Multiprogramator mikrokontrolerów ST62

%

Elektronika Praktyczna 1/2001

P R O J E K T Y

Multiprogramator

mikrokontrolerów ST62

AVT-993

Do skonstruowania tego uk³adu

sk³onili mnie koledzy ST62-

maniacy, którzy urzeczeni Reali-

zerem zapragnêli posiadaæ progra-

mator, który by umo¿liwi³ zapro-

gramowanie wielu typów mikro-

kontrolerów oœmiobitowych rodzi-

ny ST62 bez potrzeby nabywania

drogich programatorów. Mikrokon-

trolery te s¹ dostêpne od wielu

lat na naszym rynku i nic nie

zapowiada, ¿eby bezpowrotnie za-

ginê³y. Przyczyni³ siê do tego

m.in. program ST6-Realizer, który

otworzy³ drogê ku technice mik-

roprocesorowej wszystkim tym,

którzy nie maj¹ czasu lub chêci

zg³êbiania tajemnic skomplikowa-

nych jêzyków programowania.

Program ST6-Realizer dostêpny

jest na p³ycie CD-EP2.

Opis uk³adu

Przedstawiony uk³ad programa-

tora jest doϾ tani. Koszty obni-

¿ono do minimum poprzez zasto-

sowanie zwyk³ych podstawek za-

miast drogich typu textool. Ma to

oczywiœcie swoje wady, gdy¿ mu-

simy bardziej uwa¿aæ przy wk³a-

daniu mikrokontrolera w podstaw-

kê, lecz przy niewielkiej liczbie

programowanych uk³adów nie ma

to wiêkszego znaczenia. Oczywiœ-

cie nic nie stoi na przeszkodzie,

aby zastosowaæ podstawki profes-

jonalne.

Jakie mo¿liwoœci ma programa-

tor? Umo¿liwia on zaprogramowa-

nie nastêpuj¹cych typów mikro-

kontrolerów: ST62T00/01/03,

ST62T08/09/10/18/20, ST62T15/

25/30, ST62T55/65, ST62T53/60/

63, ST62T52/62. Jak widzimy,

du¿y wybór mikrokontrolerów da-

je nam olbrzymie mo¿liwoœci przy

projektowaniu urz¹dzeñ w opar-

ciu o ST62xx. Konstrukcja progra-

matora zosta³a pomyœlana tak, aby

móg³ on wspó³pracowaæ ze stan-

dardowym programem Windows

Epromer do obs³ugi programato-

rów produkowanych przez STM.

Mo¿na go zdobyæ m.in. na stronie

internetowej producenta pod ad-

resem http://eu.st.com/stonline/

products/support/mcu8/common/

softools.htm.

Jest to dosyæ ciekawe narzê-

dzie sprowadzaj¹ce proces pro-

gramowania do kilku przyjem-

nych chwil przy komputerze. Pro-

gram ten, wraz z opracowanym

przez nas programatorem, elimi-

nuje mêcz¹ce przechodzenie do

sesji DOS, co by³o niezbêdne

w starszych wersjach programów.

Nasz programator równie¿ wspó³-

pracuje w³aœnie z tak¹ wersj¹,

któr¹ znajdziemy na p³ycie CD-

EP2. Przy zastosowaniu tego pro-

gramu liczba mikrokontrolerów

jakie mo¿emy zaprogramowaæ jest

du¿o mniejsza, ale nie jest wy-

magana uci¹¿liwa zmiana pliku

DEV.

Na rys. 1 przedstawiono sche-

mat blokowy programatora. Mo¿na

go podzieliæ na nastêpuj¹ce bloki:

- zasilacz programatora,

- uk³ady separuj¹ce (bufory),

- pole programowania.

Je¿eli mia³eœ dotychczas

problemy z programowaniem

mikrokontrolerów ST62, to

w³aœnie siê skoñczy³y!

Specjalnie dla rosn¹cego

grona fanów tych

interesuj¹cych

mikrokontrolerów

opracowaliœmy wyj¹tkowy

programator, za pomoc¹

którego mo¿na programowaæ

wszystkie popularne uk³ady

z tej serii.

