ultimo aggiornamento 29 aprile 2011

 

JLCPCB - 2$ per prototipi di PCB, di qualsiasi colore. Produzione in 24 ore!
L'Azienda di prototipi PCB più popolare, con oltre 700.000 clienti in tutto il mondo!
Sorridi a tutto il mondo qualunque cosa accada!

 
DESCRIZIONE DEL CIRCUITO:


Schema elettrico

 

LA FONTE DI ALIMENTAZIONE
Si incarica di ottenere le tensioni stabilizzate interne di lavoro: alimentazione generale di +5V (Vcc) e tensione di registrazione di +13,8V.
La tensione di entrata viene fornita mediante 2 batterie da 9V, oppure con un trasformatore da 12VAC connesso a J1. In questo caso, la tensione alternata viene rettificata mediante il ponte di diodi D1 e viene filtrata mediante i condensatori Ci e C2, al fine di ottenerne una continua senza doverla stabilizzare. In ogni caso, la tensione continua così ottenuta si stabilizza a +5V mediante il regolatore U6- uA7805 e a +13,8V mediante il regolatore uA7812, assieme ai 3 diodi D2-D4 1N4007.


uA7805-uA7812 Regolatore di tensione
Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

homotix

Diodo 1N4007
Piedinatura Datasheet Foto


IL MICROCONTROLLER
Il sistema pPIC Trainer è progettato per lavorare con qualsiasi modello di microcontroller PIC di gamma media a 18 o 28 piedini, questo è il motivo dell'esistenza di 2 zoccoli
In base allo schema della figura  la differenza di base tra i due modelli a 18 e 28 piedini consiste nel fatto che nel primo sono disponibili una porta A a 5 linee (RA0-RA4) e una porta B a 8 linee (RB0-RB7), mentre nel secondo sono disponibili una porta A a 6 linee (RA0-RA5), una porta B a 8 linee (RB0-RB7) e una porta C a 8 linee (RC0-RC7).
Nel pPIC Trainer si usano le S linee della porta A e 1e8 della porta B, che sono comuni ai 2 modelli di PICs.
In ogni caso, le linee di queste porte, assieme a quelle della porta C, sono disponibili per l'utente attraverso il connettore PICBUS di espansione.
La frequenza di lavoro di entrambi i 2 tipi di PICs viene stabilita dal cristallo al quarzo X1 e i condensatori C6 e C7.
Tale frequenza, per default, è di 4MHz, anche se l'utente è in grado di modificarla cambiando i valori del cristallo e dei condensatori, secondo le caratteristiche tecniche del modello di PIC scelto.
E' possibile sostituire questo processore con il modello PIC16F628


ENTRATE DIGITALI
Sono formate da 5 interruttori (SW2-SW6) connessi alle linee RA0-RA4 della porta A, in grado di introdurre livelli logici '1' e "0" per tali linee.
Le entrate possono essere programmate per agire in modi diversi.
Pertanto, RA0-RA3 possono agire anche come entrate analogiche e RA4 come entrata esterna degli impulsi di clock per il timer 0 (TOCKI).
Queste linee sono associate ad alcuni jumpers, con i quali è possibile selezionare il tipo di entrata che gli verrà applicata.
I jumpers J8(0) - J8(3) selezionano individualmente se attraverso RA0-RA3 saranno inserite entrate digitali con gli interruttori SW2-SW5, entrate analogiche con i potenziometri P2-P5 o, semplicemente, se tali linee resteranno sconnesse sia dagli interruttori che dai potenziometri, potendo cosi essere usate con altre periferiche diverse.
Con il jumper J9 è possibile selezionare nel caso RA4 funzioni come entrata digitale proveniente dall'interruttore SW6, come entrata del segnale di dock per il timer 0 (TOCKI) che si applica dall'esterno mediante il connettore J2(1) o, semplicemente, se questa linea resta non connessa e può essere cosi usata con un'altra periferica diversa


