EP 2004_05.pdf

ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA Miêdzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

5/2004 maj

CPU−meter

Udoskonalony pomysł przedsta−

wiony parę miesięcy temu

w EP. Str. 35 .

▲▲

Zamek do furtki

Pomysłowy sterownik do

zamka elektromagnetyczne−

go przedstawiamy w artykule

na str. 93 .

Wyświetlacze VFD od podstaw

Drugą część artykułu o regułach stosowa−

nia wyświetlaczy VFD we własnych aplika−

cjach przedstawiamy na str. 85 .

Przetwornik częstotliwość–

napięcie

Klasyczny miniprojekt wykonany

na wyspecjalizowanym układzie

scalonym. Str. 67 .

Subwoofer

Na str. 25 przedstawiamy budowę łatwego

w wykonaniu kanału basowego do zestawu

kina domowego.

Wzmacniacz

mikrofonowy

Projekt, który ucieszy

miłośników analogowych

układów audio. Str. 29 .

Ethernet w zastosowaniach

przemysłowych, część 1

“Sieciowe” no−

wości z oferty

firmy Moxa przed−

stawiamy w arty−

kule na str. 127 .

Przełącznik optyczny S/PDIF

Optyczne łącza cyfrowe audio są już

na tyle powszechne, że nawet w do−

mu przyda się przełącznik wejść

opisany w artykule na str. 19 .

Kochanie,

zmniejszyłem płytkę!

Altium nie ustaje w wysił−

kach, więc niemal co

miesiąc możemy przedsta−

wić nowość z oferty tej

firmy − kolejna na str. 47 .

Cyfrowa gitara MIDI

Druga część opisu tego niezwykłego

projektu. Str. 39 .

HPS40 − oscyloskop (bardzo)

osobisty

Możliwości “ręcznego” oscyloskopu

firmy Velleman przedstawiamy w arty−

kule na str. 49 .

Elektronika Praktyczna 5/2004

Nr 5 (135)

maj 2004

Projekty

Bezprzewodowo znaczy

Chipcon

Możliwości układów radiowych

firmy Chipcon przedstawiamy

w artykule na str. 43 .

Uniwersalny programator mikrokontrolerów PIC, część 1 .. 10

Przełącznik optyczny SPDIF ..................................................... 19

Subwoofer ................................................................................. 25

Wzmacniacz mikrofonowy ...................................................... 29

Uniwersalny szeregowy sterownik wyświetlacza LCD,

część 1 ....................................................................................... 32

CPU−meter ................................................................................. 35

Cyfrowa gitara MIDI, część 2 ................................................. 39

Miniprojekty

Przetwornik częstotliwość–napięcie ...................................... 67

Sprzęt

HPS40 − oscyloskop (bardzo) osobisty ................................... 49

Programy

Kochanie, zmniejszyłem płytkę!... ........................................... 47

Podzespoły

Nowoczesne metody

pomiaru prądu

Interesujące układy pomiaro−

we z oferty firmy Zetex przed−

stawiamy na str. 60 .

▲▲

Bezprzewodowo znaczy Chipcon ......................................... 43

Mikrokontrolery 8−bitowe HCS08 ............................................ 54

Nowoczesne metody pomiaru prądu ................................... 60

Wyświetlacze VFD od podstaw, część 2 .............................. 85

Miniaturowe przetwornice DC/DC ...................................... 130

Kurs

Mikrokontrolery 8−bitowe

HCS08

Motorola chce zdominować

rynek mikrokontrolerów o wyjąt−

kowo małym poborze mocy.

Pierwszy krok w tym kierunku

przedstawiamy na str. 54 .

W głośnikowym żywiole, część 7 ............................................ 63

Bascom czy C, część 1 ............................................................ 73

Silniki elektryczne w praktyce elektronika, część 6 ............. 77

Obsługa kart pamięci Flash za pomocą mikrokontrolerów,

część 3 ....................................................................................... 81

Układy programowalne, część 3 ........................................... 89

Automatyka

Ethernet w zastosowaniach przemysłowych, część 1 ...... 127

Sieci przemysłowe w praktyce, część 4 .............................. 132

Projekty Czytelników

Zamek do furtki ......................................................................... 93

Z kraju i ze świata........................................................ 115

Kramik+Rynek ................................................................ 97

Listy ................................................................................. 103

