Programator sterowany z pakietu BASCOM
P R O J E K T Y
Programator sterowany
z pakietu BASCOM
kit AVT-887
ByĘ mołe lenistwo nie jest
Obecnie, zamiast dylematu ìCo
najchlubniejszÄ… cechÄ…
tu zrobiĘ, aby nic nie robiĘ?î coraz
człowieka, ale jest
czÍÅ›ciej mamy do czynienia prowadzenia procesora nie wy-
z pewnością cechą wyjątkowo
z innym, podobnym. PrzykÅ‚adem trzymujÄ… tak czÍstych ìprzeno-
stymulujÄ…cÄ… jego twÛrczośĘ.
jest, tak przeze mnie reklamowany, sinî, i musimy w koÒcu siÍgnąĘ
Po stwierdzeniu ìNie chce mi
program BASCOM. SÄ…dzÍ, Å‚e Mark po nowy procesor, ktÛrego prze-
siÍ!î nastÍpowaÅ‚y czÍsto
Alberts z MCS Electronics pisząc cieł nie dostaniemy za darmo.
najwiÍksze odkrycia
ten program kierowaÅ‚ siÍ zasadÄ…: Projektanci ukÅ‚adÛw scalo-
i epokowe wynalazki. KtoÅ›
ìCo tu wymyÅ›liĘ, aby inni nie nych juÅ‚ dawno wymyÅ›lili Å›ro-
kiedyÅ› powiedziaÅ‚: ìNie chce
musieli myÅ›leĘ?î. dek zaradczy na nasze problemy:
mi siÍ düwigaĘ na plecach
Co jednak ma to wspÛlnego ISP (ìIn System Programmableî),
ciÍÅ‚arÛw!î i wymyÅ›liÅ‚... koÅ‚o. z ukÅ‚adem elektronicznym, ktÛry czyli moÅ‚liwośĘ programowania
chcÍ Wam zaprezentowaĘ? A no to, procesora w uruchamianym sys-
Efektem takich moich
Å‚e mnie teÅ‚ bardzo siÍ nie chciaÅ‚o temie, najczÍÅ›ciej realizowane za
rozmyÅ›laÒ jest prezentowany
ustawicznie przekÅ‚adaĘ procesorÛw pomocÄ… magistrali SPI. W taki
projekt programatora.
z podstawki programatora do budo- sposÛb programowane sÄ… m. in.
wanego układu i z powrotem. procesory rodziny AVR, a takłe
Strasznie mi siÍ nie chciaÅ‚o! niektÛre ìpiÍĘdziesiÄ…tki jedyn-
Z pewnoÅ›ciÄ… wszyscy to zna- kiî. Niestety, tylko niektÛre! Naj-
cie: pracujemy nad nowym pro- popularniejsze chyba procesory
gramem i po wstÍpnym przetes- z tej rodziny, czyli popularne
towaniu go w symulatorze pro- zarÛwno wÅ›rÛd amatorÛw, jak
gramowym lub sprzÍtowym pro- i profesjonalistÛw 'X051 nie po-
gramujemy wreszcie procesor. siadajÄ… interfejsu SPI i nadal mu-
NajczÍÅ›ciej jednak ukÅ‚ad nie dzia- szÄ… byĘ programowane tradycyj-
Å‚a w ogÛle albo dziaÅ‚a niezgodnie nymi metodami.
z naszymi oczekiwaniami. A wiÍc PostanowiÅ‚em zatem, kierujÄ…c
poprawiamy nasz program, siÍ wrodzonym mi lenistwem i za-
umieszczamy procesor z powro- miłowaniem do wygody, zbudo-
tem w podstawce programatora, waĘ programator, ktÛry umoÅ‚liwi
programujemy go, przenosimy do programowanie procesorÛw 'X051
uruchamianego układu, stwier- bezpośrednio w systemie. Dodatko-
dzamy kolejne bÅ‚Ídy, i tak dalej, wym bodücem do tej pracy byÅ‚o
nieraz caÅ‚ymi godzinami. W do- zapoznanie siÍ i czÍste korzystanie
datku czÍsto siÍ zdarza, Å‚e wy- z pakietu BASCOM AVR. Wierzcie
Elektronika Praktyczna 9/2000
39
Programator sterowany z pakietu BASCOM
mi, to wspaniałe: piszemy sobie
program, naciskamy F7 i po paru
sekundach sprawdzamy juÅ‚ pracÍ
procesora w przeznaczonym dla
niego ukÅ‚adzie! Za chwilÍ pokaÅ‚Í,
łe dokładnie to samo mołliwe jest
w przypadku chipÛw '51!
