Разработка и изготовление лабораторного блока для программирования микроконтроллеров - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Разработка и изготовление лабораторного блока для программирования микроконтроллеров

Характеристика микроконтроллера: тип, корпуса и выводы, перечень битов конфигурации и идентификаторов. Разработка и изготовление лабораторного блока для программирования бутлоадера в микроконтроллер: блок-схема устройства, изготовление печатной платы.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО БЛОКА ДЛЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ
Глава 1. Микроконтроллер PIC18F2550
1.1 Характеристика микроконтроллера
1.2 Корпуса и выводы микроконтроллера
1.3 Перечень битов конфигурации и идентификаторов
Глава 2. Разработка и изготовление лабораторного блока для программирования микроконтроллеров
2.1 Разработка блок схемы устройства
2.2 Проектирование принципиальной электрической схемы
2.3 Разработка, изготовление печатной платы
Глава 3. Лабораторная работа по программированию микроконтроллера
3.1 Алгоритм программирования бутлоадера в микроконтроллер
3.2 Алгоритм программирования демонстрационной программы в микроконтроллер
Все в мире меняется. В компьютерной отрасли все совершенствуется, меняются компьютеры, интерфейсы, а значит что-то уходит в прошлое. Именно по этой причине появилась идея создания устройства программируемого по современному интерфейсу связи с персональным компьютером. При программировании PIC контроллеров данные подаются в последовательном виде, следовательно и интерфейс должен быть последовательным и должен быть легкий доступ к нему. К таким последовательным интерфейсам можно отнести COM (RS-232), FireWire (IEC-1394), USB. Первому уже лет практически столько же, сколько и самому термину «персональный компьютер», и он постепенно уходит в прошлое, а второй пока еще большая экзотика и остается последний вариант-это USB. В настоящее время наиболее популярным протоколом обмена данными между компьютером и периферийными устройствами является протокол шины. Это вполне удовлетворяет наши требования.
Шина USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина) появилась по компьютерным меркам довольно давно - версия первого утвержденного варианта стандарта появилась 15 января 1996 года. Разработка стандарта была инициировна весьма авторитетными фирмами - Intel, DEC, IBM, NEC, Northen Telecom и Compaq.
Основная цель стандарта, поставленная перед его разработчиками - создать реальную возможность пользователям работать в режиме Plug&Play с периферийными устройствами. Это означает, что должно быть предусмотрено подключение устройства к работающему компьютеру, автоматическое распознавание его немедленно после подключения и последующей установки соответствующих драйверов. Кроме этого, желательно питание маломощных устройств подавать с самой шины. Скорость шины должна быть достаточной для подавляющего большинства периферийных устройств. Попутно решается историческая проблема нехватки ресурсов на внутренних шинах IBM PC совместимого компьютера - контроллер USB занимает только одно прерывание независимо от количества подключенных к шине устройств.
Высокая скорость обмена (full-speed signaling bit rate) - 12 Mb/s
Максимальная длина кабеля для высокой скорости обмена - 5 m
Низкая скорость обмена (low-speed signaling bit rate) - 1.5 Mb/s
Максимальная длина кабеля для низкой скорости обмена - 3 m
Максимальное количество подключенных устройств (включая размножители) - 127
Возможно подключение устройств с различными скоростями обмена
Отсутствие необходимости в установке пользователем дополнительных элементов, таких как терминаторы для SCSI
Напряжение питания для периферийных устройств - 5 V
Максимальный ток потребления на одно устройство - 500 mA
Поэтому целесообразно подключать к USB практически любые периферийные устройства, кроме цифровых видеокамер и высокоскоростных жестких дисков. Особенно удобен этот интерфейс для подключения часто подключаемых/отключаемых приборов, таких как цифровые фотокамеры. Конструкция разъемов для USB рассчитана на многократное сочленение/расчленение.
Возможность использования только двух скоростей обмена данными ограничивает применяемость шины, но существенно уменьшает количество линий интерфейса и упрощает аппаратную реализацию.
Питание непосредственно от USB возможно только для устройств с малым потреблением, таких как клавиатуры, мыши, джойстики и т.п.
Целью дипломной работы являлось создание лабораторного блока для программирования микроконтроллера, в котором объединены JDM программатор, USB программатор для программирования микроконтроллеров серии PIC18Fх550 фирмы Microchip и тестовый блок, которое служит для изучения и наглядной демонстрации.