Ekspresowy Informator Elektroniczny..................... 111

Wykaz reklamodawców ............................................ 114

Biblioteka EP ................................................................. 123

Elektronika Praktyczna 5/2004

Uniwersalny programator mikrokontrolerów PIC

Uniwersalny programator

mikrokontrolerów PIC,

czêæ 1

AVT-573

Stwierdzenie, ¿e

mikrokontrolery PIC

zdominowa³y nasz rynek,

by³oby chyba lekko

przesadzone, faktem jednak

jest, ¿e s¹ one doæ lubiane

przez naszych elektroników-

konstruktorów. Wymaganym

w dzisiejszych czasach

standardem jest posiadanie

wewnêtrznej pamiêci

programu, najlepiej

programowanej w uk³adzie.

PIC-e warunek ten spe³niaj¹.

Trzeba tylko wiedzieæ, jak tê

pamiêæ zaprogramowaæ

i oczywicie mieæ czym to

zrobiæ.

Rekomendacje:

przedstawiony w artykule

uk³ad jest uniwersalnym

systemem umo¿liwiaj¹cym

programowanie

mikrokontrolerów

firmy Microchip.

Czy budowanie programatora

dedykowanego dla uk³adów jed-

nego producenta ma sens? W pier-

wszej chwili mo¿na by s¹dziæ, ¿e

raczej niewielki. Zauwa¿my jed-

nak, ¿e w praktyce czêsto siê

zdarza, ¿e konstruktorzy przy-

wi¹zuj¹ siê w³anie do mikrokon-

trolerów spod jednego znaku. Dla

nich dobry programator mo¿e siê

okazaæ sporym udogodnieniem

w pracy.

nia mikrokontrolera, wszystkie mo-

g¹ byæ wykorzystane do sterowa-

nia uk³adami systemu. Modu³ pro-

gramuj¹cy zosta³ wyposa¿ony

w prze³¹czniki elektroniczne w po-

staci kluczy analogowych, które na

czas programowania od³¹czaj¹ po-

trzebne wyprowadzenia mikrokon-

trolera od pracuj¹cego uk³adu

i przy³¹czaj¹ je do programatora,

a po zaprogramowaniu wyprowa-

dzenia te s¹ automatycznie prze-

³¹czane z powrotem do pracuj¹ce-

go uk³adu. Dziêki temu nie ma

obawy o uszkodzenie systemu

w przypadkupodania napiêciapro-

gramuj¹cego (12V) na wejcie

!MCLR mikrokontrolera, do które-

go mo¿e byæ do³¹czony uk³ad

cyfrowy. W przypadku programo-

wania w podstawce programatora

zastosowane klucze analogowe

prze³¹czaj¹ odpowiednio sygna³y

steruj¹ce tak, aby niezale¿nie od

typu mikrokontrolera jego pozycja

w podstawce by³a jednakowa (mik-

rokontroler jest zawsze umieszczo-

ny przy lewej krawêdzi podstaw-

ki). U³atwia to znacznie proces

programowania, szczególnie przy

czêstym wk³adaniu i wyjmowaniu

mikrokontrolera nie ma obawy, ¿e

zostanie b³êdnie w³o¿ony.

Tab. 1. Podstawowe w³aciwoci

programatora

3 Mo¿liwoæ programowania w systemie

3 Mo¿liwoæ zasilania z systemu

3 Mo¿liwoæ zasilania systemu z zasilacza

programatora

3 Mo¿liwoæ pracy przy zasilaniu bateryjnym

3 Sygnalizacja wietlna procesu

programowania

3 Niski pobór pr¹du ok. 3 mA w czasie

programowania

3 Znikomy pobór pr¹du w czasie spoczynku

<1 m A

3 Dostêpne dwa rodzaje darmowego

oprogramowania obs³uguj¹cego programator

3 Obs³uga niemal wszystkich dostêpnych

mikrokontrolerów PIC

3 Programowanie pamiêci z magistral¹

Microwire

Charakterystyka

programatora

Opisywany programator umo¿-

liwia programowanie mikrokontro-

lerów PIC zarówno w podstawce

programatora, jak i pracuj¹cym sys-

temie. Dla programowania w sys-

temie do³¹czone s¹ specjalne pod-

stawki-przejciówki umo¿liwiaj¹ce

normaln¹ pracê mikrokontrolera

w stanie spoczynku programatora

oraz programowanie bez koniecz-

noci jego wyci¹gania z podstawki.