Multiprogramator mikrokontrolerów ST62

Elektronika Praktyczna 1/2001

&

W programatorze najbardziej

skomplikowane jest zasilanie mik-

rokontrolerów. Program kompute-

rowy steruj¹cy prac¹ programatora

wysy³a sygna³y za³¹czaj¹ce odpo-

wiednie napiêcia dla programowa-

nego mikrokontrolera. Uk³ad sepa-

ruj¹cy (bufor) stanowi barierê po-

miêdzy komputerem a programo-

wanym procesorem. Zabezpiecza

to komputer przed ewentualnym

uszkodzeniem portu drukarkowe-

go. Pole programuj¹ce jest to

szeœæ odpowiednio po³¹czonych

podstawek, ka¿da dla okreœlonego

typu mikrokontrolerów:

- podstawka 1 ST62T00/01/03,

- podstawka 2 ST62T08/09/10/18/

20,

- podstawka 3 ST62T15/25/30,

- podstawka 4 ST62T55/65,

- podstawka 5 St62T53/60/63,

- podstawka 6 ST62T52/62.

Pole

programowania

Zasilacz

Bufor

Z³¹cze

komputera

Rys. 1. Schemat blokowy programatora.

Rys. 2. Schemat elektryczny programatora.

Multiprogramator mikrokontrolerów ST62

'

Elektronika Praktyczna 1/2001

Na rys. 2 znajduje siê sche-

mat ideowy programatora. Spra-

wia on wra¿enie doœæ skompli-

kowanego, co jest jednak tylko

z³udzeniem. Komunikacja z kom-

puterem odbywa siê poprzez dru-

karkowe z³¹cze Centronics DB25.

Natomiast na p³ycie drukowanej

programatora znajduje siê gniaz-

do ¿eñskie DB9. W zwi¹zku

z tym musimy dodatkowo do

programatora wykonaæ kabel

przejœciowy DB9/DB25 wed³ug

schematu zamieszczonego na ry-

sunku rys. 3.

Uk³ad scalony US2 jest oœmio-

bitowym buforem z trójstanowymi

wyjœciami nieodwracaj¹cymi.

Uk³ad wewnêtrznie podzielony

jest na dwie czêœci po cztery

bufory. Ka¿da czwórka ma jedno

dodatkowe wejœcie steruj¹ce. Po-

danie niskiego poziomu napiêcia

na to wejœcie powoduje wyprowa-

dzenie buforu ze stanu blokady.

Wyprowadzeniami steruj¹cymi

prac¹ buforów s¹ piny 1 i 19

uk³adu 74HC244. Do nich jest

pod³¹czona zworka ZW1 oraz re-

zystor podci¹gaj¹cy R17. W celu

wprowadzenia w stan blokady na-

le¿y zworkê ZW1 wyj¹æ. W stanie

blokady nie jest mo¿liwe zapro-

gramowanie lub odczytanie za-

wartoœci mikrokontrolera. Styk

9 gniazda po³¹czony jest z wej-

œciem bramki NOT U1F (74HC04)

poprzez rezystor R2 ograniczaj¹cy

pr¹d wejœciowy. Dodatkowo, mie-

dzy wejœciem a masê w³¹czony

jest rezystor R3 o wartoœci 300k

Ω

.

Z wyjœcia bramki jest sterowany

tranzystor npn T2 poprzez rezys-

tor R11. W przypadku, kiedy na

styku 9 wystêpuje poziom

L lub urz¹dzenie nie jest

pod³¹czone do kompute-

ra, na wyjœciu bramki U1F

pojawia siê poziom wyso-

ki H, który wprowadza

tranzystor T2 w stan prze-

wodzenia, co z kolei po-

woduje spolaryzowanie

bazy tranzystora pnp (T1)

i wprowadzenie go w stan

przewodzenia. W³¹czony

tranzystor T1 podaje na-

piêcie na uk³ady stabili-

z a c y j n e U S 4 i   U S 5

(78L05).

