Programmateur polyvalent pour PIC et mémoire série sur le port parallèle

PRÉSENTATION:

De nombreux montages font, aujourd'hui, appel à des microcontrôleurs PIC et à des mémoires série. Nous vous proposons de réaliser un programmateur permettant de programmer une large gamme de PIC récents (12C508, 12C509, 16F84, 16F877, 18F...) mais aussi la plupart des mémoires EEPROM série à protocole I2C de type 24Cxx, ou 24LCxx. Il se connecte simplement à l'interface parallèle d'un PC, et ne coûte pas cher. De plus, il travaille avec les deux logiciels gratuits ICPROG et WinPic800. En effet, ceux-ci sont distribués selon la loi du -freeware- (libre de droits), nous remercions vivement leurs auteurs.

SCHÉMA DE PRINCIPE:

Le schéma de la figure précédente montre une évidente simplicité. Le secondaire du transformateur délivre une tension de 15 volts. Après un redressement simple à l'aide des diodes D1 et D2, la tension est filtrée par le condensateur C1 pour attaquer l'entrée du régulateur CI2, un 7812. La masse est "déplacée" d'environ 1 volt par la mise en série des diodes D3 et D4 pour obtenir la tension de programmation de 13 volts en sortie. Celle-ci est filtrée par le condensateur C2, et entre sur le régulateur CI3, un 7805, afin de fournir, en sortie, la tension de service de 5 volts filtrée par le condensateur C3. La led verte L1, limitée en courant par la résistance R15, sert d'indicateur au bon fonctionnement de l'alimentation.
La partie programmateur, bien que commandée par le port parallèle, opère une programmation en série comme l'imposent les microcontrôleurs PIC. Sept lignes de l'interface Centronic sont mises à contribution: six sorties (D0 à D5), et une entrée (ACK). Les sorties, protégées par les résistances R1 à R6, sont tamponnées par les six amplificateurs N1 à N6 de CI1. Les données sont transmises en série sur la ligne D0 pour l'écriture, la résistance R11 force la broche "DATA" à l'état haut au repos. Afin de pouvoir lire le contenu des mémoires, les signaux "DATA" polarisent le transistor T1 à travers la résistance R9. Lors d'une tension positive, T1 reste bloqué, et la résistance R14 porte "ACK" à l'état haut; une information de niveau bas débloque T1 qui force "ACK" à la masse. Le signal d'horloge "CLK" est véhiculé par la sortie D1, et forcé à l'état haut au repos via la résistance R10.
La ligne D2 du port parallèle se charge de l'alimentation du composant à programmer. Le transistor T2est commandé à travers sa résistance de base R7 et bloqué au repos par la résistance R12 reliée au positif. Dans ce cas de figure, aucune tension d'alimentation ne circule sur les supports de circuits à programmer. En portant sa base au niveau bas, T2 devient passant, et alimente positivement la broche "+VDD" découplée par le condensateur C6. La led orange L2 atteste de cet état, elle est limitée en courant par sa résistance R16.
Les lignes D3, D4, et D5 du port parallèle ont pour mission de commuter la tension de programmation sur la broche "+VPP". Les diodes anti-retour D5 à D7 jouent le rôle d'une fonction "OU" à trois entrées afin de commander le transistor T3 via sa résistance de base R8. Le principe de fonctionnement est identique à celui de T2. La led rouge L3 visualise la présence de la tension de programmation sur les supports.

LA RÉALISATION :

La figure 2. fournit le dessin du circuit imprimé simple face. La méthode photographique est la plus appropriée pour transférer le typon sur la plaque cuivrée présensibilisée, les autres méthodes donnent fatalement un résultat moins précis pour un travail fastidieux. La plaque est ensuite gravée dans un bain de perchlorure de fer, puis abondamment rincée. Il faut maintenant percer minutieusement les pastilles à l'aide d'un foret de 0,8 mm. de diamètre; certains trous doivent être alésés à des diamètres supérieurs en fonction des composants utilisés. Quatre trous de fixation sont prévus aux quatre coins de la plaque.
La figure 3. donne le plan d'implantation. La première opération consiste à souder les 9 ponts de câblage. Le travail se poursuit dans un ordre bien précis en tenant compte de la taille et de la fragilité des pièces.
Soudez en premier lieu les résistances, puis les diodes, les supports de circuits intégrés, le condensateur céramique , au mylar, les connecteurs constitués de barrettes sécables, la prise coudée DB25, les transistors, les leds, le bornier à vis, les condensateurs chimiques, les régulateurs de tension , et pour terminer, le transformateur.
Veillez à ne pas inverser les composants polarisés (circuit intégré, diodes, transistors, leds, condensateurs chimiques …)

