Узнаем что такое ISP-интерфейс, разберемся с недорогим и удобным программатором USB ISP. Рассмотрим принципиальные схемы простейших программаторов для AVR микроконтроллеров с использованием COM и LPT портов компьютера. Данной информации вполне хватит чтобы прошить большинство моделей AVR микроконтроллеров не только в Linux, но и в других ОС.
Интерфейс внутрисистемного программирования ISP
Для того чтобы записать программу в AVR микроконтроллер вам понадобится программатор.
Программатор — это небольшая электронная схема, которая позволяет подключить микроконтроллер к одному из портов компьютера (COM, LPT, USB) для последующего считывания и записи прошивки (программирования).
Существует достаточно много разнообразных конструкций программаторов для AVR микроконтроллеров, которые подключаются к разным портам компьютера.
Наиболее надежный и удобный вариант — это программатор что подключается к USB-порту, поскольку в новых настольных компьютерах и ноутбуках уже не устанавливают COM и LPT порты.
TOR browser / ТОР браузер / обзор. Всё что вам нужно знать о нём
В готовых устройствах программатор подключается к микроконтроллеру посредством интерфейса ISP (In System Programming) — интерфейс внутрисистемного программирования. ISP интерфейс представляет собою несколько проводников по которым поступает тактовый сигнал и данные для связки программатора с микроконтроллером.
Как правило ISP интерфейс размещают на платах в виде десяти или шести штырьков, к которым посредством подходящего коннектора через шлейф подключается программатор.
Рис. 4. ISP интерфейс на плате.
Назначение пинов в ISP интерфейсе:
- VCC — плюс питания, как правило +5В;
- GND — минус питания, земля (Ground);
- MOSI — вход данных (Master Out Slave In);
- MISO — выход данных (Master In Slave Out);
- SCK — тактовый сигнал (Serial Clock);
- RST — дла подачи сигнала сброса (Reset).
Для внутрисхемного программирования микроконтроллера достаточно всего 4 пина, поскольку питание микроконтроллера может осуществляться от самой схемы где он установлен.
Как подключить программатор к микросхеме-микроконтроллеру AVR если он не впаян в схему? — очень просто, используя те же пины ISP интерфейса, при необходимости запитав при этом микроконтроллер от источника питания.
Программатор USB ISP ASP
Для работы с AVR чипами я приобрел недорогой USB ISP программатор по цене примерно 10$. Такое устройство есть сейчас в продаже во многих отечественных и зарубежных интернет-магазинах, так что с покупкой проблем не должно возникнуть.
Рис. 5. USB ISP — программатор со шлейфом для внутрисхемного программирования AVR микроконтроллеров фирмы ATMEL.
Каким должен быть современный программатор
Для пользователя помимо широкой функциональности и удобного интерфейса немалое значение имеет и цена прибора. Зачастую коммерческая привлекательность не всегда предполагает наличие необходимых характеристик и их соответствие фактическим параметрам.
Рис. 1. Программатор BeeHive4+/SA
Программаторы — это класс устройств, предназначенных для программирования микросхем памяти, внутренней памяти микроконтроллеров и микросхем программируемой логики (PLD).
Не углубляясь в тонкости классификации, хочется отметить, что в разных номинациях программаторы можно разделить на две группы: универсальные и специализированные.
Итак, какие же требования предъявляются к современным программаторам?
- Поддержка наибольшего количества микросхем в своем классе. Разумеется, программатор из класса специализированных не может сравниться по этому параметру с программатором универсальным, но для сопоставления отдельных устройств, предлагаемых различными производителями, это число оказывается первоочередным.
- Использование колодки с нулевым усилием (ZIF). Это позволяет обеспечить надежный контакт с программируемой микросхемой в корпусе DIP даже при многократной ее замене. Требование является, пожалуй, одним из самых главных, поскольку именно механическая часть любого изделия подвержена износу в первую очередь, а с другой стороны, использование ZIF-сокета позволяет значительно сэкономить время на программирование микросхем в серийном производстве.
