. Чтение лога занимает не более 10 секунд. Это не самый быстрый результат, но он считается лучшим среди устройств данной ценовой категории. Поддержка обновленных версий прошивки.
Характеристика | Смысл |
Мануфактурная страна | Китай |
Масса | 0,45 кг |
Питание | USB-порт, контроллер |
Преимущества
- компактный размер;
- высокая скорость чтения данных;
- автоматические тесты;
- простота подключения;
- бюджет.
Меньше
- ограниченный диапазон действия;
- требует дополнительного оборудования.
Отзыв: «Долгое время хранил на балконе старый телевизор, жалко его выбрасывать. Взял у знакомого программатор, прочитал инструкцию, установил нужные программы и увидел, что телевизор немного ожил. Очень рад такой находке, обязательно куплю себе, так как в доме много неотремонтированной техники”.
MiniPro TL866 II Plus USB
Высокоскоростной программатор, применимый к любой операционной системе. К одному компьютеру можно подключить 4 устройства. Огромный список устройств, которые поддерживают устройство. Устройство имеет большой список дополнительных функций, например, тестирование алгоритмов, отображение серийного номера. С его помощью вы можете установить код защиты авторских прав, что очень помогает в процессе производства.
Характеристика | Смысл |
Мануфактурная страна | Корея |
Масса | 0,35 кг |
Питание | USB-порт 5 В |
Преимущества
- многофункциональность;
- высокая скорость чтения;
- подключение к любой операционной системе;
- поддержка разных типов чипов;
- большой объем памяти.
Меньше
- довольно долго;
- неудобно подключать несколько устройств.
Комментарии: «В работе мы используем планировщик этой модели для выполнения широкого круга задач. Он делает свою работу очень быстро и качественно. Всего несколько минут и нужный информационный файл уже загружен на диск”.
LC-01 USBISP
Устройство предназначено исключительно для извлечения данных, с чем оно справляется хорошо. За небольшую цену пользователь получит качественный регулятор, легко подключается и считывает данные. Благодаря ESP8266 можно передавать данные с чипов. Внешне он напоминает плату с желтыми разъемами, в которые вставляются модули. Микросхема соединяет модуль с компьютером. Производитель позаботился и о стабилизаторе напряжения.
Характеристика | Смысл |
Мануфактурная страна | Китай |
Масса | 0,4 кг |
Мощность аккумуляторной батареи | USB-порт, ИП |
Преимущества
- понятная схема подключения;
- портативное устройство;
- компактный;
- высокая производительность;
- мощный.
Меньше
- обмен данными осуществляется после впайки перемычки;
- частая зарядка.
Отзыв: «Я начал работать в сфере программирования недавно, поэтому у меня появился такой девайс. Пока всем нравится, с задачами справляется. Быстрая загрузка данных, вывод на диск. Есть стабилизатор напряжения”.
ST-link v2
Это устройство обладает высокоскоростным интерфейсом, позволяющим выполнять задачи в разы быстрее. Он помогает пошагово выполнять работу микроконтроллера и следить за его значением. Этот внутрисхемный программатор подключается к любому устройству, имеет отражающую подсветку режимов работы, стабилизатор напряжения. В автоматическом режиме производится прошивка системы.
Характеристика | Смысл |
Мануфактурная страна | Китай |
Масса | 0,8 кг |
Питание | USB-порт |
Преимущества
- регулятор напряжения;
- алюминиевый защитный кожух;
- автоматические режимы;
- не требует дополнительных портов подключения;
- светодиодные индикаторы.
Меньше
- хрупкость работы;
- как правило.
Мнение: «Профессиональное устройство, используемое в производственном процессе. С его помощью вы сможете настроить программное обеспечение очень быстро и эффективно. Есть оффлайн вариант”.
RT809H
Универсальный программатор привлекает простотой использования и широким спектром действий. Предназначен для записи информации с микроконтроллера. Идеально подходит для отладки электрооборудования. С помощью специального кабеля можно считывать информацию прямо с матрицы ноутбука. Подходит для прошивки компьютера. Устройство может работать как от сети, так и автономно. Хороший набор оборудования.
Характеристика | Смысл |
Мануфактурная страна | Корея |
Масса | 0,32 кг |
Питание | USB-порт, СОП-адаптер |
Преимущества
- широкий спектр возможностей;
- оборудование;
- поддерживает любую микросхему;
- автономность работы;
- практический смысл.
