програматор Громова

1. програматор Громова

Наша сеть партнеров Banwar

Перше питання, яке ви хочете поставити в лоб - що ж взагалі таке "програматор"? Слово "програматор" утворюється як не дивно, від слова "програма". А що таке програма? Якщо згадати, що таке тілі програма і навіщо вона була потрібна (до речі, зараз до цих пір продається в кіосках), то стає зрозуміло, що програма телепередач - це розклад по часу цих самих телепередач. Значить програмою можна назвати якісь дії або події, які будуть виконуватися одне за іншим в часі, коли ми цього захочемо або не схочемо. Отже, програматор - це всього-на-всього якийсь пристрій, які дозволяє нам записувати або читати програму. Змінити програму вже може тільки сам програміст ;-)

СМ

Початківцям радіоаматорам перехід від збирання найпростіших аналогових пристроїв, типу мультивибраторов , До збірки пристроїв із застосуванням МК буває утруднений тим, що тут мало просто розвести і спаяти пристрій на друкованій платі, потрібно ще й залити прошивку в пам'ять мікроконтролера за допомогою програматора. Як вже було написано в попередніх статтях, мікроконтролер, до тих пір, поки ми не "залили" в нього прошивку, є просто марним шматком кремнію. І тоді початківець радіоаматор шукає інформацію в інтернеті про збірку простого, але ефективного програматора, який допоміг би йому взяти швидкий старт в цій нелегкій справі.

Я не помилюся, якщо скажу, що 80% новачків, якщо у них на комп'ютері є в наявності СОМ порт, збирають в якості першого вибору програм Программатор Громова. Ця схема, при своїй простоті і вмілому зверненні, справжній шедевр). Дійсно, адже для того, щоб зібрати своїми руками програматор, що підключається до USB порту і має в своєму складі мікроконтролер AVR, який потрібно попередньо запрограмувати, потрібен знову таки програматор. А де взяти новачкові програматор, нехай і для подібної разової прошивки? Виходить парадокс курки і яйця), щоб зібрати USB програматор, нам необхідно спочатку запрограмувати мікроконтролер програматора))).

Отже, давайте розберемо, що ж таке взагалі прошивання мікроконтролера (МК) за допомогою програматора, і як воно здійснюється? Для того, щоб прошити МК, нам буде потрібно зв'язка з самого програматора, пристрої, спаяного на друкованій платі, і програма, яка називається оболонкою, яка працює з цим пристроєм.

програматор Громова

Під кожен тип програматора найчастіше потрібно своя програмна оболонка. Для складання програматора Громова не потрібно програмувати мікроконтролер. В даному программаторе він відсутній. Цей програматор працює з двома широко поширеними оболонками для прошивання: PonyProg і Uniprof. У нас будуть присвячені окремі огляди на ці програми. Даний програматор підключається до СОМ порту. Єдиною перешкодою для його складання може стати фізична відсутність даного роз'єму на материнській платі вашого системного блоку. Чому саме системного блоку? Тому що ноутбуки, а також сучасні моделі материнських плат 2010 - 2011 року випуску і вище часто мають на контактах СОМ порту знижена напруга живлення. Що це означає? Це означає, що ви можете зібрати даний програматор, а він у вас не запрацює. Але з комп'ютерами 2007 - 2008 року випуску і старше, за винятком ноутбуків, даний програматор повинен гарантовано працювати. Розгалужувачі USB - COM не рятують в цьому випадку, так як при цьому спостерігається в кращому випадку, сильне зниження швидкості, в гіршому, програматор взагалі відмовляється працювати.

Давайте розглянемо принципову схему програматора:

Що ж ми бачимо на цій схемі? Роз'єм СОМ порту, інакше званий DB9, 7 резисторів однакового номіналу опором в 1 кОм і потужністю 0.25 Ватт і 3 імпульсних діода. З діодів підійдуть, або вітчизняні, КД522, КД510, або імпортні 1N4148.

Давайте розберемо, як виглядають дані радіодеталі.

На фото нижче представлений роз'єм DB9:

Як ми бачимо, Піни (висновки) цього роз'єму позначені цифрами на ньому. Якщо будуть якісь труднощі з визначенням який стрижень відповідає якого отвору роз'єму, рекомендую вставити зволікання в отвір Піна роз'єму, перевести мультиметр в режим звукової прозвонки і доторкнувшись одночасно щупами мультиметра до зволікання по черзі до кожного з штирьків на роз'ємі, видзвонити відповідність штирьків отворів. Це може знадобитися в разі, якщо ви підключаєте роз'єм проводками до плати. Якщо роз'єм буде упаяний безпосередньо в плату, то ці дії не потрібні.