- Широкий ассортимент адаптеров для микросхем в корпусах, отличных от DIP. Тенденция миниатюризации электронных устройств закономерно приводит к появлению все большего числа электронных компонентов, которые предназначены для поверхностного монтажа. Другая сторона вопроса — рост числа выводов отдельных классов микросхем, зачастую их количество в разы превышает количество контактов колодки программатора. В этом случае пользователь вынужден использовать специализированный адаптер вместо универсального, который просто позволяет перенести выводы «один к одному».
- Возможность расширения количества поддерживаемых микросхем путем обновления только управляющего программного обеспечения без замены аппаратной части. Такая опция не требует пояснения и, по сути, стала неотъемлемой чертой большинства современных программаторов.
- Использование быстрых и популярных интерфейсов для связи с персональным компьютером. В недавнем еще прошлом подавляющее большинство производителей использовали в программаторах порты LPT и COM, в настоящее же время найти компьютер с поддержкой этих портов становится все сложнее, особенно остро эта проблема ощущается при использовании ноутбуков.
- Сериализация. Эта опция предусматривает запись некоего серийного номера в заданную область памяти устройства. Как правило, производитель предоставляет огромное количество вариаций — размер такой последовательности, адрес начала отведенной области памяти, шаг инкрементации — все эти параметры настраиваются пользователем. Возможно, кому-то из разработчиков она не понадобится никогда, но для производителей может быть очень важна.
- Самотестирование программатора. Позволяет оперативно опросить аппаратные узлы программатора и на основании их ответа составить отчет о возможности дальнейшего применения устройства. Хорошо, когда есть возможность переслать содержимое такого отчета производителю при возникновении неполадок для скорейшего их устранения.
- Контроль правильности установки микросхем в колодку, адаптер или адаптера с микросхемой в колодку и соответствия используемых микросхем их маркировке. Наличие такой опции позволяет исключить ошибку оператора, которая может привести к поломке программатора либо к выходу из строя программируемой микросхемы.
- Проверка качества контакта по всем выводам программируемой микросхемы.
- Защита всех выводов микросхемы от перенапряжения и статического электричества. При организации рабочего места на предприятии много внимания уделяется проблемам защиты оборудования и компонентов.
- Возможность автономной работы программатора без использования персонального компьютера. Наиболее полезной эта функция представляется специалистам сервисных служб предприятия либо разработчикам для оперативной замены прошивок на этапе пусконаладочных работ. В этом случае в собственной памяти программатора хранится весь арсенал файлов, которые могут понадобиться для замены, а пользователь получает неограниченную свободу перемещения по цехам предприятия либо возможность выехать на объект.
- Возможность удаленного управления программатором по сети. Эта особенность программатора оказывается иногда нелишней, если с одним устройством вынуждено работать несколько человек. Работа программатора в сети обеспечивает, фактически, многопользовательскую работу с ним.
- Нелишней иногда оказывается опция проверки исправности микросхем. Так можно определить причины наиболее часто встречающихся неисправностей.
Все, приведенные выше требования реализованы в новой линейке продукции компании Elnec (http://elnec.com/). Главная особенность программаторов новой серии — наличие высокоскоростного интерфейса USB для связи с компьютером. Эта компания производит программаторы с 1991 года и за прошедшее время она смогла занять лидирующие позиции на рынке, выпуская прежде всего высококачественное оборудование как для разработчиков электронной техники, так и для предприятий, которые занимаются серийным производством.
Конечно, большинство производителей не ограничиваются только этим набором операций, стараясь привнести в свою продукцию черты, способные повысить ее конкурентоспособность на рынке.
Следует отметить, что широкой популярностью в России помимо специализированных MEMprog, T51prog и PIKprog, а также универсальных программаторов SmartProg и BeeProg заслуженно пользуются промышленные программаторы серии BeeHive, которые позволяют одновременно программировать до четырех (восьми) разных микросхем. Уже в этом году компания выпускает на рынок новинку — автономную промышленную систему BeeHive4+/SA, которая в себе уже содержит производительный компьютер на основе MS Windows XP Embedded, а пользовательский интерфейс обеспечивается графическим сенсорным экраном.
Изменения коснулись и линейки специализированных программаторов. Теперь все они (MEMprog2, T51prog2 и PIKprog2) выпускаются в унифицированном металлическом корпусе. С одной стороны, это обеспечивает лучшую сохранность устройства и устойчивость его функционирования, с другой позволяет с минимальными затратами провести апгрейд любого из них до универсального SmartProg2.
