123
Главная » 2012 » Январь » 14 » ПРОГРАММАТОР МК ATMEL
23:05
ПРОГРАММАТОР МК ATMEL


Программатор микроконтроллеров Atmel выполнен по простой и распространённой схеме. Он спроектирован и собран с полной интеграцией всех компонентов включая источник питания. Соединение с компьютером осуществляется через COM-разъём и шлейф.


С помощью программатора можно запрограммировать микроконтроллеры только фирмы Atmel. Далее приводится список программируемых микроконтроллеров: Attiny13,25,45,85, Atmega8,16,32. Через дополнительный разъём  возможно программирование микроконтроллеров в корпусе для поверхностного монтажа SOIC8, TQFP.

  Расположенные на печатной плате светодиоды зелёного и красного цвета свечения сигнализируют о нормальном питании или низком уровне напряжения (разрядке) батарейки.

$CUT$

***


 На фото.1 показан программатор в сборке.


Фото.1.Нажимайте фото для просмотра в полном размере.


1.ХАРАКТЕРИСТИКИ И ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ.


  Программатор питается от собственного интегрированного источника питания.(батарейки) Уровень напряжения источника питания контролируется с помощью микросхемы-супервизора (детектора напряжения). Подключение микроконтроллеров для программирования осуществляется через разъём с нулевым усилием Zif48 и цанговые панели DIP8, DIP40. Подключение к компьютеру осуществляется через COM-порт.



КОМПОНЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ

  1.Клипса-разъём для батарейки 9 вольт.
  2.Разъём с нулевым усилием Zif-48.
  3.Клеммы для установки кварцевого резонатора.
  4.Джампер (перемычка) подключения кварцевого резонатора.
  5.Панель DIP-40.
  6.Панель DIP-8.
  7.Разъём подключения микроконтроллеров в корпусе для поверхностного монтажа.
  8.Разъём DB9F.
  9.Светодиод красного цвета свечения индицирует разрядку батарейки.
10.Светодиод зелёного цвета свечения подключение напряжения источника питания.
11.Кнопка нажимная с фиксацией (вкл-выкл).
12.Клеммник винтовой.
13.Батарея напряжением 9 вольт.
14.Крепёж батареи (скрепка).
15.Шлейф соединяющий разъём DB9F и печатную плату программатора.


Фото.2.Нажимайте фото для просмотра в полном размере.



2.ПРИНЦИП РАБОТЫ.

На рис.1. Показана электрическая схема программатора. Микроконтроллер программируется по интерфейсу SPI. Согласование уровней выходных сигналов COM-порта с входным напряжением программируемого микроконтроллера осуществляется с помощью делителей на резисторах. Дело в том, что размах сигналов с COM-порта изменяется от -12 вольт до +12 вольт. А микроконтроллеры работают с сигналами от 0 до 5 вольт. Для того, чтобы согласовать эту разницу и не испортить микроконтроллер по каждому входу установлен делитель на двух резисторах. По входу инициации "сброс" установлены резисторы R1,R5. По входу MOSI (сигнал от программатора к микроконтроллеру) установлены R2,R6. По входу SCK (тактовый сигнал) R3,R7. И так, каждая из пар резисторов делит входное напряжение пополам. Но так как эти делители подключены через диоды, то сопротивление диодов (а это около 800 Ом) нормирует потенциал в средней точке делителя приближая его к значению 5 вольт. Ещё назначение диодов V1-VD3 выделение из двуполярного сигнала однополярной положительной составляющей (плюсика). При описании программаторов часто вопрос питания схемы решается подключением к блоку питания компьютера. На мой взгляд это не всегда удобно, поэтому в данной схеме было решено ввести понижающий стабилизатор напряжения 5 вольт. Конструктивно стабилизатор занимает мало места, но зато добавляет автономии программатору. Список радиокомпонентов и допустимой замены приведён на рис.2. Авторство на статью принадлежит © [url=http://www.servodroid.ru]SERVODROI.RU -Робототехника для начинающих своими руками[/url]. Если Вы читаете это сообщение пожалуйста, [url=http://www.servodroid.ru]сообщите нам[/url].