У кого на панелі роз'ємів материнської плати, що знаходиться в задній частині комп'ютера, немає COM роз'єму, можна купити планки з таким роз'ємом. Але потрібно переконатися що виробники розпаяли контролер СОМ порту на материнській платі, і передбачили підключення шлейфа даної планки, безпосередньо до плати. Інакше такий варіант вам не допоможе. Як альтернативний варіант, можу запропонувати придбати контролер СОМ порту, розміщений на спеціальній платі розширення, яку встановлюють в PCI слот ПК

Також при бажанні, якщо ви захочете, щоб кабель, що підключається до СОМ порту, у вас відключався від програматора, можна відкрутивши гвинти кріплення, зняти роз'єм з планки, і закріпити його в корпусі програматора. Але будьте уважні, і після покупки продзвоните все жили, на відповідність номерам, з обох кінців кабелю, тому що часто у продажу зустрічаються схожі зовні кабелю, мають перехрещені жили. Кабель для підключення до даного роз'єму, повинен бути обов'язково повної розпаювання, DB9F - DB9F, прямій, не контралатеральний, з іншими кабелями роз'єм працювати не буде.

Якщо ж виникають проблеми з придбанням даного кабелю, можна взяти і контралатеральний кабель або подовжувач 9M-9F, але в такому випадку може знадобитися обрізати роз'єм з іншого кінця, і Видзвонити жилки по пінам роз'єму підпаяти безпосередньо до плати програматора. У мене, до речі, був якраз такий кабель - подовжувач, і мені довелося обрізати роз'єм з другого кінця. Не купуйте кабелю для прошивки телефонів через СОМ порт, вони не годяться для наших цілей, так як там неповна розпаювання жив.

Йдемо далі.

діоди беремо КД522, КД510 або 1N4148. Ось так виглядає діод КД522

Будьте уважні, діод має полярність включення. Іншими словами, його не байдуже як впаивать, можна впаяти і задом наперед, тоді програматор працювати не буде. Як відомо, діод має катод і анод. Катод промаркований, в даному випадку, чорним колечком.

Ну з резисторами , Я думаю, проблем не виникне. Йдете в радіомагазині і говорите продавцеві: "Мені потрібні резистори 1 кОм 0.25 Ватт". Бажано взяти імпортні резистори, так як у вітчизняних МЛТ йде більше відхилення від номіналу.

Якщо ви володієте методом ЛУТ , То для вас не складе труднощів зібрати програматор, з цієї друкованої плати. Нижче наведено скрін плати з програми Sprint Layout :

Якщо ж ви досі не освоїли метод ЛУТ, тоді вам більше підійде наступна плата, малюнок якої можна легко намалювати маркером для друкованих плат прямо на текстоліті. Обидва варіанти друкованих плат, ви зможете завантажити в загальному архіві, в кінці статті. Не забудьте зачистити і знежирити плату перед нанесенням малюнка. Висновки деталей на ній розташовані не близько, і проблем при пайку не виникне навіть у новачків

Відмінність плати від оригінальної схеми, в наявності світлодіода індикації і струмообмежувальні резистора в ланцюзі світлодіода. Всі висновки підписані на платі. Зліва номера висновків кабелю СОМ порту, які потрібно підпаяти до плати, що не підписані номера жив можна ізолювати і не підпоювати. Справа йдуть Піни для підключення до програмованого мікроконтролера.

У мене був зібраний п'ять років тому цей програматор на платі, зробленої від маркера. Так виглядала його друкована плата після лудіння на етапі складання в корпусі:

Вибачте за синю ізоляційну стрічку)), тоді ще, 5 років тому, термоусадочні трубки були в дивину.

Роз'єм кабелю програматора з іншого кінця був обрізаний, і проводки кабелю були упаяні безпосередньо в плату. Сам кабель був закріплений металевим хомутом. На фото видно, що кабель товстий, і якби був не закріплений, при згинанні міг порушитися контакт дротів, на платі програматора

Для підключення до мікроконтролеру встановлюється для прошивання на беспаечное макетну плату , Я використовував кольорові гнучкі проводки. Сполучені з проводками такого ж кольору, взятими з жилок кручений пари. Це зроблено для того, щоб з одного боку жилки не доломить при експлуатації, а з іншого було забезпечено легке підключення до макетної платі. Довжина даних дротів повинна бути максимум 20 - 25 Див, щоб уникнути помилок від наведень, при програмуванні. Не використовуйте звичайні неекрановані проводи, замість СОМ кабелю! Замучитеся з помилками при прошивці.

Програмований мікроконтролер потребує зовнішнього живлення +5 Вольт, що подається на програматор. Для цієї мети можна зібрати стабілізатор на мікросхемі 7805 , З живленням від зовнішнього джерела живлення, або зробити простіше і скористатися кабелем і зарядним пристроєм з виходом USB, підпаявши жилки кабелю USB прямо до друкованої плати.

Для довідки: харчування і земля, в роз'ємі USB йдуть по краях. Ось терморегулятори роз'єму USB:

Теоретично можна, якщо ви досить акуратний людина, живитися і від USB порту комп'ютера, підключивши до нього даний кабель, але пам'ятайте, ви робите це на свій страх і ризик! Краще знайти один раз гроші і придбати USВ зарядний пристрій. Не використовуйте відрізняються від USB, нестабілізовані зарядні пристрої від стільникових телефонів і іншої техніки, ви ризикуєте зіпсувати мікроконтролер.

