Как прошить микроконтроллер PIC?

Работа с программой PicKit2 Programmer

Если вы уже собрали USB программатор PIC своими руками, то пора научиться им пользоваться. Для этого нам необходимо установить программную оболочку «PICkit 2 Programmer», которая разрабатывалась специально для управления программатором PICkit2.

Для работы программы требуется .NET Framework. Если этот пакет не установлен на компьютере, то его нужно установить. Также можно воспользоваться дистрибутивом «PICkit 2 Programmer» с интегрированным пакетом — PicKit 2 V2.61 Install with .NET Framework. Скачать его можно здесь.

Итак, если программа установлена, приступим к изучению её возможностей.

Устанавливаем микроконтроллер в панель программации, подключаем программатор к компьютеру и запускаем «PICkit 2 Programmer».

При запуске программа производит опрос программатора и автоматически определяет тип программируемого микроконтроллера по идентификационным битам (так называемому device ID). Внимание! Микросхемы семейства Baseline, а также микросхемы EEPROM и KeeLOG не имеют device ID. Чтобы программа смогла работать с этими микросхемами, нужно выбрать конкретное изделие через меню «Device Family».

Если вместо такой дружелюбной картинки покажется вот такая.

. то нужно проверить корректно ли подключен usb-кабель, и через меню «Tools» — «Check Communication» произвести переподключение устройства.

Открытие файла с прошивкой.

Чтобы записать программу МК в его память, необходимо выбрать в меню пункт «File» — «Import Hex».

Затем выбрать в открывшемся окне нужный файл прошивки.

После этого в окне памяти программ (Program Memory) и данных (EEPROM Data) отобразится содержимое .hex файла.

Запись программы в МК.

Теперь можно программировать МК. Для этого жмём кнопку «Write». Процесс записи занимает 3 — 5 секунд.

Об успешном выполнении процедуры записи уведомит надпись «Programming Successful».

Для большей уверенности можно провести процедуру проверки. При нажатии на кнопку «Verify» программа сравнивает данные hex-файла и данные, записанные в МК. Если верификация прошла успешно, то в окне сообщений появится надпись «Verification Successful».

Внимание! Если вы прошиваете микроконтроллеры PIC12F675, PIC12F629 и аналогичные с внутренним тактовым генератором, то при верификации может выскакивать ошибка. Дело в том, что PICkit2 Programmer (версии 6.21) сохраняет калибровочную константу, а затем записывает её в последнюю ячейку памяти МК. Понятно, что исходный файл прошивки и записанные данные в памяти будут отличаться. О калибровочной константе будет рассказано далее.

Быстрые кнопки.

Кнопка «Auto Import Hex + Write Device» понравиться тем, кто хочет «загонять прошивку» в МК нажатием одной кнопки. Один щелчок и программа предложит выбрать файл прошивки, а затем незамедлительно запишет её в МК.

Кнопка «Read Device + Export Hex File» выполняет обратную функцию — производит считывание данных с МК и предлагает сохранить файл прошивки в .hex файл.

Изменение битов конфигурации.

Биты конфигурации задают основные параметры работы МК. Это и тип генератора (кварц, RC-цепь), включение/отключение так называемого «сторожевого таймера», установка защиты от считывания памяти программ и некоторые другие. Как правило, при написании алгоритма работы МК (программы) прописываются значения, которые нужно записать в биты конфигурации. При «прошивке» программная оболочка берёт данные о конфигурации из самого файла прошивки и принудительно указывать эти данные не требуется.

Но, нам, как начинающим не будет лишним знать, как можно просмотреть или изменить конкретные биты конфигурации. Для этого щёлкаем по надписи «Configuration». Откроется окно редактирования битов конфигурации.

Если нужно поменять 0 на 1, то меняем — жмём «Save». Естественно, менять надо осознанно. Повторяю, при использовании готового файла прошивки менять ничего не надо, программа сделает всё автоматически.

Выбор модели микроконтроллера.

Микроконтроллеры бывают разные. Поэтому при программировании МК бывает необходимость указать конкретную модель микроконтроллера. При выборе пункта меню «Device Family» выпадает список семейств микроконтроллеров. Есть среди этого списка и микросхемы памяти EEPROM.

В отличие от микроконтроллеров, микросхемы памяти EEPROM не определяются автоматически по команде «Tools» — «Check Communication». Поэтому при считывании/записи микросхем EEPROM в программе необходимо указать маркировку микросхемы.