Меньше
- частые сбои при подключении из сети;
- средняя скорость передачи данных.
Отзыв: «Купил устройство для прошивки компьютера. Так как я не совсем разбираюсь в этом вопросе, прочитал инструкцию в интернете и быстро выставил порт. Подключил кабель, подключил к компу и скачал нужную информацию. Устройство оправдало мои ожидания”.
Советы по выбору
Изначально стоит определиться, для каких целей будет использоваться устройство. Есть 2 большие категории устройств:
- программатор прошивки;
- программатор микрочипов
Чтобы устройство без проблем выполняло весь спектр задач, оно должно иметь:
- блок, куда вставляется микросхема;
- интерфейс, через который вводится информация;
- программный и аппаратный драйвер.
В зависимости от типа поддерживаемых микросхем различают следующие устройства:
- специализированный программатор, работающий только с одним типом микросхем;
- условно универсальные, поддерживающие микросхемы разных типов;
- универсальный, который программирует все виды микросхем.
Если пользователь решил программировать, но в дальнейшем не планирует заниматься этим на профессиональном уровне, то он может выбрать простое специализированное устройство, в котором разберется даже новичок. Если устройство приобретается для регулярного использования на работе, то не торопитесь. Выбор моделей очень широк, и самое дорогое устройство не всегда самое лучшее.
Перед покупкой устройства стоит проконсультироваться со специалистами, знающими все тонкости работы с ним. Скорее всего, они предложат одно из описанных выше устройств, поэтому вы сможете сэкономить время и сразу заказать программатор, исходя из его характеристик и отзывов в этом материале.
Назначение
Прошивка, настройка, сбор данных разных устройств будут отличаться. Поэтому существуют специализированные программаторы, разработанные специально для автомобилей, бытовой техники, радиоэлектроники. В описании производитель указывает, с какими микросхемами работает программатор.
Если покупатель не знает, что именно он будет программировать, или занимается этим не профессионально, то он может выбрать универсальный программатор с широким набором совместимых микросхем. Для серийной работы лучше выбрать модель с большим количеством переходников.
Тип подключения к чипу
Подключение к компьютеру, с которого пишется прошивка, осуществляется через USB-разъем. Программатор можно подключить к чипу двумя способами:
- Параллельно. При выборе изделия с параллельным подключением следует обратить внимание на тип используемого разъема. Он должен быть совместим с чипом, иметь хорошее качество. Оптимальный вариант, когда есть хомут-соединитель или выдвижная планка. Недорогие модели обычно имеют один тип разъема, а более дорогие оснащены разными портами для разных корпусов.
- Внутрисхемный. Применяется в микросхемах, поддерживающих микрочиповый метод записи, чтения данных, прошивки. После этого схему можно перезаписать, не снимая ее с устройства. По сути, это автономное устройство.
Другие критерии
При выборе оптимального чипа для записи следует учитывать следующие показатели:
- Качество строительства. Этот показатель влияет на то, как долго будет работать чип.
- Время записи. В случае использования программатора в больших объемах важно, чтобы времени было мало. Тогда на прошивку продукта будет затрачено меньше времени, а общее количество запрограммированных устройств будет больше. Кроме того, при последовательной работе будет полезна возможность группового программирования. Если модель выбирается для любителя пошива отдельных вещей, временной критерий можно не учитывать.
- Цена. Это зависит от бренда, выпускающего продукт, функциональности, скорости программирования и других показателей.
- Открытый или закрытый тип кузова. Если требуется транспортировка, лучше отдать предпочтение моделям в прочном закрытом кейсе.
- Доступное количество программируемых чипов. Перед покупкой необходимо убедиться, что та или иная версия схемы поддерживается.
- Количество одновременно подключенных микросхем. Обычно работает с одной микросхемой, но для последовательной работы есть специализированные многоконтурные устройства.
- Метод обновления программного обеспечения. Разработчики регулярно обновляют программное обеспечение, исправляют существующие ошибки и расширяют функционал. По этой причине важно вовремя устанавливать обновления. Вам нужно заранее знать, как устанавливать новое программное обеспечение, исправлять ошибки, восстанавливать программное обеспечение. Большинство обновлений бесплатны.