Ze stabilizatora US5

pobierane jest napiêcie

+5V VDD zasilaj¹ce mik-

rokontrolery. Napiêcie

VDD podawane jest w trakcie od-

czytu, jak i programowania proce-

sora. Obecnoœæ napiêcia sygnali-

zowana jest zapaleniem siê diody

D3 (kolor ¿ó³ty). Uk³ad ze stabi-

lizatorem US4, oprócz dostarcze-

nia napiêcia TEST +5V potrzeb-

nego do odczytu zawartoœci pa-

miêci mikrokontrolera, dodatkowo

generuje napiêcie programuj¹ce

VPP +12,5V.

Styk 5 z³¹cza DB9 po³¹czony

jest z wejœciem bramki U1E po-

przez rezystor ograniczaj¹cy R4.

Wyjœcie tej bramki po³¹czone

jest z wejœciem nastêpnej bramki

U1E. Wyjœcie tej bramki jest z

kolei po³¹czone z baz¹ tranzys-

tora npn (T3) poprzez rezystor

R4.

Pomiêdzy kolektor a emiter

w³¹czona jest dioda Zenera D4

o wartoœci napiêcia 7,5V. Tran-

zystor i dioda w³¹czone s¹ po-

miêdzy wyprowadzenie GND sta-

bilizatora US4 a masê ca³ego

uk³adu. W przypadku, kiedy na

styku 5 DB9 jest poziom niski L,

tranzystor T3 nie przewodzi i na

wyjœciu uk³adu US4 pojawia siê

napiêcie +5V plus napiêcie diody

Zenera 7,5V. Wtedy wartoϾ na-

piêcia programuj¹cego VPP wy-

niesie +12,5V. W chwili pojawie-

nia siê poziomu wysokiego na

styku 5 DB9, na bazie tranzystora

T3 pojawia siê napiêcie wprowa-

dzaj¹ce tranzystor w stan prze-

wodzenia. Dioda Zenera zostaje

zbocznikowana i na wyjœciu uk³a-

du US4 pojawi siê napiêcie TEST

+5V.

Obydwa napiêcia +5V lub

+12,5V podawane s¹ na wypro-

wadzenia TEST/VPP mikrokontro-

lerów. Pojawienie siê napiêcia

+5V i +12,5V sygnalizowane jest

œwieceniem diody LED D2 (czer-

wona - w przypadku, kiedy napiê-

cie jest wy¿sze, dioda œwieci

jaœniej, ni¿ kiedy napiêcie wynosi

+5V). Czwarty styk gniazda DB9

po³¹czony jest z wejœciem bramki

U1A. Poprzez ni¹ podawany jest

sygna³ RESET do programowa-

nych mikrokontrolerów. Pozosta³e

sygna³y SDOP, TORMIN, TM2,

OSC1 steruj¹ce procesem progra-

1

6

2

7

3

8

4

9

5

DB9

1

14

2

15

3

16

4

17

5

18

6

19

7

20

8

21

9

22

10

23

11

24

12

25

13

DB25

Do LPT

Do programatora

Rys. 3. Schemat po³¹czeñ w kablu

przejœciowym.

Rys. 4. Schemat monta¿owy p³ytki

drukowanej.

Multiprogramator mikrokontrolerów ST62

Elektronika Praktyczna 1/2001



WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R11, R12, R17: 3,9k

Ω

R2, R4, R6..R9: 22k

Ω

R3, R5, R15, R18: 300k

Ω

R10: 5,6k

Ω

R13: 1,1k

Ω

R14, R16: 820

Ω

Kondensatory

C1: 1000

µ

F/25V

C2..C10: 100nF

Pó³przewodniki

D1..D3: LED prostok¹tne w trzech

kolorach

D4: 7V5

M1: mostek 1A

T1: BC307

T2, T3: BC237

US1: 74HCT04, 4069

US2: 74HCT244

US3..US5: 78L05

Ró¿ne

DB9: gniazdo mêskie do druku

Podstawki pod mikrokontrolery

Dip16: 2 szt.

Dip20: 2 szt.

Dip28: 2 szt.

ARK2/500

2 goldpiny + jumper

mowania mikrokontrolera podane

s¹ poprzez bufor US2 do progra-

mowanych uk³adów.