  На рис.1. приведена электрическая схема программатора. Микроконтроллер программируется по интерфейсу SPI. Согласование уровней выходных сигналов COM-порта с входным напряжением программируемого микроконтроллера осуществляется с помощью делителей на резисторах. Дело в том, что размах сигналов с COM-порта изменяется от -12 вольт до +12 вольт. А микроконтроллеры работают с сигналами от 0 до 5 вольт.

Чтобы согласовать эту разницу и не испортить микроконтроллер на каждый вход установлен делитель из двух резисторах. По входу инициации "сброс" установлены резисторы R1,R5. По входу MOSI (сигнал от программатора к микроконтроллеру) установлены R2,R6. По входу SCK (тактовый сигнал) R3,R7. Каждая из пар резисторов делит входное напряжение пополам. Но так как эти делители подключены через диоды, то сопротивление диодов (а это около 800 Ом) нормирует потенциал в средней точке делителя приближая его к значению 5 вольт. Ещё назначение диодов V1-VD3 выделение из двуполярного сигнала однополярной положительной составляющей.

При описании программаторов часто вопрос питания схемы решается подключением к блоку питания компьютера. На мой взгляд это не всегда удобно, поэтому в схеме было решено установить источник питания (батарейку) непосредственно а печатную плату. Питание микроконтроллера осуществляется напряжением +5 вольт от понижающего стабилизатора напряжения DA1(78L05).

Микросхема-супервизор DA2(КР1171СП47) отечественного производства непрерывно контролирует уровень напряжения на батарейке через вход 1. Её внутренний компаратор настроен на срабатывание при напряжении меньшем или равном 4,7 вольт. Как только батарейка истощит около 50% своего запаса энергии, супервизор сформирует на выходе 3 отрицательный потенциал. Светодиод HL2 тут же начнёт светиться сигнализируя о разрядке батарейки. После замены "севшего" источника питания на входе супервизора DA2 измениться потенциал и светодиод HL2 погаснет.


 
Рис.1.Принципиальная электрическая схема.
нажимайте фото для увеличения



3.ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ.


Печатная плата изготовлена из односторонне фольгированного листа стеклотекстолита толщиной 1-1,5мм. Размеры печатной платы 120х75мм. Ссылка на архив с чертежами и разводкой под ЛУТ размещена в конце статьи. В качестве источника питания используйте только "свежую" батарейку! Список радиокомпонентов приведён в таблице.1.
 
 Таблица.1.Список радиокомпонентов.
 

Примечание.1. Вместо КР1171СП43 рекомендуется установить КР1171СП53.
Примечание.2. На монтажном чертеже P1,P2,P3,P4,P5-перемычки. Причём перемычки P2 и P3 одновременно являются крепежом для батарейки их изготавливают из канцелярских скрепок.



4.ИНСТРУКЦИЯ ПО СБОРКЕ


  Для правильной сборки придерживайтесь инструкций по сборке. Редактировать, масштабировать чертежи в архиве нельзя, так как все чертежи архива в точных размерах.

1.Монтаж радиокомпонентов.

  После изготовления печатной платы проверьте токоведущие дорожки на возможные замыкания. Затем выполняйте монтаж всех указанных в таблице 1 радиокомпонентов. Диоды VD1-VD3 устанавливают и запаивают в вертикальной позиции.

На позиции для микроконтроллеров устанавливают и припаивают разъём и панельки соответственно Zif48, DIP8, DIP40.

При подключении разъёма COM-порта марки DB9F соедините шлейф-кабелем цифры на печатной плате с аналогичными цифрами указанными на разъёме. Будьте внимательны, так как ножка 1 на разъёме обозначена не очень хорошо и плохо читается.  Для программирования с внешним кварцем на печатной плате предусмотрена розетка ZQ1. Розетка изготавливается из кусочка панельки под микросхему, потребуется два сдвоенных гнездовых посадочных места.



Рис.2.Монтажный чертёж. нажимайте фото для увеличения


2.Порядок включения программатора.

  Прежде чем включать программатор вам необходимо скачать и установить управляющую программу Uniprof на компьютер. Скачать эту программу можно по ссылке внизу статьи. Пользоваться программатором несложно. Включите компьютер.  Подсоедините разъём COM от программатора. Вставляйте в панельку микроконтроллер для программирования. Включите питание программатора нажатием на кнопку. Запустите управляющую программу Uniprof. В зависимости от того, к какому порту будет подключен программатор в  управляющей программе выбираем порт COM1 или COM2 или COM3. С программой идёт help-инструкция, достаточно подробная чтобы самостоятельно разобраться в данной этой программе.