Opis działania układu
Na rys. 1 został pokazany
schemat elektryczny programatora
ìQuasi ISPî do procesorÛw 'X051.
Schemat wyglÄ…da na nieco skom-
plikowany, ale to zwykłe złudze-
nie! Cały ten rozbudowany układ
nie jest niczym innym, jak zwyk-
łym przełącznikiem, umołliwiają-
cym dołączanie procesora umiesz-
czonego w podstawce CON1 raz
do programatora, a innym razem,
za pośrednictwem wtyku emula-
cyjnego CON4, do uruchamianego
urzÄ…dzenia. Popatrzmy na rys. 2,
na ktÛrym przedstawiono blokowy
schemat programatora, i od razu
sposÛb dziaÅ‚ania ukÅ‚adu stanie siÍ
oczywisty dla kałdego.
Do przeÅ‚Ä…czania wiÍkszoÅ›ci wy-
prowadzeÒ procesora zastosowa-
łem popularne przełączniki elek-
troniczne z rodziny 4000 - układy
4053. WyjÄ…tkiem sÄ… tylko wypro-
wadzenia słułące do dołączenia
do procesora kwarcu i pin RESET.
Procesory 'X051 mogÄ… wykorzys-
tywaĘ kwarce o czÍstotliwoÅ›ci
podstawowej dochodzÄ…cej do
30MHz, ktÛra znacznie przekracza
mołliwości zrealizowanych
w technice CMOS ukÅ‚adÛw 4053.
Na szczÍÅ›cie miniaturowe, wiel-
kości 10-pinowego układu scalo-
nego przekaüniki nie majÄ… takich
ograniczeÒ i one wÅ‚aÅ›nie zostaÅ‚y
zastosowane do odłączania rezo-
natora kwarcowego podczas pro-
gramowania procesora. Podobne
problemy zaistniały z wejściem
RESET procesora, na ktÛrym pod-
czas programowania wystÍpuje na-
piÍcie znacznie wiÍksze (+12VDC)
od napiÍcia zasilania programato-
ra i uruchamianego układu.
I w tym wypadku zastosowanie
miniaturowego przekaünika rady-
kalnie rozwiązało powstały prob-
lem.
Warto teraz wspomnieĘ o sa-
mym programatorze, zrealizowanym
z wykorzystaniem układu IC1 i do-
datkowych elementÛw dyskretnych.
Jest to dobrze znany programator
MCS Flashprogrammer, układ
sprawdzony przez tysiÄ…ce elektro-
Rys. 1. Schemat elektryczny programatora.
Elektronika Praktyczna 9/2000
40
Programator sterowany z pakietu BASCOM
Warto teraz wyjaśniĘ jedną
sprawÍ: sposÛb wÅ‚Ä…czenia rezona-
tora kwarcowego Q1. Został on
umieszczony w naszym progra-
matorze ze wzglÍdu na dÅ‚ugośĘ
przewodu taśmowego łączącego
programator z testowanym ukła-
dem. Aby umołliwiĘ wygodną
pracÍ, przewÛd ten powinien
mieĘ co najmniej kilkanaście cen-
tymetrÛw dÅ‚ugoÅ›ci, co stoi
w sprzeczności z zasadą umiesz-
czania rezonatora kwarcowego jak
najbliłej procesora. A zatem,
kwarc został zlokalizowany na
płytce programatora, co powodu-
je jedyną chyba niedogodnośĘ
wystÍpujÄ…cÄ… podczas posÅ‚ugiwa-
nia siÍ tym urzÄ…dzeniem: kwarc
testowanego układu powinien zo-
staĘ wlutowany dopiero po za-
koÒczeniu pracy nad obsÅ‚ugujÄ…-
Rys. 2. Schemat blokowy programatora.
cym je programem.
nikÛw. Trudno tu przeanalizowaĘ OdÅ‚Ä…czenie napiÍcia polaryzujÄ…- Kondensator C7, doÅ‚Ä…czony do
sposÛb jego dziaÅ‚ania, poniewaÅ‚ cego bazÍ tranzystora T4 spowoduje wyprowadzeÒ przekaünika RL2,
jest on Å›ciÅ›le uzaleÅ‚niony od ko- ìprzestawienie zwrotnicyî i poÅ‚Ä…- to kolejny element zwiÍkszajÄ…cy
dÛw wysyÅ‚anych przez BASCOM czenie wszystkich wyprowadzeÒ komfort pracy. Podczas progra-
podczas programowania procesora. procesora z uruchamianym układem. mowania procesora kondensator
Nie musi nas to jednak intereso- Kto jednak i w jaki sposÛb ma ten Å‚aduje siÍ do napiÍcia zasi-
waĘ: waÅ‚ne jest to, Å‚e ten fragment ìprzestawiaĘ zwrotnicÍî?