ENTRATE ANALOGICHE
Sono formate da 4 resistenze variabili o potenziometri (P2-P5).       Questi si alimentano con la tensione generale di +5V.       In funzione di come si muove l'asse di uno qualsiasi di questi potenziometri, si ottiene una tensione variabile tra 0 e 5V nei loro terminali centrali (cursori)..
La tensione variabile presente in uno qualsiasi dei 4 cursori dei potenziometri P2-P5 si fermerà rispettivamente ai jumpers JB(0)-J8(3).      Se uno qualsiasi di essi è nella posizione "analogica', la linea corrispondente (RA0-RA3) riceverà questa tensione per la sua successiva elaborazione software
È opportuno ricordare che, sebbene a livello di hardware una o più linee siano configurate come entrate analogiche o digitali mediante i jumpers J8(0)-J8(3), il software di controllo del PIC deve essere perfettamente in accordo, programmando adeguatamente in ogni momento le caratteristiche di tali linee di entrata.


USCITE DIGITALI
Sono connesse alla porta B e consistono, da un lato, in una barra a diodi LEDs luminosi (D8), che rappresentano lo stato logico dei segnali RB0-RB7 e, dall'altra lato, in un display numerico a 7 segmenti.
Queste periferiche sono connesse tra loro in parallelo alla porta B.
Per evitare un eccesso di consumo in questa porta, sia i LEDs che il display sono dotati rispettivamente dei jumpers J7 e J5, con cui possono essere sconnessi se l'applicazione aperta non utilizza uno dei due.
Il pack di resistenze RPACK 1 contiene 8 resistenze da 330 ohm che agiscono come resistenze di assorbimento o limitazione.
La barra a diodi luminosi D8 contiene 10 diodi tipo LED.
I primi 8 (S0-S7) rappresentano, nel caso siano attivati (J7), lo stato dei segnali RB0-RB7, il nono LED non si usa e il decimo serve per indicare la presenza della tensione di +8V (Vcc ON)La linea RB0 può funzionare come entrata di interrupt esterna INT.
Tale segnale di entrata viene fornito attraverso il connettore J2(3).
II segnale RB0 viene connesso con il jumper J10 ai LEDs e al display, all'entrata di interrupt INT o, semplicemente, si lascia senza connessione.
Come è già stato spiegato, le periferiche connesse alla porta B possono essere disattivate mediante i rispettivi jumpers.
In questo modo, non hanno alcun effetto su questa porta e, pertanto, i segnali RB0-RB7 disponibili nel connettore di espansione PIC-BUS possono essere impiegati per un altro tipo di periferica in altre configurazioni.

 


Barra DIL 10 led Kingbright DC-10EWA
Piedinatura Datasheet Foto

Display a 7 segmenti a catodo comune Kingbright SC43-11HWA
Piedinatura Datasheet Foto


IL MODULO LCD
Si tratta di un modulo di visualizzazione alfanumerica a cristalli liquidi, in grado di rappresentare 2 linee di 16 caratteri ognuna prodotto dalla WINTECK.
Inserendo i codici necessari, è possibile creare diversi effetti di visualizzazione come lampeggio, scroll, attivazione di un cursore, ecc.
È possibile anche la creazione di caratteri differenti, definiti dall'utente.
Da un lato, le 8 linee dei dati D0-D7 sono connesse con le 8 linee della porta B (RB0-RB7).
Tale porta, a volte, funziona come uscita del PIC e come entrata verso il modulo. Attraverso essa vengono inseriti i diversi codici di controllo per la realizzazione di differenti effetti di visualizzazione e anche i codici ASCII dei caratteri da visualizzare. Altre volte, la porta B deve funzionare come entrata verso il PIC, dato che suo tramite il modulo LCD mostra i codici che indicano il suo stato interno, il contenuto del buffer di memoria interna, ecc.
Dall'altro lato, il modulo è connesso alle linee RAO, RA1 e RA2 della porta A del PIC. Queste linee funzionano come uscita e sono utilizzate per inviare al modulo i seguenti segnali di controllo