Ca³y proces programowania odby-

wa siê automatycznie. Istotn¹ ce-

ch¹ programatora jest to, ¿e nie

zajmuje on ¿adnego wyprowadze-

Elektronika Praktyczna 5/2004

P R O J E K T Y

Uniwersalny programator mikrokontrolerów PIC

Oprócz programowania mikro-

kontrolerów programator umo¿li-

wia tak¿e obs³ugê pamiêci szere-

gowych typu 93Cxx, wyposa¿o-

nych w interfejs Microwire. Pro-

gramowanie pamiêci wymaga jed-

nak umieszczenia w odpowiednim

miejscu podstawki programuj¹cej,

gdy¿ prze³¹czniki nie prze³¹czaj¹

sygna³ów dla tej pamiêci.

Przy projektowaniu programa-

tora szczególny nacisk zosta³ po-

stawiony na maksymaln¹ uniwer-

salnoæ i wygodê programowania

oraz zminimalizowanie pobierane-

go pr¹du. W tym celu programator

zosta³ wyposa¿ony w prze³¹cznik

umo¿liwiaj¹cy jego zasilanie na

trzy sposoby: z zewnêtrznego za-

silacza, z baterii, korzystaj¹c z na-

piêcia dostêpnego w programowa-

nym systemie.

Zastosowane uk³ady CMOS

sprawiaj¹, ¿e pr¹d pobierany pod-

czas programowania wynosi oko³o

3mA (jeli dioda sygnalizacyjna

zostanie wy³¹czona), natomiast

pr¹d spoczynkowy jest mniejszy

od 1

wania, jednak przedstawiony w ar-

tykule programator pomimo znacz-

nego rozbudowania jest zgodny

funkcjonalnie z tam przedstawio-

nym.

Drugim programem steruj¹cym

jest program IC-Prog stworzony

przez Bonny Gijzena, który jest

dostêpny na stronie http://www.ic-

prog.com . Ten program posiada

du¿o wiêksze mo¿liwoci i umo¿-

liwia programowanie nie-

mal¿e wszystkich dostêpnych

obecnie mikrokontrolerów PIC.

Mo¿e tak¿e wspó³pracowaæ z in-

nymi typami programatorów.

Prezentowany uk³ad programa-

tora wraz z odpowiednim oprog-

ramowaniem umo¿liwia progra-

mowanie szerokiej gamy mikro-

kontrolerów oraz szeregowych pa-

miêci EEPROM. W tab.2 przesta-

wiona jest lista programowanych

uk³adów. Wymienione zosta³y je-

dynie mikrokontrolery z pamiêci¹

programu typu FLASH, pomimo

tego, ¿e mo¿na programowaæ tak-

¿e z pamiêci¹ EPROM. Z uwagi

na fakt, ¿e obecnie stosowane s¹

przede wszystkim mikrokontrolery

z pamiêci¹ FLASH, praca progra-

matora zosta³a sprawdzona dla

tego typu uk³adów.

Tab.2 Spis obs³ugiwanych

mikrokontrolerów z pamiêci¹

programu typu FLASH oraz pamiêci

EEPROM

L.p. Typ uk³adu

PIC12F629

20 PIC16F873

PIC12F675

21 PIC16F873A

PIC16F72

22 PIC16F874

PIC16F73

23 PIC16F874A

PIC16F74

24 PIC16F876

PIC16F86

25 PIC16F876A

PIC16F87

26 PIC16F877

PIC16F83

27 PIC16F877A

PIC16F84

28 PIC18F242

10 PIC16F84A

29 PIC18F248

11 PIC16F627

30 PIC18F252

12 PIC16F628

31 PIC18F258

13 PIC16F630

32 PIC18F442

14 PIC16F676

33 PIC18F448

15 PIC16F818

34 PIC18F1320

16 PIC16F819

35 PIC18F2320

17 PIC16F870

36 PIC18F4320

18 PIC16F871

37 PIC18F4539

19 PIC16F872

38 93Cxx

A. Tak niewielki pobór

pr¹du umo¿liwia wielomiesiêczn¹

pracê programatora przy zastoso-

waniu zasilania bateryjnego. Dziê-

ki temu przestawiony programator

mo¿e byæ traktowany równie¿ ja-

ko urz¹dzenie przenone. Rozbu-

dowany uk³ad zasilania umo¿li-

wia tak¿e zasilanie uruchamiane-

go systemu z zasilacza programa-

tora, co pozwoli na zmniejszenie

potrzebnych róde³ zasilania

w czasie prac nad projektem. Naj-

wa¿niejsze funkcje programatora

przedstawione s¹ w tab. 1 .

