Для тех, кто боится повредить прошивкой свой PICkit 2, я рекомендую приобрести контроллер PIC18F2550-I/SO, и прошить его файлом PK2V023200.hex, который расположен по месту установки программы PICkit 2. При повреждении контроллера просто замените его на новый, прошитый файлом PK2V023200.hex.

Чаще всего повреждение PICkit-2 происходит при подключении устройств с внешним импульсным источником питания, если корпус компьютера не связан с корпусом источника питания (разность потенциалов при этом может достигать половины напряжения сети 155В в пике). Как правило, при этом сгорает контроллер PIC18F2550-I/SN (начинает сильно греться). Для предотвращения этого в моей схеме установлена микросхема SN65220DBV, в оригинальной схеме этой микросхемы нет. Так же возможно повреждение PICkit-2 при использовании некачественных удлинителей USB или некачественных проводов подключения к USB. При этом в основном сгорает транзистор V13 (обозначение в моей схеме).

При перепрошивке контроллера через butloader повредить PICkit 2 практически невозможно, так как butloader расположен по адресам 0h…2000h и сам доступа к этим адресам не имеет. Также butloader не может изменить конфигурационные биты и EEPROM. Запуск butloader-а происходит автоматически, если по адресу 7FFEh расположено значение отличное от 5555h, или вручную, если питание на PICkit 2 подается при нажатой кнопке. Количество перезаписей Flash 100000.

Аппаратно PICkit 2 состоит из двух преобразователей напряжения, ключей управляющих включением питания и сбросом, ключей согласующих уровни выходных напряжений и EEPROM, которая необходима для функции Programmer-To-Go.

Последовательно рассмотрим для чего нужны все элементы схемы PICkit 2.

1. Понижающий преобразователь напряжения питания.

 Рис. 1

Схема преобразователя приведена на рисунке 1. На элементы R3C7 подается сигнал с ШИМ контроллера частотой 150 кГц. В зависимости от ширины импульсов ШИМ на элементах R3C7 формируется напряжение от 0В до половины напряжения питания USB порта. Фактически цепочка R3C7 является выходом ЦАП.

Резистор R28 необходим для разряда емкости С12 при отключении PICkit 2 от USB. Если убрать этот резистор, то при отключении и последующем подключении к USB, PICkit 2 не пересбросится и Windows покажет что «USB устройство работает неправильно».

На остальных элементах построен стабилизатор напряжения. Напряжение в точке «а» рассчитывается по формуле:

a = Uцап*2, где

Uцап – напряжение на выходе ЦАП (R3C7).

Особых требований к элементам этой схемы нет. Операционный усилитель D3 можно заменить на любой другой, работающий от однополярного напряжения питания величиной 3В (в китайских клонах ставят LM324). Я рекомендую любой низковольтный rail-to-rail операционный усилитель.

Проверить эту схему очень просто. Запустите программу PICkit 2 и подключив вольтметр к ЦАП (R3C7) и в точку «а» меняйте напряжение в программе. Напряжение на ЦАП (R3C7) должно меняться в пределах 1,3…2,5В. Напряжение в точке «а» от 2,6В до напряжения USB.

Из опыта работы: при подключении PICkit 2 через удлинители USB или некачественные кабели возможно повреждение транзистора V13. При подключении PICkit 2 через любой кабель или переходник с большим падением (высоким сопротивлением) при программировании микросхем с питанием 5В и КЗ по питанию происходит пересброс контроллера и ничего страшного не происходит. При программировании микросхем с питанием 3,3В и КЗ по питанию питание на контроллере падает ниже 4,5В (допустимое  4,5 В) контроллер зависает и транзистор V13 может выйти из строя от перегрева. У меня, когда я тестировал на КЗ при 3,3В транзистор задымился, но выдержал и выполняет свою функцию как положено.

2. Повышающий преобразователь напряжения.

 

Рис. 2

Схема повышающего преобразователя приведена на рисунке 2. На ключ V3 подается сигнал с ШИМ контроллера частотой 150 кГц. В зависимости от ширины импульсов дроссель L1 запасает необходимую энергию и через диод шоттки D5 заряжает конденсатор C10. Через делитель собранный на элементах R13, R14 напряжение поступает на АЦП контроллера.

В этой схеме можно использовать любой n-p-n транзистор c напряжением коллектор-эмиттер не менее 50В.

При замене транзистора V3 необходимо подобрать сопротивление R5. При большом коэффициенте усиления транзистор может насыщаться и соответственно сопротивление R5 нужно увеличивать. Что транзистор заходит в режим насыщения можно определить по нагреву индуктивности L1. При маленьком коэффициенте усиления транзистор может открываться не полностью, тогда сопротивление R5 нужно уменьшать.

Сообщение в программе PICkit 2 содержащее слова «Vpp Error» говорит о неправильной работе этой схемы.