układu działa znakomicie. Oczywiście, mołna by
Powstaje teraz pytanie, jak ste- było zastosowaĘ prze-
rowaĘ tym skomplikowanym prze- Å‚Ä…cznik, za pomocÄ… ktÛ-
Å‚Ä…cznikiem? ZauwaÅ‚my, Å‚e wszyst- rego moglibyÅ›my rÍcznie
kie wejÅ›cia sterujÄ…ce ukÅ‚adÛw 4053 sterowaĘ pracÄ… progra-
zostaÅ‚y poÅ‚Ä…czone ze sobÄ… i dopro- matora. RÍcznie? Nie
wadzone do kolektora tranzystora chce nam siÍ, przecieÅ‚
T4, ktÛrego zadaniem jest takÅ‚e takie rozwiÄ…zanie byÅ‚oby
sterowanie przekaünikami RL1 sprzeczne z zasadami le-
i RL2. Z tabeli prawdy opisującej nistwa doskonałego! Na
dziaÅ‚anie ukÅ‚adu 4053 wynika, Å‚e szczÍÅ›cie MCS Electro-
przy poziomie niskim na wej- nics, w osobie pana Mar-
ściach A, B i C, wybrane (zaadre- ka, pomyślała i o tym.
sowane) sÄ… jego wejÅ›cia X0, Y0 TuÅ‚ przed rozpoczÍciem
i Z0, a podawane na nie dane programowania proceso-
przekazywane są na wyjścia X, ra, na wyjściu D0 szyny
Y i Z. Z kolei wymuszenie wyso- danych interfejsu CEN-
kiego poziomu na wejÅ›ciach A, B TRONICS pojawia siÍ
i C powoduje uaktywnienie wejśĘ stan wysoki i trwa ał do
X1, Y1 i Z1. A zatem, jeÅ‚eli tran- zakoÒczenia programo-
zystor T4 bÍdzie przewodziÅ‚, to wania lub innych czyn-
podstawka CON3, w ktÛrÄ… powi- noÅ›ci wykonywanych
nien byĘ włołony procesor, zosta- przez BASCOM z włoło-
nie doÅ‚Ä…czona do wyjśĘ ukÅ‚adÛw nym w podstawkÍ pro-
IC2 i IC3, czyli do programatora. gramatora procesorem.
Styki przekaünikÛw RL1 i RL2 spo- DoÅ‚Ä…czenie bazy tranzys-
wodują w tej sytuacji doprowadze- tora T4 do tego wyjścia
nie napiÍcia programujÄ…cego, uzys- zwalnia nas nawet z wy-
kiwanego z emitera tranzystora T3 konywania tak prostej
do wejścia RESET procesora. czynności, komputer
Kwarc zostanie odłączony, a do z zainstalowanym BAS-
wejścia XTAL1 procesora są po- COM-em sam steruje
dawane impulsy zegarowe pocho- przełącznikiem progra-
Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na płytce
dzące z wyjścia P5 układu IC3. matora!
drukowanej programatora.
Elektronika Praktyczna 9/2000
41
Programator sterowany z pakietu BASCOM
Rys. 4. Rys. 5.
lania, a po zakoÒczeniu progra- przy zawieszeniu siÍ uruchamia- UkÅ‚ad programatora, zmonto-
mowania zostaje dołączony do nego programu. wany starannie i ze sprawnych
wejÅ›cia RESET procesora. W ten elementÛw, nie wymaga jakiego-
sposÛb unikamy koniecznoÅ›ci na- MontaÅ‚ i uruchomienie kolwiek uruchamiania ani regu-
ciskania po zakoÒczeniu progra- Na rys. 3 przedstawiono roz- lacji. DoÅ‚Ä…czamy do niego napiÍ-
mowania przycisku S2, ktÛry jed- mieszczenie elementÛw na pÅ‚ytce cia zasilania, za pomocÄ… kabla
nak zawsze mołemy wykorzysty- obwodu drukowanego. Płytka ta, ze drukarkowego łączymy z kompu-
waĘ do zerowania procesora, np. wzglÍdu na duÅ‚y stopieÒ kompli- terem, a wtyk emulacyjny umiesz-
kacji układu, została zaprojektowa- czamy w układzie z procesorem
WYKAZ ELEMENTÓW
na z wykorzystaniem laminatu 'X051. Uruchamiamy program
dwustronnego z metalizacjÄ… otwo- BASCOM8051 lub dostÍpnÄ… na
Rezystory
rÛw. MontaÅ‚ wykonujemy typowo, stronie www.ep.com.pl jego wer-
RP1: R-PACK 10k&!
pamiÍtajÄ…c jednak o nietypowym sjÍ BASCOM8051SEfEP i piszemy
R1..R3, R7: 3,3k&!
zamocowaniu niektÛrych elemen- program.