RS=0 Selezione del registro delle istruzioni
RS=1 Selezione del registro dei dati
R/W=0 Ciclo di scrittura sul modulo LCD
R/W=1 Ciclo di lettura del modulo LCD
E=0 Modulo LCD disattivato
E=1 Modulo LCD attivato

Bisogna sottolineare che quest'ultimo segnale E è connesso a RA2 mediante il jumper J6. Se tale jumper è chiuso, RA2 controllerà l'attivazione o meno del modulo LCD. AI contrario, se è aperto, il segnale E resta connesso a terra (livello "0") attraverso R16. In questo modo, il modulo è sempre sconnesso e le linee sia della porta A (RAO-RA2) che della B (RB0-RB7) possono essere usate per altre periferiche, siano esse quelle disponibili nel pPIC Trainer, oppure qualsiasi altra connessa al connettere di espansione PIC-BUS.
Per concludere, si sottolinea come il modulo LCD sia una periferica di visualizzazione molto usata nelle applicazioni reali. Si tratta di una forma di visualizzazione alfanumerica, ma anche grafica, comoda, piacevole e versatile.

Dimensioni del modulo LCD

 

Caratteristiche WM-C1602M-1YNNb

  5x7 Dots with Cursor
  +5V Power supply
  1/16 Duty Cycle

Caratteristiche elettriche

Item Sym. Condition Min. Typ. Max. Unit.
Supply Voltage for LOGIC VDD-VSS Ta=25 Deg.C 4.75 5.0 5.25 V
Supply Voltage for LCD VDD-VO (VLCD) Ta=25 Deg.C ----- 4.5 ----- V
Supply Current for LOGIC *IDD VDD=5V ----- 2.0 ----- mA
Operating Temperature TOP ----- 0 ----- +50 Deg.C
Storage Temperature TST ----- -20 ----- +70 Deg.C

Indirizzi della posizione dei caratteri

Display Position 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
DD RAM Address
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F
40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F

 

Pin del connettore d'interfaccia

01 02 03 04 05 06 07 08
VSS VDD VO RS R/W E DB0 DB1
09 10 11 12 13 14 15 16
DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 NC NC


IL CIRCUITO DI REGISTRAZIONE
Si tratta di una delle sezioni più interessanti del sistema pPIC Trainer.
La sua importanza consiste nella possibilità di effettuare la registrazione del PIC "in circuito".
Ciò significa che il PIC può essere trattato (Ietto, registrato, cancellato, ecc.) inserito direttamente nel suo corrispondente zoccolo.


Questo fattore è ancora più rilevante se si utilizza il modello 16F84 di PIC.
Questo modello dispone di memoria FLASH come memoria di programma.
Nonostante non sia volatile, questa memoria può essere registrata e cancellata sino a quasi un migliaio di volte.
Pertanto, questo PIC inserito nel corrispondente zoccolo potrà essere registrato con molteplici programmi e applicazioni nello stesso istante in cui si stanno lanciando e provando direttamente sul μPIC'TRAINER.

