АНОТАЦІЯ
В комплексному курсовому проекті розробляється конструкція програматора ”PІС, AVR, мікросхем пам’яті” .
Проведені обґрунтування принципової схеми, розрахунок деяких фрагментів електричної принципової схеми. Виконана розробка плати друкованої та розрахунок її розмірів, проведено розрахунок надійності.
ВСТУП
В даному комплексному курсовому проекті розроблено конструкцію програма тора ” PІС, AVR, мікросхем пам’яті”.
Більшість універсальних програматорів дозволяють працювати з мікросхемами різних типів. Зустрічаються також програматори, що працюють тільки з певним типом мікросхем, наприклад тільки з мікроконтроллерами чи микросхемами памяті. В загальному можна виділити такі групи:
програматори мікросхем памяті (EPROM, EEPROM, FLASH, SRAM, FRAM та ін.);
програматори мікроконтроллерів (внутрішня память типу EPROM, FLASH)
програматори мікросхем ПЛМ (CPLD та ін.);
програматори - тестери мікросхем логіки та ін.
Переважна більшість програматорів, від найпростіших до складних, підтримує стаціонарний режим роботи, тобто з підключенням до ПК. В такому випадку користувач може швидко запрограмувати мікросхему, а програмне забезпечення постійно контролює роботу апаратної частини пристрою.
Програматори з можливістю автономної роботи, дають можливість запрограмувати мікросхему без підключення до ПК. Файл з даними до програмування в таких випадках записується на носій інформації. Найчастіше використовується карти памяті типу Compact Flash, SD Flash або флешки USB (USB Flash drive).
1 Загальний розділ
1.1 Область застосування та призначення
В даному комплексному курсовому проекті розробляється конструкція програматора PІС, AVR та мікросхем пам’яті.
Програматор створений для програмування мікросхем типу PІС, AVR та мікросхем пам’яті. Данний проект дозволяє програмувати мікросхеми типу 18-вивідних МК PIC та 20-вивідних AVR.
Крім МК прилад дозволяє програмувати мікросхеми пам’яті з послідовним інтерфейсом, який знаходиться в меню програм. Для аналогічних мікросхем з інтерфейсом І2С в програматорі передбачена панель.
Запропонований програма тор працює під управлінням програми PonyProg, яка являється безкоштовною. Якщо обмежуватись Програмуванням МК PIC та мікросхем пам’яті, можна також використовувати програми IC-Progl05 та WinPic800, які ж розповсюджуються на тих самих умовах.
1.2 Технічні вимоги
1.2.1 Напруга живлення, В 15;
1.2.2 Типи мікроконтролерів:
- 18 вивідний PІС;
- 20 вивідний AVR;
- 10 вивідний ICSP;
- 8 вивідний 24CXX.
1.2.3 Підключення до ПК COM-порт;
1.2.4 програма керування pony-prog;
1.2.5 Габаритні розміри не більше 20х125х100;
1.2.6 Маса, кг не більше 0,25;
1.2.7 Середнє напрацювання на відмову, год. 19000;
1.2.8 Кліматичне виконання УХЛ 5.1;
1.2.9 Клас електробезпеки ІІІ.
1.3 Опис роботи приладу
1.3.1 Вибір елементної бази та принцип роботи схеми електричної принципової
Його перевагою є використання зв’язку з СОМ-портом мікросхеми МАХ232СРЕ (DA2) – спеціалізованого перетворювача рівнів RS232-ТТЛ. Це дозволяє виконати всі вимогам по рівням сигналів, що передаються та навантажувальною здатністю ліній порта. Це значно покращило надійність роботи пристрою.
Щоб не завантажувати СОМ-порт, передбачене живлення програматора та мікросхеми, що програмується тільки від зовнішнього джерела живлення. Його постійна напруга (15В) або змінна (10…12В) напруги поступає в програматор через діодний міст VD1, який слугує випрямлячем змінної напруги або постійної для забезпечення необхідної полярності.
Інтегральний стабілізатор DA1 живиться напругою в +5В. Світлодіод HL1 сигналізує про включення живлення. Стабілізатор DA3 на +12 В – керуємий. Він вмикається при наявності високого логічного рівня напруги на вході, що керується та вимикається при рівні. Ця властивість використана для керування напругою, переводячи МК сімейства РІС в режим програмування, та напругою живлення програмованої мікросхеми, яке отримують з 12В за допомогою інтегрального стабілізатора DA4. Про ввімкнення живлення програмованої мікросхеми сигналізує світлодіод HL2. Також важливим є правильний вибір ємності конденсатора С7 на виході стабілізатора DA3. При занадто великому його значенні напруга, що переводить МК сімейства РІС в режим програмування, після включення стабілізатора буде наростати не достатньо швидко, що приведе до збою. Встановлювати конденсатор С7 занадто маленької ємності або зовсім відмовлятися від нього неможна – це приведе до самозбудження стабілізатора і зробить програмування неможливим. Діод VD2 обмежує до безпечного значення від’ємної напруги, яке може поступити на керуючий вхід стабілізатора DA3 з контакту 3 роз’єму XS1 (лінії TXD COM -порта). Зв’язок з транзистором VT2 формує сигнал RESET для МК сімейства AVR.
Схема на транзисторах VT1 та VT3 розділяє в МК сімействах РІС двухнапрямлену лінію DATA на дві однонаправлені для комп’ютера. Під назвами MOSI та MISO такі ж однонаправлені лінії використовуються при прогамуванні МК сімейства AVR. Для аналогічного перетворення був виконаний логічний інвертор на одному транзисторі. Однак його практичне використання виявило достатньо велике число збоїв, причина яких - недостатня затримка інформаційного сигналу на лінії DATA відносно синхронізації на лінії CLOCK. Додаток другого інвентора збільшило затримку і усунуло несправності, однак надлишкову інверсію необхідно компенсувати настройками управляючої програми.