- Драйверы. Для записи программы с компьютера необходимо определенное программное обеспечение. Обычно он проприетарный, разработанный производителем программатора. Также нужно заранее знать, какие языки поддерживаются.
- Оборудование. У программаторов разных типов могут быть переходники для подключения к разным микросхемам. Чтобы не искать подходящий переходник в магазинах, их можно поставить в комплекте с программатором.
- Производитель бренда. Лучше отдать предпочтение проверенным компаниям, которые имеют хорошую репутацию и отвечают за качество своей продукции.
Собираем программатор для микроконтроллеров PIC и микросхем EEPROM
Какие первые шаги должен сделать радиолюбитель, решив собрать схему на микроконтроллере? Естественно нужна управляющая программа — «прошивка», а так же программатор.
И если с первым пунктом проблем нет — авторы схем обычно представляют готовые «прошивки», то с программатором дела обстоят сложнее.
Цена на готовые USB-программаторы достаточно высока, и лучшее решение – собрать их самостоятельно.
Оригинальная схема взята с сайта LabKit.ru с разрешения автора, за что большое спасибо. Это так называемый фирменный клон программатора PICkit2. Поскольку версия прибора является «облегченной» копией фирменного PICkit2, автор назвал свою разработку PICkit-2 Lite, что подчеркивает простоту монтажа такого прибора для начинающих радиолюбителей.
Что может программист? С помощью программатора можно будет прошить большинство популярных и легкодоступных МК серии PIC (PIC16F84A, PIC16F628A, PIC12F629, PIC12F675, PIC16F877A и др.), а также микросхемы памяти EEPROM серии 24LC. Кроме того, программатор может работать в режиме преобразователя USB-UART и обладает некоторыми функциями логического анализатора. Особенно важной функцией, которой обладает программатор, является расчет калибровочной константы встроенного RC-генератора некоторых МК (например, таких как PIC12F629 и PIC12F675).
Необходимые изменения.
Есть некоторые изменения схемы, которые необходимы программатору PICkit-2 Lite для записи/стирания/чтения данных из микросхем памяти EEPROM серии 24Cxx.
Из изменений, которые были внесены в схему. Добавлено подключение контакта 6 DD1 (RA4) к контакту 21 панели ZIF. Вывод AUX используется исключительно для работы с микросхемами памяти 24LC EEPROM (24C04, 24WC08 и им подобными). Через него передаются данные, поэтому на схеме панели программирования он отмечен словом «Данные». При программировании микроконтроллеров вывод AUX вообще не используется, хотя он нужен при программировании МК в режиме LVP.
Также добавлен подтягивающий резистор на 2 кОм, который подключается между выводом SDA и Vcc микросхем памяти.
Все эти доработки на печатной плате я уже сделал, собрав PICkit-2 Lite по оригинальной схеме автора.
Микросхемы памяти 24Cxx (24C08 и др.) широко используются в бытовой радиоаппаратуре и иногда нуждаются в модернизации, например при ремонте ЭЛТ-телевизоров. Они используют память 24Cxx для хранения настроек.
В ЖК-телевизорах используется другой тип памяти (флеш-память). Я уже рассказывал о том, как прошить память ЖК телевизора. Кому интересно, посмотрите.
В связи с необходимостью работы с микросхемами серии 24Схх пришлось «допиливать» программатор. Я не стал травить новую плату, я просто добавил необходимые элементы на плату.
Ядром устройства является микроконтроллер PIC18F2550-I/SP.
Это единственный чип в устройстве. МК PIC18F2550 нужно «прошить». Эта нехитрая операция у многих вызывает ступор, так как возникает так называемая проблема «курицы и яйца». Как решил, расскажу чуть позже.
Список деталей для сборки программатора.