Для осуществления поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Изучить радиотехническую литературу и на основе этого выбрать тип используемого микроконтроллера.
2. Разработать электрическую принципиальную схему устройства.
3. Разработать и изготовить печатную плату лабораторного блока.
4. Провести испытания лабораторного блока.
Научная новизна данной работы состоит в том, что устройство собранное на базе изучаемого микроконтроллера будет связываться и питаться посредством соединения с USB портом, такой лабораторный блок обладает существенными преимуществами по сравнению с аналогами:
- простота и надежность в использовании;
- заметное упрощение технологии выполнения лабораторных работ;
- увеличение скорости программирования микроконтроллера.
На данной лабораторной установке можно программировать микроконтроллер для дальнейшего использования его в каких-либо устройствах, а так же демонстрировать программы (свечение светодиода и мигание светодиода с различной частотой)
Глава 1. Микроконтроллер PIC 18 F 2550
1.1 Характеристика микроконтролл е ра
Для изготовления программатора была выбрана серия PIC18Fxxxx микроконтроллеров и проанализирована. После анализа микроконтроллеров было принято решение остановиться на модели PIC18F2550.Так как этот микроконтроллер имеет 19 программируемых выводов, поддерживает USB режимы программирования и не очень сложен для изучения линейки микроконтроллеров поддерживающих USB режимы.
Основными достоинствами микроконтроллерf PIC18F2550 является функциональная наполненность и низкое энергопотребление на основе различных программируемых опций энергосбережения и фирменной технологии nanoWatt тм .
Поддержка низкоскоростного (1.5 Мбит/с) и высокоскоростного (12 Мбит/с) режимов.
Поддержка управляющей, по прерыванию, изохронной и пакетной передачи.
Поддержка до 32 конечных точек (16 двунаправленных). 1 кБ ОЗУ двойного доступа для нужд USB.
Возможность подключения внешнего трансивера USB.
Потоковый порт SPP для ввода-вывода потока параллельных данных через USB.
Режимы управления энергопотреблением:
Run: процессор включен, периферия включена.
Idle: процессор остановлен, периферия включена.
Sleep: процессор и периферия выключены.
Типовой потребляемый ток в режиме Idle до 5,8 мкА.
Типовой потребляемый ток в режиме Sleep до 0,1 мкА.
Генератор модуля Timer1: потребление до 1,1 мкА при 32кГц,2В.
Гибкая структура генератора тактовых импул ь сов:
Четыре режима внешнего тактирования, до 48 МГц
- 8 выбираемых пользователем частот, от 31 кГц до 8 МГц;
- возможность подстройки частоты для компенсации дрейфа.
Вторичный генератор, на основе генератора модуля Timer1, 32 кГц.
Возможность независимого тактирования процессора и модуля USB/
- возможность безопасного останова при попадании импульсов основного тактового генератора.
Втекающий и вытекающий ток до 25 мА
До двух модулей захвата/сравнения /ШИМ:
- захват 16 бит, с разрешением до 6,25 нс (Tcy/16)
- сравнение 16 бит,с разрешением до 100 нс (Tcy)
Расширенный модуль захвата/сравнения/ШИМ (ЕССР):
Модуль ведущего синхронного последовательнго порта (MSSP) с поддержкой SPI (все четыре режима) и I 2 C (ведущий и ведомый).
До 13 модулей 10-разрядного АЦП с программируемым временем выборки.
Сдвоенный аналоговый компаратор с мультиплексированием входов.
Специальные опции микроконтроллера:
Структура, оптимизированная под компилятор С, с расширенным набором команд.
100000 циклов перезаписи памяти программ.
1000000 циклов перезаписи памяти данных EEPROM.
Срок хранения памяти программ и данных более 40 лет.
Возможность самопрограммирования (смены прошивок).
- программируемый период от 41 мс до 131 с
Внутрисхемное программирование по двум проводам
Одно напряжение программирования 5 В (ICSP)
Внутрисхемная отладка по двум проводам (ICD)
Широкий диапазон напряжений питания, от 2,0 до 5,5 В
1.2 Корпуса и выводы микроко н троллера
Для изготовления программатора понадобится не планарный тип корпуса т.к. плата будет двухсторонней. К таким видам относится тип корпуса PDIP. Рисунок такого типа корпуса представлен ниже.