Monta¿ i uruchomienie

Programator umieszczony jest

na dwustronnej p³ytce drukowa-

nej o wymiarach 18x6cm. Na rys.

4 przedstawiono jej schemat mon-

ta¿owy.

Ze wzglêdu na prostotê budo-

wy monta¿ nie powinien zaj¹æ

du¿o czasu. Wiêcej uwagi powin-

niœmy jednak poœwiêciæ przygoto-

waniu kabla przejœciowego DB9/

DB25, tak aby nie pope³niæ jakiejœ

pomy³ki, która mo¿e spowodowaæ

uszkodzenie portu naszego kom-

putera.

Gdy zmontujemy nasz¹ przej-

œciówkê, musimy jeszcze przed

pod³¹czeniem koniecznie spraw-

dziæ poprawnoœæ po³¹czeñ mier-

nikiem.

Po zmontowaniu programatora

mo¿emy przyst¹piæ do jego uru-

chamiania. Poprawnie wykonany

uk³ad mo¿emy pobie¿nie spraw-

dziæ bez oprogramowania obs³u-

guj¹cego, obserwuj¹c diody LED:

D1, D2 i D3:

- po w³¹czeniu zasilania do uk³a-

du wszystkie diody powinny siê

œwieciæ (komputer nie pod³¹czo-

ny),

- po pod³¹czeniu komputera i je-

go uruchomieniu diody D2 i D3

na chwilê gasn¹, po czym przez

czas uruchamiania systemu Win-

dows œwiec¹ siê i po urucho-

mieniu systemu ponownie gas-

n¹. Ca³y czas œwieci tylko dioda

D1 informuj¹ca o obecnoœci na-

piêcia zasilaj¹cego programator.

Je¿eli bêdziecie mieli takie ob-

jawy dzia³ania programatora, to

z du¿¹ doz¹ prawdopodobieñstwa

z³o¿ony przez Was uk³ad jest

sprawny. Jednak najpewniejsze

jest praktyczne sprawdzenie z pro-

gramem Windows Epromer obs³u-

guj¹cym programator.

Oprogramowanie

i obs³uga programatora

Po œci¹gniêciu oprogramowania

obs³uguj¹cego ze strony interneto-

wej mo¿emy przyst¹piæ do jego

zainstalowania. Plik, który musi-

my œci¹gn¹æ ma oko³o 1,4MB,

wiêc jego œci¹ganie nie powinno

trwaæ d³ugo. Standardowy proces

instalacji przebiega bez ¿adnych

problemów i trwa krótko.

Na rys. 5 widzimy okno uru-

chomionego programu. Jego obs³u-

ga nie jest skomplikowana i ju¿

po kilku minutach jesteœmy w sta-

nie opanowaæ go tak, aby móc bez

wiêkszych problemów zaprogra-

mowaæ mikrokontroler.

Przed przyst¹pieniem do pro-

gramowania musimy odpowiednio

skonfigurowaæ program. W menu

wybieramy Configure a nastêpnie

Configure Epromer. Otworzy siê

okno jak na rys. 6. Z listy wy-

bieramy mikrokontroler, który

chcemy zaprogramowaæ oraz port

LPT. Zosta³o nam tylko za³adowaæ

plik hex i umieœciæ w odpowied-

niej podstawce mikrokontroler do

zaprogramowania. Proces progra-

mowania mo¿emy obserwowaæ na

pasku stanu. Wszelkie dodatkowe

informacje o przebiegu programo-

wania wyœwietlane s¹ w oknie

dialogowym.

Rys. 5. Okno programu Windows Epromer.

Rys. 6. Okno konfiguracyjne programu.

Po zakoñczeniu programowa-

nia mikrokontrolera mo¿emy sobie

pogratulowaæ i przyst¹piæ do re-

alizacji nowych aplikacji z u¿y-

ciem procesorów rodziny ST62xx.

Powodzenia!

Krzysztof Górski, AVT

[e-mail]

Wzory p³ytek drukowanych w for-

macie PDF s¹ dostêpne w Internecie

pod adresem: http://www.ep.com.pl/

pcb.html oraz na p³ycie CD-EP01/

2001 w katalogu PCB.