В меню выбираем пункт «Device Family» — «EEPROMS» — «24LC».

Далее выбираем конкретную марку микросхемы в выпадающем списке «-Select Part-«. Как видим, у нас микросхема 24LC08B (аналоги 24C08, 24WC08L и др.).

Чтобы считать данные с микросхемы EEPROM жмём «Read». Если в памяти записаны данные, то в окне «Program Memory» значения обновятся.

Кнопки «Write» (считать), «Erase» (стереть) выполняют соответствующие функции.

Калибровочная константа.

Как известно, для работы микроконтроллера требуется тактовый генератор. Элементом, который задаёт частоту работы этого генератора, может быть внешний кварцевый резонатор, RC — цепь. Но среди микроконтроллеров PIC есть такие, которые содержат необходимые задающие цепи внутри самой микросхемы. К таким МК относятся, например PIC12F629, PIC12F675.

На заводе в память таких микроконтроллеров записывается специальная константа, которая задаёт параметры встроенного генератора на 4 МГц. Эта калибровочная константа вида 34хх записывается в последнюю ячейку памяти программ по адресу 0x3FF.

При программировании микроконтроллера эту константу легко стереть. И хоть PICkit2 Programmer версии 2.61 автоматически сохраняет эту константу и затем записывает её при программации, не лишним будет записать значение константы OSCCAL.

При необходимости константу легко указать вручную. Для этого в меню выбираем пункт «Tools» — «OSCCAL» — «Set Manually».

В поле «OSCCAL value» указываем ранее записанное значение константы. Жмём кнопку «Set» (установить).

Теперь, когда вы знакомы с основными возможностями PICkit2 Programmer, можно смело начать сборку какого-нибудь устройства на микроконтроллере, например, RGB-светильника на PIC12F629/675.

КАК ПРОШИТЬ PIC КОНТРОЛЛЕР

В данной статье мы разберемся, как же прошить pic-контроллер, на примере металлоискателя Малыш FM. Для достижения данной цели нам потребуется:

1) Компьютер, в котором есть COM порт (ноутбуки не подходят).

3) Прошивающий софт.

Начнем разбираться по порядку.

Поиск схемы программатора провел по буржуйским сайтам. В итоге нашёл вот эту схему, развел под нее плату. Схема программатора:

Для более качественного просмотра схемы кликните на изображение. Единственный элемент управления в данной схеме – это переключатель S1, которым включается режим высоковольтного программирования. Хочу заметить то, что в данной схеме программатора общий провод схемы ни в коем случае нельзя объединять с 5 выводом (GND) COM порта. У меня получилась вот такая штуковина.

При подключении программатора к COM порту через удлиняющий кабель, длина последнего не должна превышать 0,5 метра. Прошивающего софта в Интернете навалом, но решил использовать IC-Prog – бесплатная программа. Последняя версия 1.06С от 05.04.2011. На официальном сайте можно скачать и драйвера IC-Prog NT/2000 (не думаю, что кто-то ещё пользуется 98-ми форточками или миллениумом). Если уж хочется поковыряться в данной софтине, то там же можно качнуть русский help. Итак, скачали, разархивировали все в одну папку. Запускаем экзешник, и лезем в настройки программатора Настройки>>Программатор. У меня они выглядят следующим образом.

Далее выполняем настройку самой программы Настройки>>Опции, где важны следующие закладки.

Когда все будет настроено, приступаем к самому процессу прошивки.

Прошивка pic-контроллера

У контроллера PIC12F629 на заводе записана калибровочная константа внутреннего тактового генератора. Ее желательно сохранить, а то вдруг припрет использовать микросхему в другом девайсе, в котором нет кварца. Для этого в IC-Prog выбираем тип контроллера и нажимаем кнопку «Читать микросхему». Константу ищем здесь.

Теперь выбираем файл прошивки Файл>>Открыть файл. В итоге все будет выглядеть вот так.

Небольшое отступление по поводу конфигурации (правая часть окна). Значение конфигурационных битов прописано в даташите на данный контроллер в разделе 9.1, русский перевод качать отсюда www.microchip.ru. Галочки напротив битов конфигурации в IC-Prog означают установку бита в 0. Не трогайте состояние бита MCLR если это не предусмотрено прошивкой! Все значения конфигурации прописываются при написании прошивки. Итак, продолжим. Загрузили прошивку, теперь нажимаем кнопку «Программировать микросхему» и пойдет процесс прошивки. На такой вопрос отвечать «Нет», иначе затрется калибровочная константа.