Рис 2. Расположение и назначение выводов микроконтроллера
Подключение резонатора или вход внешних тактов
Кристалл резонатора или вход внешних тактов
Только вход внешних тактов: всегда ассоциирован с функцией вывода OSC1 (см. также вывод OSC2)
Подключение резонатора или выход тактовых импульсов
Подключен к кварцу в режиме кварцевого генератора
Выход импульсов частотой % от входной на OSC1
Порт ввода-вывода общего назначения
Вход опорного напряжения АЦП (низкое)
Вход опорного напряжения АЦП (высокое)
Вход внешних счетных импульсов модуля Timer0
Вход модуля обнаружения перепада «High/Low»
Вход/выход синхроимпульсов для режима SPI
Вход/выход синхроимпульсов для режима l 2 C
Вход Capture2/ выход Compare2/ выход PWM2
Вывод прерывания по изменению состояния
Вывод прерывания по изменению состояния
Включение низковольтного программирования ICSP
Вывод прерывания по изменению состояния
Внутрисхемная отладка и тактирование ICSP
Вывод прерывания по изменению состояния
Внутрисхемная отладка и данные ICSP
Вход внешних импульсов Timer1/ Timer3
Вход Capture2/ выход Соmpaге2/выход
Отрицательная диф. линия USB (вход/выход)
Положительная диф. линия USB(вход/выход)
Синхронные такты EUSART (см. RX/DT)
Синхронные данные EUSART (см. RX/DT)
«Земля» для логики и портов ввода/вывода
Напряжение питания для логики и портов
Обозначения: TTL - совместимый по уровням с TTL логикой; CMOS - совместимый с CMOS;
ST - триггер Шоттки на входе, с уровнями CMOS; О - выход, I - вход, Р- питание.
1. Подключено к ССР2, когда бит конфигурации ССР2МХ сброшен.
2. По умолчанию подключен к ССР2, когда бит конфигурации установлен.
Рис 3. Внутренняя структура PIC18F2450/2550 (28 выводов)
1.3 Перечень битов конфигурации и идентификат о ров
Регистр конфигурации C 0 NFIG 1 L (младший байт регистра конфиг у рации 1)
bit 7-6 He используются, читаются, как «О»
bit 5 USBDIV бит выбора частоты USB
(используется только в режиме полноскоростного USB; UCFG:FSEN = 1)
1 = тактовые импульсы USB получаются из 96 МГЦ ФАПЧ делением на 2
0 = тактовые импульсы USB поступают напрямую от первичного источника
bit 4-3 CPUDIV 1 : CPUDIV 0 биты выбора постделителя системных тактов.
11 = частота первичного генератора делится на 4 для тактирования ядра
10 = частота первичного генератора делится на 3 для тактирования ядра
0 1 = частота первичного генератора делится на 2 для тактирования ядра
00 = импульсы поступают от первичного генератора напрямую
Для режимов XTPLL, HSPLL, ECPLL и ЕСРЮ
11 = частота ФАПЧ 96 МГц делится на 6 для тактирования ядра
10 = частота ФАПЧ 96 МГц делится на 4 для тактирования ядра
01 = частота ФАПЧ 96 МГц делится на 3 для тактирования ядра
00 = частота ФАПЧ 96 МГц делится на 2 для тактирования ядра
bit 2-0 PLLDIV 2: PLLDIV 0 биты выбора предделителя ФАПЧ
111= деление на 12 (вход генератора 48 МГц)
110 = деление на 10 (вход генератора 40 МГц)
101 = деление на 6 (вход генератора 24 МГц)
100 = деление на 5 (вход генератора 20 МГц)
011 = деление на 4 (вход генератора 16 МГц)
010 = деление на 3 (вход генератора 12 МГц)
001 = деление на 2 (вход генератора 8 МГц)
000= деления нет, колебания 4 МГц поступают на ФАПЧ напрямую
Регистр конфигурации CONFIG 1 H (старший байт регистра конфигурации 1)
bit 7 IESO бит переключения внешнего/внутреннего генератора
1 = режим переключения «внешний/внутренний генератор» разрешен.