i programowanego uk³adu umo¿li-

wiaj¹ ustawienie na danej linii

stanu niskiego. Stan wysoki jest

natomiast wymuszany przez re-

zystory podci¹gaj¹ce zawarte

w drabince RP1. W ten sposób

w stanie logicznej jedynki wyjcie

odpowiedniego klucza jest w sta-

nie wysokiej impedancji, a stan

wysoki jest wymuszany tylko

przez zewnêtrzne rezystory. Takie

rozwi¹zanie jest szczególnie wa¿-

ne dla sygna³u danych Data,

gdy¿ linia ta musi realizowaæ

transmisjê w dwie strony. Od stro-

ny mikrokontrolera linia ta jest

pod³¹czona do jednego wyprowa-

dzenia, natomiast od strony kom-

putera sygna³ transmisji i odbioru

danych jest rozdzielony i do³¹czo-

ny do innych wyprowadzeñ z³¹-

cza LPT. Dziêki temu mikrokon-

troler mo¿e bez problemu wymu-

siæ stan niski na tej linii w przy-

padku, gdy komputer wystawi

stan wysoki. Sygna³ z komputera

jest podawany na wejcie steru-

j¹ce C uk³adu US1, natomiast

sygna³ powrotny z mikrokontrole-

ra jest podawany na pin 10 z³¹cza

równoleg³ego komputera.

Kolejnym blokiem programato-

ra jest prze³¹cznik sygna³u zega-

rowego i sygna³u danych. Prze-

³¹cznik ten jest zbudowany przy

u¿yciu kluczy analogowych za-

wartych w uk³adzie US2. Prze-

Budowa

Przestawiony w niniejszym ar-

tykule programator zosta³ zbudo-

wany na bazie programatora op-

racowanego przez Davida Taita

o nazwie Tait 'Classic' Program-

mer. Jego schemat jest przedsta-

wiony na rys. 1 . Programator ten

s³u¿y g³ównie do programowania

mikrokontrolerów PIC16x8x. Aby

przystosowaæ go do programowa-

nia pozosta³ych mikrokontrolerów,

schemat ten nale¿a³o znacznie

przekszta³ciæ. Porównanie obydwu

schematów pozwoli na zobrazo-

wanie wniesionych przeróbek.

Schemat blokowy zmodyfiko-

wanego programatora jest pokaza-

ny na rys. 2 , za schemat elek-

tryczny na rys. 3 . Ca³y programa-

tor mo¿na podzieliæ na kilka

bloków funkcjonalnych: pierwszy

blok stanowi interfejs pomiêdzy

komputerem a programowanym

uk³adem. Blok ten sk³ada siê

z uk³adu US1, który zawiera trzy

prze³¹czne klucze analogowe. In-

terfejs zosta³ wykonany w taki

sposób, ¿e klucze analogowe za-

równo od strony komputera, jak

Oprogramowanie steruj¹ce

Najistotniejsz¹ zalet¹ przedsta-

wionego programatora jest dostêp-

noæ darmowego oprogramowania

do jego obs³ugi. Jako aplikacjê

steruj¹c¹ mo¿na wykorzystaæ je-

den z dwóch programów udostêp-

nianych bez ¿adnych op³at, które

mo¿na pobraæ ze stron autorów.

Pierwszy program o nazwie Os-

hon PIC Programmer zosta³ stwo-

rzony przez Vladimira Soso i mo¿-

na go pobraæ ze strony http://

www.oshonsoft.com/picprog.html .

Oprogramowanie to umo¿liwia

programowanie jedynie mikrokon-

trolerów z rodziny PIC16. Na stro-

nie tej znajduje siê równie¿ sche-

mat prostszego programatora,

stworzonego dla tego oprogramo-

Elektronika Praktyczna 5/2004

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: