PICkit2 USB égető
utánépítése
Bizonyára sokan ismeritek a gyári PICkit2
áramkört. A ChipCad-nél meg lehet
vásárolni kb. 8000Ft-ért. Mi értelme
után építeni, ha ilyen olcsón meg
lehet
venni?
Hirtelen két indok jut az eszembe: Az egyik, hogy kb.
fél árban után építhető, a
másik, hogy olyan alkatrészekből
építkezünk, amelyek mind kaphatóak,
így ha netán tönkretennénk,
fillérekből javíthatjuk meg. Talán még az
se lehet mellékes, hogy a saját alkotásunknak is
tekinthetjük, ami számomra elég
nagy érték szokott lenni.
Lássuk a rajzot:

A gyáritól néhány ponton eltér
a rajz.
1. A D6+R21 páros arra szolgál, hogy ha olyan PIC-et
égetünk, vagy debuggolunk, aminek nincsen MCLR
felhúzó ellenállása, de a
konfigurációban a külső reset aktiválva van,
akkor a PIC ne maradjon Reset állapotban, amikor Vdd-t adunk
neki a beégetett program futtatásához,
kipróbálásához.
2. A klón nem tartalmazza a soros EEPROM-okat. Ennek az az
egyszerű oka, hogy a gyári szoftverek nem
támogatják a használatát jelenleg.
Arra szolgálnának, hogy a beléjük
letöltött PIC programot hordozni lehessen, és PC
nélkül is fel lehessen programozni egy
céláramkört. Én ezt a funkciót nem
értékelem túl sokra a mellett, hogy a
gyári áramköri kialakítás PC,
vagy egy USB csatlakozóra kivezetett külső 5V-os
tápegység nélkül nem működhet,
mivel a céláramkörből nem lehet
táplálni a 18F2550-et, mert a Vdd nem kerülhet
vissza rá a Vdd-ről. Véleményem szerint ez is az
egyik oka,
hogy még nem tartalmazza a gyári PICkit2 szoftver ezt a
lehetőséget. Megjegyzem, hogy ha netán életre kel
ez a lehetőség, akkor van elképzelésem az
EEPROM-ok elegáns illesztésére, de erről majd
akkor, ha
aktuális lesz.
3. Az R34-es lehúzó ellenállás a
gyári áramkörben egy FET-en keresztül
vezérelve kapcsolódik rá a Vdd vonalra. Úgy
gondoltam, hogy erre a megoldásra semmi szükség,
mivel ezen az ellenálláson alig folyik áram,
így fixen is rajta lehet.
4. A Vpp pump kapcsoló eleme itt FET lett. Ezzel
kihasználtam a két FET-et az egy tokban.
5. A kisebb maradék ellenállás és nagyobb
kapcsolási áram miatt a Vdd-t szabályzó P-s
FET-et megdupláztam. Igaz, hogy részben erre
szintén a két FET vezetett az egy tokjában.
6. Az R31 és R8 páros úgy született, hogy nem
kapható a 2k7-es ellenállás ahol a többi
alkatrészt találtam. A megoldás nem okoz
különösebben problémát, mivel az
ellenállások 10-esével rendelhetőek és
jutott ide is a megfelelő értékekből. Az csak
külön szerencse, hogy filléres dolgokról van
szó.
Néhány szót ejtenék a kritikus
alkatrészekről.
- A D7 egy Shotky dióda, ami itt azért fontos, mert
kevesebb feszültség esik rajta, mint egy sima
diódán. A szűkös USB 5V (4,7...4,9V) miatt erre nagy
szükség van.
- A D8 pozícióban viszont inkább a Shotky
gyorsaságát használjuk ki a 150KHz
kapcsolási freki egyenirányításához.
- Az alkalmazott FET-ek nagy árama itt feleslegesnek tűnik,
viszont a maradék ellenállásuk 2,5V Gate
feszültség mellett nagyon jól jön. A
másik ok, ami miatt ezekre esett a választás, hogy
nem nagyon lehet kapni hasonló paraméterekkel
megáldott kisebb áramú típusokat.
- Az MCP6001 pótolhatatlan OPA, de szerencsére
kapható.
- A BC807-817 tranyókra inkább az
olcsóságuk miatt esett a választás a
rengeteg típus közül, amelyek szintén
jók lehetnének ezekre a pozíciókra, ha
netán van a fiókotokban néhány
hasonló
darab.
- A LED-ek színeit magam választottam, de
természetesen mindenki olyan színűt választ az
adott pozícióba, amilyen neki tetszik!
A nyákrajz képe:

Talán lehetne még kisebbre tervezni, de akkor sokkal
nehezebb lenne a nyákot elkészíteni
vasalással. Így is kisebb lett, mint a gyári
és szinte pont akkora, mint a WPB_V2 kisebbik nyákja.
Az áramkör rajza(DesignWorksProf4) és
nyákrajza(CircuitMaker2000)
letölthető:
PICkit2_W_klon.cct
PICkit2_W_klon.PCB (jobb klikk,
mentés másként)
A megnézésükhöz szükséges
programok demói a kezdő oldalról letölthetőek. Ha
nem boldogulnátok, írjatok levelet.
A nyákterv első ránézésre
elrettentő lehet, de igyekszem leírni az
elkészítésének menetét, és
remélem, hogy nem fog gondot okozni senkinek!
Erről korábban próbáltam némi
segítséget
írni: Vasalásos
Nyákkészítés
Sok tanácsot és ötletet lehet találni a www.hobbielektronika.hu
fórumain is.
A nyáklap mindkét oldalát finom(600-1000-es)
polírpapírral elő kell
készíteni a
vasaláshoz. A csiszolást vizesen kell
végezni.
Nyáklap a vizes
csiszolás után:

A lézerrel kinyomtatott
rajzolat:
A Top oldalt kell tükrözve nyomtatni.


A kinyomtatott rajzolatokat a képen
látható módon lehet illeszteni, hogy a két
oldal pontosan egymás alá kerüljön a
nyákon. Ekkor még csak az egyik szélén kell
tűzőgéppel rögzíteni a két papírt:

A melegítést 1-2 percig kell végezni, a
vasalót nem szükséges mozgatni.
Ezután gyorsan
le kell görgőzni mindkét oldalt. Esetleg a túloldalt
érdemes még egy kicsit melegíteni és
újból finoman legörgőzni. Nem kell erősen, mert csak
szétlapul a festék.
A vasalódeszka és a nyák közé egy
bakelit lapot érdemes tenni, ami elég sík
és rideg, valamint jól bírja a hőt és
némileg hőszigetelő is.
A tűző szegecseket fogóval el kell lapítani,
hogy ne tartsa el a vasalót véletlenül.

Áztatás 5-10 perc. A papírt finoman
ledörgöljük, és a maradékot, ha nem
jönne le, fogkefével, vagy szigetelő szalaggal
körbetekert röviden kilógatott finom
sörtéjű vastag ecsettel, óvatosan
lekeféljük.
A papírt meg lehet kezdeni a körmünkkel is, de le is
lehet vágni a széleket és óvatosan
lehúzni. Én az előbbit választottam, de lehet,
hogy kevesebb papír maradt volna fenn, ha lehúztam
volna(lehúzáskor viszont a széleket
időnként fel szokta tépni). A hátramaradó
hártya nem gond, mert le lehetett dörgölni a
nagy részét, a többit a kefe lehozta.

Maratás előtt így
nézett ki a rajzolat a nyákon:


Látható, hogy vannak kis
hibák(átlátszó pad-ek). Ez nem mindig
szokott így lenni, van mikor sokkal jobban sikerül.
A hibákat megfelelő tollal
könnyen lehet javítani:

Maratás után:
A
festéket szintén víz alatti csiszolással
lehet eltávolítani az említett
finomságú polírpapírral. Ne
erőltessük, de aggódni sem kell, hogy esetleg
sérülne a panel.


Akik elég figyelmesek azok biztosan
észrevették, hogy a képeken
látható nyákrajzolatok nem egyeznek meg. Az
eltérések a fejlesztés közbeni hibák
javításai miatt vannak, és a miatt, hogy nem
készítettem újabb képeket minden
lépésről. Természetesen a közölt
nyák rendben van és szemléltetésre a
köztes verziók is megfelelnek.
A LED ek a panelen SMD kivitelűek, de az alkatrészek
között 3mm-es sima LED-eket íram. Sokkal
olcsóbbak, és simán beültethetőek a pad-ekre.
Hogy melyikre milyen színűt tesztek, rátok bízom.
Az átvezető furatokat én 0,5mm-es fúróval
fúrtam(el is törtem, mikor leejtettem :( ), de
0,8-assal is
ki lehet fúrni(mint ahogy a második verzióban
már azzal fúrtam :) ). Fontos, hogy nagyon éles
legyen a
fúró, mert egyébként letolja
túloldali forrszemet. A tekercs és a tüskesorok
furatai 1mm-esek. Ajánlom figyelmetekbe az EQUIP-TEST Kft.-t
ahol a Technoctrol fúrókat vettem. Ezek a
fúrók nagyon hosszú
élettartamúak(hacsak nem ejted le! :) ), és
kiváló minőségűek(nem olcsó).
Az ICSP csatlakozót a beforrasztáskor oda kell ragasztani
a nyákhoz valami pillanat ragasztóval.
A szükséges alkatrészek jegyzéke
és egy
lehetséges
beszerzési forrásból
származó
árai: Alkatrészlista
Ilyen lett a második panel, amin még mindig
sikerült két hibát elkövetnem, miután
módosítottam az előző tervet. Kicsit kapkodtam, hogy
hamar készen legyek. Ez így szokott lenni. Azért
ez már nem lett olyan rossz!
A beültetést az előző
panel alapján végeztem,
gondolom nektek
is megfelel beültetési rajz helyett a kész panel
képe!


Ha a kimaratott panelen néhány alkatrész
helyét (pl. egy 10nF-os kondit, ICSP csatit, LED-et) nem ott
találnátok ahol a képen van, ne lepődjetek meg. A
PCB-t is érdemes kinyitni, ill. kinyomtatni nagyban, hogy a
felirat nélküli alkatrészek helyét is
megtaláljátok.
Élesztés:
Ha minden alkatrész a helyére került és
többszöri átnézés után is rendben
találjuk az áramkört, akkor
megkísérelhetjük feltölteni rá a
firmwaret(FW).
Én a PK2V021000.hex használom, és a WPB_F18-al
programoztam fel a PIC-et. A PIC Azonosítás gombra
rábökve rögtön kiderül, hogy a 18F2550
áramkörileg rendben van-e.
Figyeljünk oda, mert a klónon lévő ICSP
csatikiosztás a Microchip által favorizált
kiosztásnak megfelelő, azaz eltér az általam
korábban alkalmazott WPB kiosztástól(amennyiben
esetleg valakinek van valamelyik megépített WPB
példány az erre erősen figyeljen)!
Szükség lehet egy rövid átalakító
kábelre, ami a fordítást elvégzi.
WPB->PK2 fordító:

PK2_WPB fordító:

WPB_V2 -> PICkit2 -> Céláramkör
láncolat.
Aranyos nem? :)

Természetesen ez csak egy szemléltetés, mivel
így soha nem lesznek összekötve. Habár elvileg
így sem történhet túl nagy baj. Csak a
játék kedvéért: először
feltöltöm a firmware-t a WPB_V2 vel, a PK2-re, majd a PK2-vel
feltöltöm a céláramköröm
programját. :) A dolog szépséghibája, hogy
a PK2-t és a WPB-t sem illik addig a
céláramkörre csatlakoztatni, amíg el nem
indítottuk a PC programját!
Ügyeljünk nagyon a megfelelő csatlakoztatásra, ha
esetleg más kiosztású
égetőáramkörünk van!
Engem is zavar ez a kiosztás mizéria, ennek
megszüntetését
célozva választottam a gyári ICD2, ill.
PICkit2
kiosztását(remélem a gyár nem fog
változtatni!).
Ez nekem is némi nyűggel jár, de hasznosnak tartom a
váltást.
Tehát ha felismerte az égető(pl. WPB_F18_xxx) a PK2-n
lévő 18F2550-es PIC-et, akkor nagyobb baj
már nem lehet.
Telepítsük fel a PC-re a PICkit 2 v2.40
programot(de ne
indítsuk el). A telepedett program
könyvtárában megtaláljuk a
szükséges firmwaret (PK2V021000.hex)
Égessük bele, majd
ellenőrizzük le, hogy sikerült e rendesen.
Csatlakoztassuk a klónt az USB-re, de előtte a PC
hangerejét emeljük meg, hogy hallhassuk a jellegzetes
csatlakozási hangot. Az USB
tápfeszültséget indikáló
LED világítani fog.
Ha ez megtörténik, akkor az
áramkör FW-je rendben van és az áramköri
részben sincs alapvető hiba.
Ekkor indítsuk el a PICkit 2 v2.40 programot,
és figyeljük a LED-eket, amikor is mindhárom LED-nek
villognia kell a detektálás folyamata alatt. Ha minden
rendben van, akkor a program a "PICkit 2
found and connected" üzenettel kell elindulnia.

Ezután hozzáfoghatunk a klón
ellenőrzéséhez(még ne csatlakoztassunk
céláramkört az égetőhöz!)
Válasszuk ki a Device Family menüből a 18F-eket. Ekkor az
üzenet a "No device detected" lesz. Folytassuk az
ellenőrzést a Tools menü, Troubleshoot... pontjával,
ahol a program segít a megfelelő feszültségek
meglétét ellenőrizni.
Egy "Next" után a Vdd
ellenőrzésre értünk. Itt a Test gomb
megnyomása után a Results: ablakban látnunk kell a
beállítotthoz igen közeli értéket,
miközben a klón Vdd LED-je égni kezd.