Осталось дождаться вот такой надписи.

А у кого нет COM порта, то можно прикупить такую штуковину или просто собрать ее самому.

Объяснил как сумел — думаю всем всё понятно. Если появились вопросы — пишите на форум. Рисунок печатной платы программатора и схему в формате SPL7 качаем здесь. Автор: skateman.

Самодельный программатор для PIC-контроллеров

Развитие электроники идёт стремительными темпами, и всё чаще главным элементом того или иного устройства является микроконтроллер. Он выполняет основную работу и освобождает проектировщика от необходимости создания изощрённых схемных решений, тем самым уменьшая размер печатной платы до минимального. Как всем известно, микроконтроллером управляет программа, записанная в его внутреннюю память. И если опытный программист-электронщик не испытывает проблем с использованием микроконтроллеров в своих устройствах, то для начинающего радиолюбителя попытка записать программу в контроллер (особенно PIC) может обернуться большим разочарованием, а иногда и небольшим пиротехническим шоу в виде дымящей микросхемы.

Как ни странно, но при всём величии сети Интернет в нём очень мало информации о прошивке PIC-контроллеров, а тот материал что удаётся найти — очень сомнительного качества. Конечно, можно купить заводской программатор за неадекватную цену и шить сколько душе угодно, но что делать, если человек не занимается серийным производством. Для этих целей можно собрать несложную и не дорогую в реализации самоделку, именуемую JDM-программатором по приведенной ниже схеме (рисунок №1):

Как можно догадаться, в схеме моего программатора использован корпус DIP8. При большом желании можно изготовить универсальный переходник под каждый тип микросхемы, получив тем самым универсальный программатор. Но так как с PIC-контроллерами работаю редко, для меня хватит и этого.

Хоть сама схема довольно проста и не вызовет трудностей в сборке, но она тоже требует уважения. Поэтому неплохо было бы сделать под неё печатную плату. После некоторых манипуляций с программой SprintLayout, текстолитом, дрелью и утюгом, на свет родилась вот такая заготовка (фото №3).

Первым делом выбираем тип программатора — JDM Programmer. Далее выставляем радиокнопку использования драйвера Windows. Следующий шаг подразумевает выбор COM-порта, к которому подключен ваш программатор. Если он один, вопросов вообще нет, а если более одного — посмотрите в диспетчере устройств, какой на данным момент используется. Ползунок задержки ввода/вывода предназначен для регулирования скорости записи и чтения. Это может понадобится на быстрых компьютерах и при возникновении проблем с прошивкой — этот параметр необходимо увеличить. В моём случае он остался по умолчанию равным 10 и всё нормально отработало.

На этом настройка программы IC-Prog окончена и можно переходить к процессу самой прошивки, но для начала считаем данные с микроконтроллера и посмотрим что в него записано. Для этого на панели инструментов нажимаем на значок микросхемы с зелёной стрелкой, как показано на скриншоте №11.

Arduino программатор PIC-ов.

ТехнарьКто

Иногда встречаются очень интересные проекты выполненные на микросхемах PIC. Это микроконтроллеры с RISC архитектурой,
производимые фирмой Microchip Technology. Программаторы для PIC сложные и дорогие. Чтобы сделать программатор для PIC, нужен программатор для PIC, замкнутый круг для самодельщина. Но у нас есть Arduina! Сделаем из ардуины очень дешевый, очень простой, но работающий как очень дорогие HVSP программаторы микроконтроллеров от Microchip Technology.

HVSP — это High Voltage Serial Programming, высоковольтное последовательное программирование. Высоковольтное программирование позволяет сделать рабочим окирпиченный PIC контроллер из за неправильно выставленных фьюзов или заблокированных ног используемых при низковольтном программировании. В общем без разницы в каком состоянии Вам пришлют хитрые китайцы микроконтроллер, главное, чтобы он был аппаратно живой. А разлочить можно и ардуиной. Запрограммировать можно и ардуиной.

Сборка на макетной плате.

Настройка Step-UP DC-DC

Пример работы программатора сделанного из ардуино нано в макете с парой дополнительных деталей которые можно выдрать из старой техники. Единственное для удобства я использовал повышающий преобразователь для получения 13V нужных для высоковольтного программирования. Удобство заключается в том, что просто вставляете программатор в USB и работаете не заморачиваясь на необходимости подачи внешнего питания. Иначе просто можно подать это напряжение от внешнего блока питания и схема станет еще проще.