Имя | Обозначение | Обозначение/Параметры | Марка или тип товара |
Для основной части программатор | |||
Микроконтроллер | ДД1 | 8-битный микроконтроллер | PIC18F2550-I/СП |
Биполярные транзисторы | ВТ1, ВТ2, ВТ3 | КТ3102 | |
VT4 | КТ361 | ||
Диод | РВ1 | КД522, 1Н4148 | |
Диод Шоттки | ВД2 | 1Н5817 | |
Светодиоды | ХЛ1, ХЛ2 | любое свечение 3 вольта, красное и зеленое | |
Резисторы | Р1, Р2 | 300 Ом | МЛТ, МОН (мощность 0,125 Вт и выше), импортные аналоги |
R3 | 22 кОм | ||
R4 | 1 кОм | ||
Р5, Р6, Р12 | 10 кОм | ||
Р7, Р8, Р14 | 100 Ом | ||
Р9, Р10, Р15, Р16 | 4,7 кОм | ||
R11 | 2,7 кОм | ||
R13 | 100 кОм | ||
Конденсаторы | С2 | 0,1 мкм | К10-17 (керамика), импортные аналоги |
С3 | 0,47 мкм | ||
Электролитические конденсаторы | С1 | 100 мкФ*6,3 В | К50-6, импортные аналоги |
С4 | 47 мкФ*16 В | ||
Индуктор (дроссель) | L1 | 680 мкГн | унифицированный типа EC24, CECL или самодельный |
Кварцевый резонатор | ZQ1 | 20 МГц | |
USB-разъем | XS1 | тип USB-BF | |
Мост | XT1 | любой тип моста | |
Для панели установки микроконтроллера (МК) | |||
ZIF-панель | XS1 | любая 40-контактная панель ZIF | |
Резисторы | R1 | 2 кОм | МЛТ, МОН (мощность 0,125 Вт и выше), импортные аналоги |
Р2, Р3, Р4, Р5, Р6 | 10 кОм |
Теперь немного о деталях и их назначении.
Зеленый светодиод HL1 загорается при включении программатора, а красный светодиод HL2 загорается в момент передачи данных между компьютером и программатором.
Для придания устройству универсальности и надежности используется USB-гнездо XS1 типа «В» (квадратное). В компьютере используется разъем USB Type A. Поэтому перепутать штекеры соединительного кабеля невозможно. Кроме того, такое решение способствует надежности устройства. Если кабель пришел в негодность, его легко заменить на новый без проведения сварочных и монтажных работ.
В качестве дросселя L1 на 680 мкГн лучше использовать готовый (например, типа EC24 или CECL). Но если готового продукта не найти, то ускоритель можно изготовить самостоятельно. Для этого намотайте 250 — 300 витков провода ПЭЛ-0,1 на ферритовый сердечник дросселя типа CW68. Стоит учесть, что благодаря наличию ШИМ с обратной связью можно не беспокоиться о точности номинала индуктивности.
Напряжение для программирования высокого напряжения (Vpp) от +8,5 до 14 вольт создается ключевым регулятором. В него входят элементы VT1, VD1, L1, C4, R4, R10, R11. С вывода 12 PIC18F2550 импульсы ШИМ поступают на базу VT1. Обратная связь обеспечивается делителем R10, R11.
Для защиты элементов схемы от обратного напряжения линий программирования при использовании USB-программатора в режиме ICSP (In-Circuit Serial Programming) используется диод VD2. VD2 — диод Шоттки. Подбирать его следует при падении напряжения на PN-переходе не более 0,45 вольта. Также диод VD2 защищает элементы от обратного напряжения при использовании программатора в режиме преобразования USB-UART и логического анализатора.
При использовании программатора исключительно для программирования микроконтроллеров на плате (без использования ICSP) можно полностью исключить диод VD2 (я так и сделал) и установить вместо него перемычку.
Компактность устройству придает универсальная панель ZIF (Zero Insertion Force — с нулевым усилием установки).
Благодаря ему можно «вшить» МК практически в любой DIP-пакет.
На схеме «Панель установки микроконтроллера (МК)» показано, как устанавливать микроконтроллеры с разными корпусами на панель. При установке МК следует обратить внимание на то, чтобы микроконтроллер на панели располагался так, чтобы ключ микросхемы находился со стороны рычага блокировки панели ЗИФ.
При необходимости прошить микроконтроллер в корпусе для поверхностного монтажа (SOIC) можно использовать переходник или просто припаять к микроконтроллеру 5 пинов, которые обычно требуются для программирования (Vpp, Clock, Data, Vcc, GND).