Számoljunk azzal, hogy 5V beállítása
esetén a soros diódán és a FET-en is esik
némi feszültség abból, ami eleve nem 5V. Az
USB feszültsége 4,7.. 4,9V szokott lenni.
Teszteljük végig a kisebb feszültségeket,
amikor is
elvileg már jó értékeket kell visszakapjunk
néhány tized eltéréssel. Az
értékeket a képen jelzett VDD lábon
műszerrel ellenőrizzük le! Ha ez rendben,
akkor a Vdd szabályzó rész rendben van.
A "Next" kétszeri nyomása után(közben
lesz egy figyelmeztetés), a Vpp ellenőrzésére
juthatunk. A Vpp mindig a kiválasztott PIC típusa
szerinti feszültséget teszteli, ami a 18F-eknél 12V,
a 24F-eknél 3,6V és így tovább. A
szükséges Vpp értékét minden esetben
közli, ahogy azt a képen láthatjuk az 1)-es kiemelt
sorban. Itt most a
Test Vpp gombra kattintva 12V közeli feszültséget kell
látnunk. Ekkor a Vdd és a Vpp LED
is világítani fog.

Ha ez rendben, akkor a továbbiakban a PDG és a PDC
vonalakat
tesztelhetjük(Next).
A Vdd be lesz kapcsolva(LED-je világít) és a
megfelelő gombokkal ki-be
kapcsolhatjuk a programozó lábakat. Egy műszerrel lehet
ellenőrizni, hogy a megfelelő szintek megvannak-e a
gerjesztésre. A vonalakon mért
feszültségeknek meg kell egyeznie a korábban
kiválasztott PIC-hez
tartozó Vdd értékével(pl.
24F-eknél ~3,3V, 18F-eknél ~4,5V, stb.). De ha a Vdd
ellenőrzés ablakban előzőleg beállítottunk egy
feszültséget, akkor annak megfelelő
feszültségeket kell mérjünk a kimeneteken.
Ezután még érdemes a Vdd kalibrációt
megtenni. Ez egyszerű. Rá kell kötni egy műszert a
kimeneti Vdd kapocsra, és elindítani a Tools/ Calibration
Vdd... menüpontot. Töröljük a
kalibrációt, majd beírjuk a műszeren
olvasható értéket a megfelelő helyre(ha
tizedesponttal nem fogadja el, akkor használjunk vesszőt.)

Ha ez is rendben van, akkor rá lehet kötni az
égetőnket a céláramkörünkre!
Kész.
Néhány gondolat a PK2 firmware-ről.
Az MPLAB a PK2 programozónak, vagy debuggernek való
kiválasztásakor vizsgálja, hogy melyik FW van az
égetőnkben. Ha nem a neki megfelelőt találja, akkor
forszírozza az égetést, azaz szó
nélkül beleégeti a szerinte megfelelőt. Ez a 8.00
MPLAB tól a 2.2-es verzió. Ha ezt nem szeretnénk
valami miatt, vagy netán saját verziójú
FW-t szeretnénk készíteni, akkor az MPLAB
IDE\PICkit 2 könyvtárban be kell állítani a
legmagasabb verziószámra a kívánt firmware
fájl nevét. Ez nálam jelenleg a PK2V021000.hex. Ha
ettől nagyobb verziószámmal szerepel egy fájl,
akkor az betöltésre kerül. Ezért ha a 8.00
verziónál nem szeretnénk a 2.2-es verziót
használni, akkor azt a fájlt át kell nevezni, hogy
becsapjuk az MPLAB-ot és a régebbi FW-vel
hasonlítsa össze az égetőnkben lévő FW-t.
Elvileg a 2.2-es FW is jól működik, de én nem
szoktam addig változtatni valamin, amíg az nem okoz
gondot! Érdekes, hogy a microchip oldalán nincs
még kint a 2.2 FW, csak a 8.xx verziójú
MPLAB-okkal telepedik.
Köszönetet szeretnék mondani szilva, trudnai és potyo hobbielektronikai
fórumtársaimnak a
segítségükért, ami nélkül sokkal
tovább tartott volna az áramkör végleges
formába öntése, és nem is
sikerülhetett volna ilyen jól!
Kapcsolat:
Ha kérdés vagy véleményetek van,
kérem a wattmep@tvn.hu
címre írjatok.
A fórumon is megtalálhatjátok a válaszokat
ill. feltehetitek a kérdéseket: PICKit2
klón építése.
Jó égetést!
2008.02.08. watt