0 = режим переключения «внешний/внутренний генератор» запрещен.
bit 6 FCMEN бит включения монитора тактового генератора
1 = монитор тактового генератора включен.
0 = монитор тактового генератора выключен.
bit 5-4 He используется, читается, как «0»
bit 3-0 FOSC 3: FOSC 0 биты выбора генератора
111х = генератор HS, ФАПЧ включена (режим HSPLL)
1011 = внутренний генератор, для USB используется генератор HS (INTHS)
1010 = внутренний генератор, для USB используется генератор XT (INTXT)
1001 = внутренний генератор, CLKO на RA6, для USB исп. ЕС (INTCKO)
1000 = внутренний генератор, RA6 как порт, для USB исп. ЕС (INTIO)
0111 = генератор ЕС, ФАПЧ включена, CLKO на RA6 (режим ECPLL)
0110 = генератор ЕС, ФАПЧ включена, порт на RA6 (режим ECPIO)
0101 = генератор ЕС, CLKO на RA6 (режим ЕС)
0100 = генератор ЕС, порт на RA6 (режим ЕСЮ)
001х = генератор XT, ФАПЧ включена (режим XTPLL)
Примечание: В режимах XT, HS и ЕС микроконтроллер и модуль USB оба используют выбранный генератор, как источник тактовых импульсов. Модуль USB использует указанный генератор XT, HS или ЕС как источник тактов всегда, когда микроконтроллер использует внутренний источник. Т.е. даже если микроконтроллер тактируется от внутреннего источника, при использовании модуля USB необходим внешний генератор.
Регистр конфигурации C 0 NFIG 2 L (младший байт регистра конфигур а ции 2)
bit 7-6 He используется, читается, как «0»
bit 5 VREGEN бит включения внутреннего регулятора напряжения USB
bit 4-3 BORV 1 : BORV 0 биты настройки сброса по перепаду напряжения
bit 2-1 BOREN 1 : BOREN 0 биты включения сброса по перепаду напряжения
11 = сброс по перепаду включен только аппаратно (бит SBOREN отключен)
10 =сброс по перепаду включен аппаратно и отключен в режиме Sleep
01 = сброс по перепаду включен и управляется программно (битомSBOREN)
00 = сброс по перепаду отключен как программно, так и аппаратно
bit 0 PWRTEN бит включения таймера задержки на установление питания
Примечание 1: См. электрические характеристики
Примечание 2: Таймер PWRTотключен от модуля сброса по перепаду питания, что позволяет управлять этими опциями раздельно.
Регистр конфигурации C 0 NFIG 2 H (старший байт регистра конфигур а ции 2)
bit 7-5 He используются, читаются, как «0»
bit 4-1 WDTPS 3: WDTPS 0 биты настройки постделителя сторожевого таймера
bit 0 WDTEN бит включения сторожевого таймера
Регистр конфигурации C 0 NFIG 3 H (старший байт регистра конфигур а ции 3)
bit 7 MCLRE бит включения вывода MCLR
1 = вывод MCLR включен, входRE3 выключен
0 = вход RE3 включен, MCLR выключен
bit 6-3 Не используется , читается, как «0»
bit 2 LPT 1 OSC бит включения экономичного режима модуля Timerl
1 = Timerl сконфигурирован для экономичного режима
0 = Timerl сконфигурирован в обычный режим потребления
bit 1 PBADEN бит включения входов АЦП на выводы PORTB (влияет на состояние ADCON1 по сбросу. ADCON1, в свою очередь,
управляет конфигурацией выводов PORTB<4:0>)
1 = PORTB<4:0> сконфигурированы, как аналоговые каналы АЦП по сбросу
0 = PORTB<4:0> сконфигурированы, как цифровые порты по сбросу
bit 0 CCP 2 MX бит мультиплексора ССР2
1 = вход/выход ССР2 мультиплексирован к RC1
0 = вход/выход ССР2 мультиплексирован к RB3
Регистр конфигурации CONFIG 4 L (младший байт регистра конфигур а ции 4)
bit 7 DEBUG бит включения фонового отладчика
1 = отладчик выключен, выводы RB6 и RB7 работают в штатном режиме
0 = отладчик включен, RB6 и RB7 используются для внутрисхемнойотладки
bit 6 XINST бит включения поддержки расширенного набора команд
1 = расширение команд и индексная адресация включены
0 = расширение команд и индексная адресация выключены
bit 5 ICPRT бит включения специального порта отладки/программирования (ICPORT)
Примечание: Опция доступна только в кристаллах PIC18F4455/4550. В остальных кристаллах бит ICPRT следует всегда оставлять сброшенным.
