Простая отладочная плата для микроконтроллеров PIC

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 [1, 2], зарубежные PIC-Easy [3], PIC-PG4 [4], PIC-MT-USB [5], LAB-X1 [6] 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.

Источник: Радио №11 2012г.
Автор: Е. КОЛЕСНИКОВ, г. Новомосковск Тульской обл.

C этой схемой также часто просматривают:

ЗАЖИГАЛКА ДЛЯ ГАЗА
Зарядное устройство для автомобильных и мотоциклетных батарей
Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов
Имитатор для проверки телефонных аппаратов
Простые датчики для охранной сигнализации
Стабилизаторы напряжения на микросхеме ВА6220
Выключатель для настольной лампы
Усилитель ЗЧ с низким напряжением питания
Ограничитель разрядки аккумуляторной батареи