Идея хорошо всем знакомого BeeProg получила логическое продолжение в программаторе BeeProg+, который, сохранив универсальность предшественника, имеет теперь более компактный корпус, встроенный блок питания и высокоскоростной интерфейс USB High Speed (до 480 Мбит/сек). Порт LPT (IEEE 1284) также присутствует в качестве альтернативы.
Возможности канала внутрисхемного программирования ISP в этой модели существенно расширены. Новая интересная особенность программатора BeeProg+ это возможность подключения к одному компьютеру нескольких программаторов. Такой подход призван обеспечить высокую производительность при работе с большим числом микросхем. С другой стороны, целесообразнее в этом случае использовать мультипрограмматор BeeHive4+, это, по сути, четыре программатора BeeProg+, объединенные в одном корпусе.
Сравнительные технические характеристики современных программаторов приведены в таблице 1.
Таблица 1. Сравнительные технические характеристики современных программаторов
| Тип | Универ- сальный мульти- програм- матор |
Универ- сальный програм- матор |
Универ- сальный програм- матор |
Специа- лизиро- ванный програм- матор микро- схем памяти |
Специа- лизирован- ный програм- матор для микро- контрол- леров PIC |
Специа- лизиро- ванный програм- матор для микро- контрол- леров AVR и C51 |
| Колодка | 4хDIL48 | DIL48 | DIL40 | DIL40 | DIL40 | DIL40 |
| Число поддержи- ваемых микросхем* |
30600 | 30840 | 16820 | 7150 | 5040 | 5400 |
| Интерфейс c ПК |
USB 2.0 | USB 2.0 LPT IEEE 1284 |
USB 2.0 | USB | USB | USB |
| Напряжение драйвера канала, В |
TTL 1,8…5 Аналого- вый 1,8…7 (1х) 1,8…26 (2х) |
TTL 1,8…5 Аналого- вый 1,8…7 (1х) 1,8…26 (2х) |
TTL 1,8…5 Аналого- вый 1,8…7 (1х) 1,8…26 (1х) |
TTL 1,8…5 Аналого- вый 1,8…7 (1х) 1,8…26 (1х) |
TTL 1,8…5 Аналого- вый 1,8…7 (1х) 1,8…15 (1х) |
TTL 1,8…5 Аналого- вый 1,8…7 (1х) 1,8…15 (1х) |
| Внутри- схемное программи- рование |
4xISP | ISP | ISP | нет | ISP | ISP |
Еще одна полезная особенность всей продукции Elnec — очень быстрый рост числа поддерживаемых микросхем. Для добавления новых компонентов достаточно скачать с сайта компании последнюю версию управляющей программы, обновляемой ежемесячно. Кроме того, необходимую микросхему достаточно быстро включат в список поддерживаемых по вашей заявке.
Программное обеспечение Elnec, помимо прочих особенностей, имеет русскоязычный пользовательский интерфейс, а продукция обеспечивается трехлетней гарантией производителя.
Новое семейство микромощных компараторов
Компания National Semiconductor, ведущий поставщик высококлассных продуктов для обработки аналогового сигнала, выпустила семейство микромощных, высокоскоростных компараторов. LMH7322 — сдвоенный компаратор, который имеет малую потребляемую мощность (21 мА номинально) и задержку распространения сигнала, составляющую менее 1 нс (700 пс номинально). Характерной особенностью LMH7220 являются выходы LVDS (дифференциальный метод передачи данных) и RSPECL (положительная эмиттерно-связанная логика с малым размахом сигнала). National Semiconductor начнет испытания счетверенного компаратора со спецификацией, похожей на LMH7322, в конце 2007 г.
LMH7220 — высокоскоростной, с низким энергопотреблением одиночный компаратор с диапазоном напряжения питания от 2,7 до 12 В. Выход LVDS-компаратора обеспечивает подачу сигнала 325 мВ в симметричную линию передачи сопротивлением 100 Ом, образуя сбалансированный выход с малой чувствительностью к шумам и EMI (электромагнитным помехам) для сопряжения с FPGA (микросхемами программируемой матричной логики) и ASIC(специализированными микросхемами), имеющими входы LVDS. LMH7220 имеет широкий диапазон выходных напряжений от 10 В до 200 мВ ниже уровня земли.