bit 4-3 He используются, всегда читаются, как «О»
bit 2 LVP бит включения одиночного питания ICSP
1 = одиночное питание ICSP включено
0 = одиночное питание ICSP выключено
bitl He используется, читается, как «О»
bit 0 STVREN бит включения сброса по заполнению/опустошению стека
1 = заполнение/опустошение стека приводит к сбросу
0 = заполнение/опустошение стека не вызывает сброс
Регистр конфигурации CONFIG 5 L (младший байт регистра конфигур а ции 5)
bit 7-4 He используется, читается, как «О»
1 = Блок 3 (006000 - 007FFFh) не защищен 0 = Блок 3 (006000 - 007FFFh) защищен
Примечание 1: Не применяется в кристаллах PIC18FX455. В этом случае всегда оставляйте его сброшенным.
1 = Блок 2 (004000 - 005FFFh) не защищен
0 = Блок 2 (004000 - 005FFFh) защищен
1 = Блок 1 (002000 - 003FFFh) не защищен
0 = Блок 1 (002000 - 003FFFh) защищен
1 = Блок 0 (000800 - 001 FFFh) не защищен
0 = Блок 0 (000800 - 001 FFFh) не защищен
Регистр конфигурации CONFIG 5 H (старший байт регистра конфигурации 5)
bit 7 CPD бит защиты памяти данных EEPROM
1 = память данных EEPROM не защищена
bit 6 СРВ бит защиты кода загрузочного блока
1 = Загрузочный блок (000000 - 0007FFh) не защищен
0 = Загрузочный блок (000000 - 0007FFh) защищен
bit 5-0 He используется, читается, как «0»
Регистр конфигурации CONFIG 6 L (младший байт регистра конфигурации 6)
bit 3 WRT 3 бит защиты кода от записи
1 = Блок 3 (006000 - 007FFFh) не защищен
0 = Блок 3 (006000 - 007FFFh) защищенПримечание 1: Не применяется в кристаллах PIC18FX455.В этом случае всегда оставляйте его сброшенным.
bit 2 WRT 2 бит защиты кода от записи
1 = Блок 2 (004000 - 005FFFh) не защищен
0 = Блок 2 (004000 - 005FFFh) защищен
bitl WRT 1 бит защиты кода от записи
1 = Блок 1 (002000 - 003FFFh) не защищен
0 = Блок 1 (002000 - 003FFFh) защищен
bitO WRT 0 бит защиты кода от записи
1 = Блок 0 (000800 - 001 FFFh) не защищен
0 = Блок 0 (000800 - 001 FFFh) не защищен
Регистр конфигурации CONFIG 6 H (старший байт регистра конфигурации 6)
bit 7 WRTD бит защиты EEPROM от записи
1 = память данных EEPROM не защищена от записи 0 = память данных EEPROM защищена от записи
bit 6 WRTB бит защиты от записи в загрузочный блок
1 = Загрузочный блок (000000 - 0007FFh) не защищен
0 = Загрузочный блок (000000 - 0007FFh) защищен
bit 5 WRTC бит защиты от записи в регистр конфигурации
1 = регистры конфигурации (300000 - 3000FFh) не защищены от записи
0 = регистры конфигурации (300000 - 3000FFh) защищены от записиПримечание 1: В обычном режиме этот бит доступен только для чтения, его состояние может быть изменено только в режиме программмирования.
bit 4-0 He используется, читается, как «0»
Регистр конфигурации CONFI 7 L (младший байт регистра конфигурации 7)
bit 7-4 He используе т ся, читается, как «0»
bit 3 EBTR 3 бит защиты блока от табличного чтения' 1 '
1 = Блок 3 (006000 - 007FFFh) не защищен от табличного чтения издругих блоков
0 = Блок 3 (006000 - 007FFFh) защищен от табличного чтения издругих блоков
Примечание 1: Не применяется в кристаллах PIC18FX455. В этом случае всегда оставляйте его сброшенным.