При запітиванія від USB порту комп'ютера, в разі замикання жилок програматора +5 вольт (VCC) і землі (GND), ви ризикуєте спалити південний міст материнської плати комп'ютера, ремонт такої материнської плати буде недоцільний. Я користувався обома варіантами для подачі живлення, і через стабілізатор, і через кабель від зарядного USB. Ще один нюанс, після програмування мікроконтролера, щоб мікроконтролер запустився, необхідно розірвати ланцюг RESET.

Це можна зробити просто виткнув проводок з'єднаний з піном RESET програматора. І тоді програма, зашита в мікроконтролер почне виконуватися. Я вирішив зробити більш зручне рішення і поставив малогабаритний клавішний вимикач на розрив ланцюга RESET.

Іншими словами при його відключенні, ток в цьому ланцюгу більше не тече і мікроконтролер починає роботу. Замість клавішного вимикача можна скористатися будь-малогабаритної кнопкою з фіксацією, або поставити тумблер. Кому що підкаже фантазія ;-)

Напевно ви вже звернули увагу, що на схемі програматора Громова, є якісь незнайомі слова, а зокрема VCC, GND, MISO, MOSI, SCK і RESET. Розберемо, що ж означають ці позначення на прикладі мікроконтролера Attiny 2313.

В даному випадку зображена дуже поширена і недорога мікросхема: мікроконтролер AVR Tiny (він же Аttiny) 2313. Ніжки мікросхеми, як ми бачимо, мають свій номер. Нумерація йде проти годинникової стрілки, від ключа у вигляді точки, розташованої в лівому верхньому кутку корпусу мікроконтролера. Нижче на малюнку приклад того, як йде нумерація на мікросхемах в корпусі DIP :

В першу чергу нас цікавлять перераховані вище шість ніжок. Призначення всіх інших ми коротко торкнемося в кінці статті.

Отже, розшифровуємо:

VCC. На цю ногу ми подаємо напруга живлення мікросхеми. Стандартом є 5 Вольт. Припустиме відхилення в більшу сторону, до 5.5 Вольт. Напруга понад 6 Вольт, може привести до псування мікросхеми. Відхилення в меншу сторону більш допустимо. Є версії мікроконтролерів Tiny 2313V, які можуть працювати навіть від двох пальчикових батарейок або акумуляторів, або від напруги в 2.4 Вольта.

GND. Ну це всім знайома і відома "земля", вона ж "маса", і вона ж мінус харчування. Даний контакт є загальним для всіх пристроїв, які мають підключення один до одного. Якщо ви поєднуєте, будь-які блоки пристрою між собою, їх землі слід об'єднати. В даному випадку, земля мікроконтролера, об'єднується з землею програматора.

MISO. Скорочення від M aster - I n - S lave - O ut. З цієї лінії передаються дані від мікроконтролера до программатору.

MOSI. Скорочення від M aster - O ut - S lave - I n. З цієї лінії теж передаються дані від програматора до мікроконтролеру.

SCK. На цій лінії формується тактовий сигнал.

RESET. Даний висновок використовується для скидання мікроконтролера після стирання одиночним імпульсом. Якщо RESET буде відключений, шляхом помилкового виставлення певного фьюз, (про виставлення цього, і інших фьюз ми поговоримо в наступних статтях) ми не зможемо стерти і перепрошити мікроконтролер, через інтерфейс SPI.

Досить приєднати ці перераховані 6 пінів програматора, до 6 ніжок мікроконтролера, і ми зможемо прошити МК.

Розглянемо інші ніжки МК:

У мікроконтролера Tiny2313 3 порту: А (А0-А2, 3 ніжки), B (В0-В7, 8 ніжок) D (D0-D6, 7 ніжок), всього налічується 18 використовуваних як ніжок портів введення - виведення. Кожну з цих ніжок можна конфігурувати окремо на введення і на висновок. Чи не є ніжками портів, тільки земля (GND) і харчування (VCC).

Нижче розглянуто додаткове призначення деяких ніжок МК:

OC1A І OC1B. Ніжки для формування ШІМ (Широтно - імпульсна модуляція) сигналу, таймер 1.

OC0A і OC0B. Ніжки для формування ШІМ сигналу, таймер 0.

AIN0 і AIN1. Ніжки для подачі аналогового сигналу на мікроконтролер.

XTAL1 і XTAL2. Ніжки для підключення кварцового резонатора, для тактирования від нього.

RXD і TXD. Лінії підключення МК по інтерфейсу UART.

Я сподіваюся, ця стаття буде корисна починаючим аматорам мікроконтролерів, і дозволить зібрати програматор, який буде довгий час радувати вас своєю роботою.

Читаємо далі: Як шити за допомогою програматора Громова