Готовый чертеж платы со всеми изменениями вы можете найти по ссылке в конце статьи. Открыв файл в программе Sprint Layout 5.0, используя режим «Печать», можно не только распечатать слой с рисунком печатных проводников, но и увидеть положение элементов на печатной плате. Обратите внимание на изолированную перемычку, соединяющую контакт 6 DD1 и контакт 21 панели ZIF. Необходимо распечатать чертеж платы в зеркальном отображении.
Сделать печатную плату можно методом ЛУТ, а также маркер для печатных плат, с помощью цапонлака (я так делал) или методом «карандаша.
При монтаже первым делом припаиваются перемычки луженой медной проволокой, затем устанавливаются низкопрофильные элементы (резисторы, конденсаторы, кварц, штырьковая колодка ISCP), затем транзисторы и запрограммированный МК. Последним шагом является установка панели ZIF, разъема USB и припайка изолированного кабеля (перемычки).
«Прошивка» микроконтроллера PIC18F2550.
Файл «прошивка» — PK2V023200.hex необходимо записать в память МК PIC18F2550I-SP с помощью любого программатора, поддерживающего микроконтроллеры PIC (например, Extra-PIC). Я использовал программатор JDM JONIC PROG и программу WinPic800.
Залить «прошивку» в МК PIC18F2550 можно с помощью того же фирменного программатора PICkit2 или его более новой версии PICkit3. Естественно, это можно сделать и самодельным PICkit-2 Lite, если кто-то из ваших друзей успел собрать его раньше вас:).
Также стоит знать, что «прошивка» микроконтроллера PIC18F2550-I/SP (файл PK2V023200.hex) записывается в папку при установке программы PICkit 2 Programmer вместе с файлами самой программы. Приблизительное расположение файла PK2V023200.hex: «C:Program Files (x86)MicrochipPICkit 2 v2PK2V023200.hex». Для тех, у кого на ПК установлена 32-разрядная версия Windows, путь расположения будет другим: «C:Program FilesMicrochipPICkit 2 v2PK2V023200.hex».
Ну а если решить проблему «курицы и яйца» предложенными способами не удалось, то можно купить готовый программатор PICkit3 на сайте AliExpress. Там намного дешевле. О том, как покупать электронные детали и комплекты на AliExpress, я писал здесь.
Обновление «прошивки» программатора.
Прогресс не останавливается и время от времени Microchip выпускает обновления своего программного обеспечения, включая программатор PICkit2, PICkit3. Естественно, мы можем обновить и управляющую программу нашего самодельного PICkit-2 Lite. Для этого вам понадобится программа PICkit2 Programmer. Что это такое и как его использовать? Немного позже. А пока пару слов о том, что нужно сделать для обновления «прошивки».
Чтобы обновить программное обеспечение программатора, замкните перемычку XT1 на программаторе, когда он отключен от компьютера. Затем подключите программатор к ПК и запустите программатор PICkit2. Когда XT1 закрыт, активируется режим загрузчика для загрузки новой версии прошивки. Затем в программаторе PICkit2 через меню «Инструменты» — «Загрузить ОС PICkit 2» открыть заранее подготовленный hex-файл обновленной прошивки. Далее будет осуществляться процесс обновления программного обеспечения программатора.
После обновления нужно отключить программатор от ПК и снять перемычку ХТ1. В обычном режиме перемычка открыта. Узнать версию программного обеспечения программатора можно через меню «Помощь» — «О программе» в программе PICkit2 Programmer.
Работа с программатором. Программа PICkit2 Programmer.
Для работы с USB программатором нам необходимо установить на компьютер программу PICkit2 Programmer. Эта специальная программа имеет простой интерфейс, легко устанавливается и не требует специальной настройки. Стоит отметить, что работать с программатором можно и с помощью среды разработки MPLAB IDE, но для прошивки/стирания/чтения МК достаточно простой программы — программатора PICkit2. Рекомендую.
После установки программы PICkit2 Programmer подключаем собранный USB программатор к компьютеру. При этом загорится зеленый («питание») светодиод и операционная система распознает устройство как «программатор микроконтроллера PICkit2» и установит драйвера.
Запустите программатор PICkit2. В окне программы должна появиться надпись.
Если программатор не подключен, то ужасная надпись и краткая инструкция «Что делать?» в окне программы на английском языке.
Если программатор подключен к компьютеру с установленным МК, программа определит это при запуске и сообщит нам об этом в окне программатора PICkit2.