bit 2 EBTR 2 бит защиты блока от табличного чтения
1 = Блок 2 (004000 - 005FFFh) не защищен от табличного чтения издругих блоков
0 = Блок 2 (004000 - 005FFFh) защищен от табличного чтения издругих блоков
bitl EBTR 1 бит защиты блока от табличного чтения
1 = Блок 1 (002000 - 003FFFh) не защищен от табличного чтения из другихблоков
0 = Блок 1 (002000 - 003FFFh) защищен от табличного чтения из другихблоков
bitO EBTR 0 бит защиты блока от табличного чтения
1 = Блок 0 (000800 - 001 FFFh) не защищен от табличного чтения издругих блоков
0 = Блок 0 (000800 - 001 FFFh) защищен от табличного чтения из другихблоков
Регистр конфигурации CONFIG 7 H (старший байт регистра конфигур а ции 7)
bit 7 He используе т ся, читается, как «0»
bit 6 EBTRB бит защиты загрузочного блока от табличного чтения
1 = загрузочный блок (000000 - 0007FFh) не защищен от табличного чтения из других блоков.
0 = загрузочный блок (000000 - 0007FFh) защищен от табличного чтения из других блоков.
bit 5-0 He используется, читается, как «0»
Описанные далее регистры-идентификаторы используются для автоматического распознавания типа микросхемы программатором.
Регистр идентификатора DEVID 1 для кристаллов PIC 18 F 2455/2550/4455/4550
bit 7-5 DEV 2: DEV 0 младшие биты идентификатора
bit 4-0 REV 4 - REV 0 биты версии (ревизии) микросхемы
Эти биты содержат номер технологической версии (ревизии) кристалла
Регистр идентификатора DEVID 2 для кристаллов PIC 18 F 2455/2550/4455/4550
bit 7-0 DEV 10: DEV 3 старшие биты идентификатора
Эти биты используются совместно с битами DEV2:DEV0 регистра DEVID1 для идентификации номера микросхемы.
В данном случае: 0001 0010 = PIC18F2455/2550/4455/4550
Внимание! Эти значения DEV10:DEV3 могут совпадать с идентификаторами других микроконтроллеров Microchip. Для однозначного определения типа микросхемы необходимо использовать полный идентификатор DEV10:DEV0, составленный из содержимого двух регистров.
лабораторный программирование бутлоадер микроконтроллер
Глава 2. Разработка и изготовление лабораторного блока для пр о граммирования микроконтроллеров
2.1 Разработка блок схемы устройства
Программатор был создан на базе микроконтроллера PIC18F2550. Для его программирования и проверки работоспособности в программаторе находятся следующие элементы и модули:
- программатор с COM-портом, который служит для программирования микроконтроллера от ПК в режиме HVP;
- программатор с USB портом, который служит для программирования микроконтроллера от ПК;
- блок кнопок для перехода в режим программирования и обратно;
- блок питания для автономной работы;
- светодиод для индексации режимов питания;
- переключатель режимов питания USB - 9В.


2.2 Проектирование принципиальной электрической схемы
При разработке электрической схемы программатора для микроконтроллера PIC18F2550 ,было решено совместить высоковольтный программатор (HVP) и низковольтный (LVP).
HVP - (Hard Voltage Programming) высоковольтное программирование.
LVP - (Low Voltage Programming) низковольтное программирование.
Это пришлось сделать по ряду причин:
1) Посредством HVP в микроконтроллер вносится небольшая программка, БУТЛОАДЕР - интерфейс к персональному компьютеру, находящийся внутри микропроцессора, который позволяет программировать микроконтроллер через USB порт, а так же позволяющий стирать и программировать основную программу, не затрагивая сам бутлоадер.
2) Если бутлоадер был запрограммирован на LVP программаторе, то порт RB7 к которому подсоединяется кнопка BOOT, работать как программируемый порт не будет (на этом выводе постоянно будет логическая единица). Эту проблему можно решить путем программирования на HVP программаторе.
3) Программировать, стирать и считывать основную программу через USB возможно только через LVP программатор.
Важным моментом в программировании является то, что бутлоадер программируется через HVP программатор лишь один раз. Далее микроконтроллер с бутлоадером, находящимся внутри микроконтроллера можно использовать для сборки каких либо устройств работающих посредством USB порта. Так же надо отметить, что при желании можно сменить бутлоадер и это можно сделать при помощи HVP программатора.