Чтобы легче ориентироваться при программировании микроконтроллеров на монтажном чертеже позиции помечены цветом (рис.2). Разъём ZiF48 помечен синим и красным цветом. На область помеченную красным цветом для программирования устанавливайте микроконтроллер Atmega8. На область помеченную синим цветом для программирования устанавливайте микроконтроллер Attiny2313. Микроконтроллеры серии Attiny13,Attiny25,Attiny45,Attiny85 программируют устанавливая в панель DIP8 отмеченную жёлтым цветом. Микроконтроллеры серии Atmega16, Atmega32 программируют устанавливая в панель DIP40 отмеченную зелёным цветом.


3.Если программатор не работает.

  Если программатор не работает или не происходит программирования микроконтроллера, то возможно вы допустили ошибки при монтаже или выполняли процедуру программирования неправильно.

Для новичков категорически не рекомендуется устанавливать и программировать фьюзы-биты, собирайте конструкции где установка этих бит не требуется! В случае ошибок в монтаже используйте инструкцию поиска приведённую далее.

  • Проверьте тестером источник питания (батарейку), напряжение должно быть не ниже 7 вольт! Если батарейка "свежая" то естественно напряжение составит не менее 9 вольт.
  • Проверьте печатную плату на замыкания и разрывы токоведущих дорожек. Проверьте установку диодов VD1-VD3.
  • Возможно вы ошиблись в подключении провода для COM-разъёма. Проверьте подключение разъёма и исправьте.
  • Возможно микроконтроллер неисправен. Установите в разъём аналогичный и вновь проведите программирование.
  • Возможно микроконтроллер программировался ранее с кварцевым резонатором. Подключите кварцевый резонатор через разъём ZQ1 и проведите программирование.
Примечание.3. Если первоначально микроконтроллер был запрограммирован с внешним кварцевым резонатором, то следующее программирование нужно проводить с внешним кварцевым резонатором! Иначе микроконтроллер не будет найден программой.

Сборка окончена!


В архиве: чертежи в точных размерах термоклише. Преобразовывать и редактировать чертежи нельзя! После скачивания распечатайте чертежи на лазерном принтере. Термоклише распечатайте на глянцевой бумаге. Используйте термоклише для перевода рисунка на стеклотекстолит по методу ЛУТ. 

 Скачать Uniprof    Программа для программирования.

 Скачать архив     Архив с чертежами.

Если у ВАС возникли вопросы пишите на ФОРУМЕ или в Online чат по робототехнике мы их обсудим!
автор Алексей Высоковольтный www.servodroid.ru
© Внимание! Полное либо частичное копирование материала без разрешения администрации запрещено!

Категория: Программаторы | Просмотров: 5004 | Добавил: Droid | Теги: программатор Atmel, программатор, программаторы, программатор Atmega, com-программатор | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 9
avatar
1 BLOCK • 19:19, 15.01.2012
Круто)
avatar
2 nightmare • 20:39, 17.01.2012
А реально вместо батарейки поставить 1-2 ионистора и заряжать их от DTR, RTS, когда микроконтроллер не программируется?
avatar
3 Droid • 21:56, 17.01.2012
Реально, пробуй! wink
avatar
4 parnaozi • 23:05, 21.01.2012
nu a na usb mojno sxemku iprashivki? ato com-pot pochti propal? nu xotia na novix kompax com-porta netu.
avatar
5 MSA-Beam-Robotics • 23:20, 21.01.2012
Это на каком это ПК нету кома ? Вот ЛПТ - да, но ком-другое дело. Даже а буках они еще есть.
avatar
6 ndao2012 • 14:38, 01.02.2012
Спасибо большое за схему!
Подскажите пожалуйста, какие аналоги можно использовать вместо HL1 и HL2? Любые зеленые и красные светодиоды или есть ограничения по характеристикам?
avatar
7 MSA-Beam-Robotics • 18:30, 01.02.2012
Любые светодиоды. wink
avatar
8 ndao2012 • 18:55, 01.02.2012
Спасибо smile
avatar
9 игорь • 17:16, 25.02.2012
Спасибо DROID,классная статья.
avatar