Typon

Figure 2

Figure 3

MISE EN SERVICE :

Malgré votre impatience, bien légitime, gardez à l'esprit que votre montage est destiné à être raccordé à un PC. Procédez à un contrôle strict des pistes du circuit imprimé et des soudures afin de traquer une coupure ou un court-circuit accidentel. Vérifiez aussi la valeur et le sens d'implantation des composants. Sans implanter le circuit intégré CI1, et sans relier le montage à l'ordinateur, alimentez le programmateur.
Prenez garde au grand danger dû à la tension du secteur présente sur le circuit imprimé. Vérifiez sur la face composants la présence des tensions sur la sortie des régulateurs, et sur les broches d'alimentation de CI1 à l'aide d'un voltmètre numérique.
La led verte doit être allumée en permanence. Prenez un fil souple et reliez-le d'un côté à la masse. En touchant la patte de R3 du côté PC avec l'autre extrémité, la led orange doit s'illuminer, et vous devez obtenir environ 5 volts sur VDD. Si vous touchez maintenant une des pattes de R4, R5, ou R6 du côté PC avec l'autre extrémité, la led rouge doit s'illuminer, et vous devez obtenir environ 13 volts sur VPP.
Hors tension, embrochez le circuit CI1 dans son support, enfermez-le dans un boîtier isolant à fenêtre, rendu indispensable par la présence du secteur, et reliez-le à votre PC.

UTILISATION :

Votre programmateur est terminé, son utilisation est conditionnée par le logiciel "ICPROG ou WinPic800", indispensable à son fonctionnement.
A la première utilisation, IcProg doit être configuré.
Appuyez sur la touche "F3", ou ouvrez le sous-menu "Hardware" du menu "Setting", et validez les options comme le montre la copie d'écran de la figure 4.
Vous ne devez jamais insérer un composant à programmer lorsque les leds orange ou rouge sont allumées. Des connecteurs ont été ajoutés, en plus des supports de circuits intégrés, afin de programmer des composants au boîtier différent, et de tester les signaux.

LISTE DES COMPOSANTS :

Résistances 5%:

• R1 à R6 ; R17: 1 k (marron, noir, rouge)
• R7 à R9: 2,2 k (rouge, rouge, rouge)
• R10 à R14: 10 k (marron, noir, orange)
• R15; R16: 330 (orange, orange, marron)

Condensateurs:

• C1: 1000 µF 25 volts (électrochimique à sorties radiales)
• C2; C3: 10 à 22 µF 25 volts (électrochimique à sorties radiales)
• C4; C6; C7: 100 nF (mylar) C5: 330 pF (céramique)

Semi-conducteurs:

• D1; D2: 1N4007
• D2 à D7: 1N4148
• L1: Led 5mm. verte
• L2: Led 5mm. orange
• L3: Led 5mm. rouge
• T1 à T3: BC557
• CI1: 7407 CI2: 7812 CI3: 7805

Divers:

• 1 Prise DB25 mâle coudée pour circuit imprimé
• 2x5 broches de barrette sécable femelle
• 2 Supports de circuits intégrés à 8 broches
• 1 Support de circuit intégré à 14 broches
• 1 Support de circuit intégré à 18 broches
• 1 Support de circuit intégré à 28 broches étroit
• 1 Support de circuit intégré à 40 broches
• 1 Bornier à 2 vis au pas de 5,08
• 1 transformateur moulé 2x12 volts 2VA
• Visserie et entretoises de 3 mm.

Télécharger le schéma du programmateur sous ISIS et le typon sous ARES