Принципиальная электрическая схема автомата, разработанная нами представлена на рисунке 5, и в приложении 1. Также в приложении 4 приведена спецификация радиоэлементов, использованных в программаторе.
Рис 5. Принципиальная электрическая схема программатора
2.3 Разработка, изготовление печатной платы
С помощью САРПР PCAD по принципиальной электрической схеме нами была разработана печатная плата программатора. Результаты этой работы представлены в приложении 2.
Система PCAD может быть использована для решения большого числа задач, которые ставятся перед разработчиками радиоэлектронной аппаратуры. В данном случае нами будут рассмотрены задачи, которые мы решали при проектировании автомата. Во-первых, это проектирование принципиальной электрической схемы и получение ее изображения на бумаге. Во-вторых, это проектирование печатной платы по изображению принципиальной схемы и получение изображений печатной платы с помощью принтера.
Для решения указанных задач можно использовать алгоритм, приведенный ниже.
В начале проектирования мы располагали следующим:
- на диске ПК имелся набор программ системы PCAD;
- было известно техническое задание на проектирование электронных блоков;
- имелись библиотеки радиоэлементов, причем, параметры символьных отображений компонентов (файлы *.sym, соответствующие изображениям радиоэлементов на принципиальной схеме) должны находиться в соответствии с аналогичными параметрами конструкторско-технологических образов этих компонентов (файлы *.prt, соответствующие изображениям корпусов радиоэлементов на печатной плате). Элементы, которых нет в библиотеке, создавались вручную, и заносились в библиотеку.
Для создания и вывода на печать изображения печатных плат использовался лазерный принтер и программа PC-CARDS и PC-PRINT из пакета программ САПР PCAD соответственно. Изображение печатных плат со стороны расположение элементов выводиться на печать в зеркальном отображении.
Заготовка печатной платы вырезается из стеклотекстолита. Она шлифуется наждачной бумагой №0 и стиральной резинкой, после этого промывается водой и обезжиривается спиртом или ацетоном.
После того как готова заготовка печатной платы и напечатаны изображения с обеих сторон, прорисовываем перманентным маркером дорожки на заготовке.
После этого производят травление платы. Травят плату обычно в растворе хлорного железа. Нормальной концентрацией раствора можно считать 20…50%. Разводят, примерно, 500 г порошка хлорного железа в горячей кипяченой воде до получения общего объема раствора, равного 1 л. Раствор переливается в обычную ванночку (например использовать фотографический кювет). Продолжительность травления - 10…60 мин, она зависит от температуры, концентрации раствора, толщины медной фольги. Травление проводят под вытяжкой или в хорошо проветриваемом помещении.
Промытую плату просушивают, рассверливают отверстия под выводы радиоэлементов (при этом используются сверла диаметром 0,8…1,0 мм.), зачищают мелкозернистой наждачной бумагой, протирают салфеткой, смоченной спиртом или ацетоном, а затем покрывают канифольным лаком (раствор канифоли в спирте).
Заключительным этапом является монтаж радиоэлементов. Перед монтажом на плату потемневшие выводы радиоэлементов следует зачищать до блеска, лудить их не обязательно. В качестве флюса лучше пользоваться канифольным лаком, а не твердой канифолью.
Габариты плат и их размещение выбраны исходя из удобства использования и того минимума, который необходим для размещения радиоэлементов.
Плата программатора выполнена из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, имеет размеры 123х113мм.
Глава 3. Лабораторная работа по программированию микр о контроллера.
3.1 Алгоритм программирования бутлоадера в микроконтроллер
Чтобы запрограммировать бутлоадер в микроконтроллер надо сделать следующие шаги:
1) Вставить микроконтроллер в изготовленный программатор
2) Установить программу WinPic800 (желательно версии 3.60) и запустить.
- На вкладке выбора серии микроконтроллера выбрать PIC18,далее на вкладке выбора микроконтроллера выбрать pic18f2550;
- На вкладке «настройки» выберите «адаптер»
- Оказавшись в аппаратных настройках выберите адаптер «JDM Programmer»
3) Подключить программатор к компьютеру при помощи COM кабеля.