Проверить работу этой схемы можно подключив вольтметр к конденсатору C10. Нажав в программе PICkit 2 «Check Communication» можно увидеть насколько увеличивается напряжение на конденсаторе.

3. Ключи для согласования уровней выходных напряжений.

 Рис. 3

Схема согласования уровней выходных напряжений приведена на рисунке 3. На диод V6 через схему включения питания подается напряжение с понижающего источника напряжения. Диод V6 компенсирует падение напряжения на переходе база-эмиттер транзисторов V10-V12. Если напряжение на эмиттерах транзисторов превышает напряжения в точке «b», то транзисторы V10-V12 приоткрываются до компенсации разницы напряжений. Проверить работу ключей можно следующим образом: установив и включив в программе PICkit-2 напряжение 3,3В перейдите в режим «Logic Tool Analyzer»; «Logic Tool Analyzer» должен быть в режиме «Logic I/O»; включите все порты на выход и установите на них логические «1»; если напряжения на выводах в пределах 3,3В, то схема работает правильно.

В этой схеме можно использовать любые p-n-p транзисторы.

Не рекомендую использование такой схемы в своих разработках, так как токи портов микроконтроллера RA2, RA3, RA4 превышают заявленные допустимые токи.

4. Схема сброса.

Рис. 4

Схема сброса приведена на рисунке 4. Она состоит из трех транзисторов V7-V9. Транзисторы V7, V8 служат для подключения на сигнал сброса программируемого контроллера напряжения от уровня в точке «a» (рис. 1) до 12В. При логической «1» на RB2 транзистор V7 открывается и соответственно открывает транзистор V8. Транзистор V9 служит для подключения на сигнал сброса программируемого контроллера к общему проводу. При логической «1» на RА5 транзистор V9 открывается и через резистор R20 подключает сигнал сброса программируемого контроллера к общему проводу.

Особых требований к транзисторам V7-V9 нет.

5. Ключи управления напряжением питания.

Рис. 5

Схема управления напряжением питания приведена на рисунке 5. Она состоит из двух полевых транзисторов V1, V2. Схема через резистор R8 подключена к АЦП контроллера (RA1/AN1) и по сигналу на АЦП определяется наличие и уровень напряжения в точке «b». Транзистор V2 служит для определения наличия внешнего напряжения. Перед началом программирования на RB3 подается логическая «1» и с помощью транзистора V2 резистор R6 подключается к общему проводу. Если есть внешнее напряжение, то его уровень останется неизменным, в другом случае уровень напряжения упадет до нуля. Транзистор V1, при логическом «0» на RB4, соединяет точку «a» с точкой «b». Проверить транзистор V1, можно включая и выключая напряжение в программе PICkit-2. При этом загорается желтый светодиод и напряжение в точке «b» становиться равно напряжению точке «a».

Транзистор V2 любой n-канальный транзистор с управлением логическим уровнем. Транзистор V1 p-канальный транзистор с управлением логическим уровнем и током сток-исток не менее 1А (чем меньше сопротивление сток-исток, тем лучше).

6. Микросхемы EEPROM.

Рис. 6

Схема подключения микросхем EEPROM приведена на рисунке 6. Микросхемы EEPROM подключены к микроконтроллеру по I2C интерфейсу и необходимы для функции Programmer-To-Go (программирование без компьютера). Программа для прошивки записывается в EEPROM через компьютерную программу. К PICkit-2 подключается внешний источник питания. PICkit-2 подключается к программируемому устройству. Начало программирования инициируется кнопкой, а сам процесс индицируется светодиодом «BUSY». Суммарный объем EEPROM 128 кБ.

Если в такой функции нет необходимости, то просто не устанавливайте EEPROM. В этом случае при попытке использовать функцию Programmer-To-Go компьютерная программа и сам PICkit-2 подвиснут. Остальные функции, без установленной EEPROM, работают как положено.

7. Микроконтроллер.

Рис. 7

Минимально необходимая обвязка микроконтроллера для работы с USB показана на рисунке 7. Конденсатор С3 необходим для формирования напряжения 3,3В, которое подается на USB контроллер. Номинал конденсатора C3 может быть выбран от 0,22 мкФ до 10 мкФ (я установил 0,82 мкФ). Если возникают ошибки «USB устройство работает неправильно», то проверьте значение напряжения на конденсаторе C3 оно должно быть в пределах 3,3В. Так же это напряжение можно подавать с внешнего источника, но тогда в конфигурации контроллера нужно отключить внутренний источник напряжения USB.

В качестве резонатора B1 можно устанавливать кварцевый или керамический резонатор на частоту 20 МГц. Если подходящего резонатора нет, то можно установить резонатор из ряда – 4, 8, 12, 16 или 24 МГц, но при этом необходимо в конфигурации контроллера изменить делитель частоты на 1, 2, 3, 4 или 6 соответственно (по умолчанию 5 для 20 МГц).

Конструктор сайтов - uCoz