R4: 2k&!
tÛw. Mianowicie, podstawka ZIF Przedtem trzeba jeszcze odpo-
R5: 100&!
programatora musi zostaĘ wluto- wiednio skonfigurowaĘ BASCOM-a.
R6: 680&!
wana od strony druku, podobnie Wywołujemy panel OPTIONS\
Kondensatory
jak dioda LED D1 i przycisk S2! PROGRAMMER i zaznaczamy typ
C1: 470µF/16V
PÅ‚ytka ukÅ‚adu zostaÅ‚a zaprojek- programatora oraz ìzaptaszkowu-
C2, C4: 100nF
towana tak, Å‚e moÅ‚liwe jest uÅ‚y- jemyî okienka AUTO FLASH
C3: 100µF/16V
cie dwÛch rodzajÛw podstawek i AUTO VERIFY (rys. 4). NastÍp-
C5, C6: 33pF
ZIF: 20 i 28-pinowej. Zostało to nie jeszcze raz wywołujemy OP-
C7: 4,7µF/10V
spowodowane tym, Å‚e podstawki TIONS i ENVIRONMENT. Tym ra-
Półprzewodniki
28-pinowe sÄ… niejednokrotnie Å‚at- zem zaznaczamy okienko Program
D1: LED
wiej dostÍpne i taÒsze od ich after compile (rys. 5). Piszemy
D2: 5,6V
mniejszych odpowiednikÛw. teraz nasz program. W momencie,
D3: 12V
UkÅ‚ad programatora ìQuasi kiedy uznamy, Å‚e warto juÅ‚
D4: 1N4148
ISPî powinien byĘ zasilany na- sprawdziĘ jego dziaÅ‚anie w real
IC1: 74LS05
piÍciem staÅ‚ym o wartoÅ›ci z prze- world naciskamy ìmagicznyî te-
IC2, IC3: PCF8574A
działu 14..17VDC, niekoniecznie raz klawisz F7. Dioda w progra-
IC4: 7805
stabilizowanym. I tu pora na ko- matorze przez chwilÍ bÍdzie mi-
IC5..IC9: 4053 lejnÄ…, istotnÄ… uwagÍ: zastosowany gotaĘ i juÅ‚ po paru sekundach
T1..T4: BC548 w urzÄ…dzeniu stabilizator napiÍcia i po automatycznym zerowaniu
typu 7805 (IC4) zwykle nie na- procesora bÍdziemy mogli spraw-
Różne
grzewa siÍ zbytnio i nie potrze- dziĘ dziaÅ‚anie owocu naszej pracy
CON1: ARK2(3,5mm)
buje radiatora. ZwrÛĘmy jednak w uruchamianym ukÅ‚adzie.
CON2: złącze CENTRONICS 36
pinów, lutowane w pÅ‚ytkÄ™ uwagÍ, Å‚e nasz programator moÅ‚e Mnie pozostaje juÅ‚ tylko Å‚yczyĘ
pełniĘ jeszcze jedną połyteczną Wam, aby wszystkie Wasze pro-
CON3: podstawka ZIF 20 pinów
(28 pinów) funkcjÍ: zasilaĘ uruchamiany gramy dziaÅ‚aÅ‚y od razu poprawnie.
CON4: wtyk emulacyjny 20 pinów, ukÅ‚ad napiÍciem 5V, i to zarÛwno Zbigniew Raabe, AVT
wtyk zaciskany na kablu i odcinek
podczas programowania, jak i tes- [e-mail]
przewodu taśmowego ok. 50cm
towania programu! JeÅ‚eli wiÍc
Q1: rezonator kwarcowy
przewidujemy i takie wykorzysty- Wzory płytek drukowanych w for-
11,059MHz
wanie programatora, to naleÅ‚y macie PDF sÄ… dostÍpne w Internecie
RL1,RL2: przekaz
nik OMRON 5V
wyposałyĘ stabilizator IC4 w nie- pod adresem: http://www.ep.com.pl/
S1: przełącznik dz
wigienkowy
wielki radiator wykonany z ka- pcb.html oraz na płycie CD-EP09/
S2: przycisk microswitch
wałka blachy aluminiowej. 2000 w katalogu PCB.
Elektronika Praktyczna 9/2000
42