LVDS-сигнал оптимизирует потребление энергии по сравнению с дифференциальными выходами ECL (эмиттерно-связанная логика). Благодаря характеристикам выходного драйвера, потребление энергии остается малым даже при увеличении скорости передачи данных. Компаратор выпускается в миниатюрном корпусе TSOP с 6 выводами. Более подробная информация доступна по ссылке: http://www.national. com/pf/LM/LMH7220. html.
Области применения: контрольно-измерительное оборудование, приемники дифференциальных сигналов и прочие высокочастотные схемы сравнения аналоговых сигналов.
Источник: www.compel.ru
Принцип работы различных программаторов для стиральной машины
Программатор, используемый для стиральных машин, является важным элементом схемы управления, который отвечает за выбор режима работы. Это одна из наиболее важных составляющих, которая отличает автоматические машины от обычных.
Виды программаторов
- гибридные;
- электронные.
Гибридные включают в себя набор программных дисков с синхромотором и редуктором. Электронные состоят из микроэлектроники собранной на определенной плате. Рассмотрим устройство каждого из них подробнее.
Гибридный программатор для стиральной машины Bocsh
Конструкция и принцип действия
Гибридный программатор — это сложный элемент стиральной машины, который может иметь различную конструкцию в зависимости от фирмы производителя, но одинаковый принцип действия. В приборах этого вида синхромотор приводит во вращение программные диски, на которых выполнены выступы и углубления, называемые кулачками. Во время вращения кулачки вступают во взаимодействие с рычагами толкателя, которые в свою очередь переключают исполнительные контакты программатора. Скорость вращения синхромотора понижает редуктор. У кулачков предусмотрены разные функции управления: так, «быстрые кулачки» отвечают за реверс двигателя привода стиральной машины (переключение направления его вращения), а «медленные кулачки» отвечают за переключение режимов стирки.
Устройство программатора стиральной машины
Электронный программатор, как правило, состоит из нескольких электронных элементов, которые отвечают за различные параметры и команды:
- питание прибора;
- температурный режим;
- контроль уровня воды;
- управление двигателем;
- управление клапанами и прочими элементами системы;
- защита элементов системы.
Принцип работы основан на формировании электрического сигнала в контроллере в соответствии с заданными параметрами и передаче этого сигнала к устройствам, для его исполнения и контроля.
Гибридные программаторы считаются более надежными, чем электронные, т.к. последние более чувствительны к качеству напряжения сети питания прибора (скачкам напряжения). К тому же, они значительно дороже, но у них есть и важное преимущество — это большее количество функций и более точная настойка режима работы.
Замена и ремонт программаторов
При выходе из строя такого важного элемента схемы управления, как программатор стиральной машины, всегда возникает вопрос, по какому пути пойти: обратиться в специализированную организацию или отремонтировать самостоятельно? При первом варианте, хлопот меньше, но он более дорогой, при втором – можно сэкономить, но придется поработать.
Если стиральная машина оборудована электромеханическим программатором, то нужно приобрести новый аналогичной конструкции и установить на место вышедшего из строя. В случае если нужно менять электронный, работы значительно больше, и для этого нужно:
- приобрести фирменный программатор;
- скачать драйвера для приобретенного прибора;
- скачать прошивку для конкретной модели;
- установить все на компьютер и проверить работоспособность оборудования;
- подключить программатор к панели управления стиральной машины и к компьютеру;
- установить программу и драйвера на программатор, выполнить прошивку.
Необходимо отметить, что лучше приобретать фирменный программатор — он уже протестирован на заводе изготовителе, его проще подключить, и найти к нему программное обеспечение.
В настоящее время каждая компания-производитель стиральных машин выпускает и комплектующие к ним, поэтому всегда можно подобрать нужную запасную часть для конкретной марки. Запасные части продаются у представителей фирм, в ремонтных и сервисных службах, в интернет магазинах.
Источник: tehnika.expert