In ogni caso, il circuito di registrazione consente di registrare tutti i modelli a 18 e 28 piedini della gamma media dei PICs.
Attraverso il connettore J3, il circuito viene connesso al canale parallelo di qualsiasi personal computer.
Il software di controllo, compreso nel kit μPIC'TRAINER, si incarica di gestire tutte le operazioni, quali leggere il contenuto del PIC (se non è protetto), registrare, verificare, cancellare (solo il 16F84), definire la parola di configurazione, ecc.
Come è già stato accennato, la connessione tra il PC e μPIC'TRAINER avviene attraverso il canale parallelo.
Il circuito integrato U3-CONTROL#4.0 si incarica di verificare l'hardware del μPIC'TRAINER e la comunicazione tra questo e il PC.
La lettura/registrazione dei PICs di gamma media è realizzata in serie.
I bits dei dati si leggono o scrivono in sequenza uno dopo l'altro attraverso il segnale RB7 e vengono forniti al canale parallelo mediante gli amplificatori U4D e U4F, per il successivo trattamento con il software di controllo.
Il segnale RB6 funziona come entrata di clock per sincronizzare i bits dei dati durante il processo di lettura/registrazione del PIC.
Questo segnale di clock è generato dal software di controllo e viene fornito per il canale parallelo attraversa l'amplificatore U4C.
Il software di controllo genera anche un segnale che, mediante U4B, viene fornito al transistor di commutazione Q1.
Quando si attiva, questo transistor invia i 13,8V generati dalla fonte di alimentazione al piedino MCLR/VPP del PIC che è in lettura o in registrazione.
Contemporaneamente, il diodo LED D5 si illumina, indicando che esiste attività nel circuito di registrazione del μPIC'TRAINER.
Infine, attraverso U4A, il software di controllo genera il segnale MCLR che resetta e fa ripartire il microcontroller.
Normalmente, ciò avviene quando si conclude qualsiasi operazione di lettura e/o registrazione e il PIC inizia immediatamente a lanciare il programma contenuto al suo interno. Bisogna sottolineare come in ogni caso, e in qualsiasi momento, l'utente può effettuare manualmente il reset, agendo sul pulsante RESET SW1.
Dato che i segnali utilizzati per la lettura/registrazione di un PIC sono R86 e RB7 e che questi a loro volta sono connessi ai LEDs, al display e al modulo LCD, è importante disconnettere queste periferiche mediante i rispettivi jumpers J7, J5 e J6, in modo che non inviino alcuna carica a tali segnali, alterando così l'informazione letta o registrata.


IL CONNETTORE DI ESPANSIONE
Come è stato accennato nei paragrafi precedenti, il pPIC Trainer è dotato di un connettore di espansione chiamato PIC-BUS.
Si tratta di un connettore a 26 contatti in cui sono disponibili tutti i segnali delle diverse porte di E/U, oltre a quelli di alimentazione e di MCLR.
Ciò consente di collegare più schede di espansione, disponendo cosi di nuove periferiche.
Bisogna aggiungere che perché non ci sia conflitto tra le nuove periferiche connesse al PIC-BUS e quelle già esistenti nel μPIC'TRAINER, è necessario disconnettere mediante i corrispondenti jumpers quelle che saranno sostituite dalle nuove espansioni.


ALIMENTATORE DI ALIMENTAZIONE
Allegato alla scheda è fornito un'alimentatore multitensione le cui caratteristiche dichiarate sono:
Tensione d'ingresso 230 VAC 50 Hz
Tensioni di uscita 3-4,5-6-7,5-9-12 VDC
Corrente massima 500 mA
Fusibile termico di sicurezza
6 connettori differenti di uscita
Doppio filtro sulla tensione di uscita
Interruttore di polarità

Misurazione delle effettive tensioni fornite

Tensione teorica Tensione a vuoto Tensione di alimentazione scheda (LCD acceso)
3 6,7 5,8
4,5 8,7 6,8
6 11,5 9,3
7,5 14,4 11,9
9 17,4 14,5
12 20,2 16,9

Come si vede dalle misure dato che per alimentare la scheda è necessaria una tensione continua compresa tra i 15 e i 18 V, si dovrà utilizzare l'alimentatore posto sulla tensione di 12 V.


MANUALE D'ISTRUZIONE
All'interno della confezione è presente il manuale d'istruzione della scheda, su di esso è presente lo schema elettrico, l'elenco dei componenti con la descrizione delle varie parti dello schema.
E' inoltre spiegato come utilizzare il programma di gestione con alcuni esempi di programmi

 


Manuale in formato PDF

 


Elenco revisioni:
29/04/2011 Emissione preliminare