4) На вкладке «Device» выбрать пункт «Определить тип Device» (Должно высветиться, что обнаружен - pic18f2550)
5) Открываем файл бутлоадера C:\Microchip Solutions\USB Precompiled Demos\Factory HEX Files for Microchip USB Demo Boards\picdemfsusb.hex и на вкладке «Device» выбираем пункт «программировать все». Для проверки считайте что запрограммировалось в микроконтроллер командой «читать все».
6) Отсоединить COM кабель. Следующий раз он понадобится, если появиться потребность смены бутлоадера.
На этом алгоритм программирования бутлоадера закончен.
3.2 Алгоритм программирования демонстрационной программы в ми к роконтроллер
Для демонстрации работы разработанного лабораторного блока с помощью него была разработана программа мигания светодиода. Листинг программы приведен ниже.
1) Запустите MPLAB и затем "мастер проекта". Project/ Project Wizard… На появившейся заставке мастера нажмите "далее" и в следующем диалоге выберите модель МК, который хотите использовать.
2) В третьем шаге укажите компилятор C18. Если компилятора не окажется в списке, то найдите его вручную и укажите.
3) В следующем шаге - окне нажмите "Browse" и создайте папку для проекта. Откройте созданную папку, дайте название проекту и нажмите "Сохранить".
4) В MPLAB создайте новый файл - меню File/ New и сохраните его File/ Save под именем, соответствующем имени проекта.
5) Далее необходимо добавить файл в проект. Project/ Add Files to Project
6) Выполните компиляцию проекта. Project/ Build All
В окне "Output" выводятся все сообщения о ходе работы инструментов пакета MPLAB. Если при компиляции возникли ошибки или предупреждения, то они тоже выводятся в это окно.
В папке проекта появились новые файлы.
7) Подключаем изготовленный программатор через USB кабель
8) На запрос установки драйвера указываем путь вручную C:\Microchip Solutions\USB Tools\MCHPUSB Custom Driver\MCHPUSB Driver\Release. (На компьютере надо лишь один раз установить драйвер.)
9) Запускаем программу PDFSUSB. C:\Microchip Solutions\USB Tools\Pdfsusb\PDFSUSB.exe
10) Нажимаем кнопку «BOOT» и удерживаем ее, при этом нажимаем и отпускаем кнопку «RESET». Появится звуковой сигнал подключения устройства к компьютеру.
11) На вкладке «Bootload Mode» выбираем «PICDEM FS USB 0 (Boot)».
12) «Load HEX File» загружаем созданный .hex файл.
13) «Program Device» программируем устройство
Delay10_ms(50); //задержка 0,5 сек.
{{_asm nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop
nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop
nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop

Разработка и изготовление лабораторного блока для программирования микроконтроллеров дипломная работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Отчет По Практике Студентов Юристов
Курсовая По Уголовному Праву
Дипломная работа по теме Опытно–поисковая работа по изучению организации работы по физической культуре в дошкольном образовательном учреждении
Контрольная Работа На Тему Экономический Рационализм
Реферат: Это вам не просто "посылка", тут документы нужны
Контрольная работа по теме Социально-психологические методы и формы работы с семьей
Реферат: Подходы к аудиторской проверке
Курсовая работа: Промисловість Чернівецької області та розвиток сфери обслуговування
Толковый Словарь Даля Реферат
Реферат: Hurricanes Essay Research Paper HURRICANESOf all of
Реферат: Граффити как проявление вандализма. Социальная работа с граффистами
Современные технологии приготовления блюд из фаршированной птицы
Курсовая работа: Политика США в Афганистане
Реферат На Тему Подвижные Игры 2 Класс
Курсовая работа по теме Лечение пульпита (pulpitis)
Контрольная Работа На Тему Охрана Труда На Кирпичном Заводе
Эссе Экономика Есть Искусство Удовлетворять Безграничные Потребности
Курсовая работа по теме Права профессиональных союзов в сфере труда
Сочинение Написано Без Опоры На Прочитанный Текст
Фипи Сочинение По Русскому Языку Огэ 2022
Компетенция Президента Российской Федерации - Государство и право курсовая работа
Искусство художественной фотографии и его связь с живописью - Культура и искусство презентация
Основи адміністративного права України - Государство и право контрольная работа