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Etude des PICs

Pour commencer rendons à César ce qui est à César et à mon frère ... la majeure partie de ce qui est sur cette page. Les kits de développement des PICs sont légions sur le net : qu'est ce qui différencie le nôtre ? Le PIC se programme in situ, il se trouve sur une carte différente du programmateur auquel il se trouve relié par un connecteur HE10-10 et toutes les E/S sont accessibles sur des borniers. Un simple interrupteur sur le programmateur permet de passer instantanément du mode « programmation » au mode « utilisation » : cela permet de charger un nouveau micro-programme en mémoire flash en un clin d'oeil sans rien bidouiller. Après mise au point du programme, le connecteur du programmateur est remplacé par des cavaliers.

Pour la réalisation des circuits, lisez déjà la page d'en-tête du chapitre.

PLATINE PIC 16 F 876

Voici tout d'abord la carte qui supporte un PIC 16F876 (ou 16F872). Nous verrons par la suite des cartes pour d'autres types de PIC.

Puis le tracé du circuit imprimé. Il y a de la place pour un condensateur de 10 µF sur l'alimentation mais qui n'est pas sur le schéma, il est inutile si l'alimentation est correcte et carrément interdit si la carte est alimentée par un bus USB. Il y a aussi de la place pour deux quartz ce qui permet de tester des PICs de différentes vitesses. Les condensateurs de 22 pF seront choisis au pas de 5,08. Un picot sur l'une des borne de l'oscillateur permettra éventuellement d'entrer un signal d'horloge provenant d'une autre carte. Attention les borniers sont au pas de 5 mm et non de 5,08 ! La réalisation pratique ne présente aucune difficulté.
 

Pour l'aspect mécanique du montage, se référer à la page des croquis côtés. 

La liste des composants :

3

bornier 2 vis pas de 5mm

6

bornier 3 vis pas de 5mm

1

connecteur HE10-10 mâle droit

1

support de C.I. 28 pattes largeur 7,62

1

PIC 16F876 (4 ou 20 Mhz)

1

quartz (4 ou 20 Mhz)

1

led 3mm

2

condensateur céramique 22pF au pas de 5,08

1

condensateur plastique 22nF au pas de 7,62

1

condensateur chimique vertical 1µF, 16V au pas de 2,54

1

résistance 1/4W 680 Ohms

1

résistance 1/4W 100 KOhms

0 ou 1

condensateur chimique vertical 10 à 50 µF, 16V au pas de 5,08 (Optionnel)

PLATINE PROGRAMMATEUR

Passons au programmateur. Il est compatible avec le « JDM programmer » et sera commandé par le logiciel IC-PROG (A télécharger sur le site d'IC-PROG). L'alimentation se fera à partir d'un « bloc secteur » fournissant environ 18v. L'inverseur permet de passer du mode « Programmation » au mode « Utilisation ». Des sorties 5 et 12 v. sont prévues pour une utilisation faible puissance. Le LM317LZ fournira le 13v. de programmation. Un magnifique PIC 12C508 trône au milieu de cette carte : mais comment allons-nous le programmer puisque nous n'avons pas encore de programmateur ? Il suffit pour l'instant de ne pas le monter et de relier ses pattes 2 & 7; il faudra aussi dans le menu  CONFIGURATION / HARDWARE d'IC-PROG (Que l'on obtient avec la touche F3) cocher la case « Inversion MCLR ». Le rôle de ce PIC est essentiellement de commander les LEDs. Lorsque ce PIC sera programmé avec son fichier HEX et installé sur la carte il ne faudra pas oublier de décocher la case « Inversion MCLR ». Les transistors Q1 et Q2 font en sorte que le 13v. ne soit appliqué que lorsque c'est nécessaire.

Puis viens le dessin de son circuit, quelques pistes sont trés rapprochées : sonnez les après gravure pour détecter les court-jus. Si vous n'avez pas les mêmes composants, notamment pour l'inverseur et la prise d'alimentation, retouchez le dessin. Il faudra entailler légérement l'une des équerres de fixation de la face avant au niveau de l'inverseur. (Montage mécanique)
 



Et enfin la liste des composants :

1

prise DB9 femelle à 90°

1

prise alimentation diamètre 5,5mm à broche de 2,1mm

1

double inverseur à 90°

2

relais DIL - 2 RT 12v.

1

connecteur pour câble en nappe 10 points

1

câble en nappe 10 fils d'environ 20cm

1

connecteur HE10 femelle 10 points

1

support de C.I. 16 pattes

1

support de C.I. 14 pattes

1

support de C.I. 8 pattes

1

MAX 232

1

74LS05

1

12C508A

1

régulateur 7805

1

régulateur 7812

1

régulateur LM317LZ

2

transistor TUN (BC547 ou équivalent)

1

transistor TUP (BC557 ou équivalent)

1

diode 1N4007

3

led de 3mm (rouge, vert, jaune)

1

condensateur plastique 100nF au pas de 7,62

1

condensateur plastique 220nF au pas de 10,16

5

condensateur chimique vertical 1µF, 16V au pas de 2,54

1

condensateur chimique vertical 10µF, 63V au pas de 2,54

1

condensateur chimique vertical 47µF, 63V au pas de 5,08

1

résistance 1/4W 270 Ohms

2

résistance 1/4W 560 Ohms

1

résistance 1/4W 1,8 KOhms

1

résistance 1/4W 2,2 KOhms

3

résistance 1/4W 10 KOhms

1

résistance 1/4W 12 KOhms

3

résistance 1/4W 47 KOhms

2

résistance 1/4W 100 KOhms

1

résistance ajustable multitours verticale 470 Ohms

Règlages et utilisation :

Alimentez le montage et vérifiez les tensions 5 et 12v. Ajustez le multitours de 470 Ohms pour avoir 13,1 v. en sortie du LM317LZ. Repérez les positions « Programmation » et « Utilisation » de l'inverseur : en mode« Utilisation » on doit avoir 5 et 12 v. sur le bornier. Reliez la prise DB9 au port série d'un PC à l'aide d'un cordon NON croisé. Réalisez de quoi programmer le 12C508; pour cela montez directement un support 8 pins sur le câble plat en provenance de la carte programmation de la manère suivante :

- Fil N° 2 à la patte 7
- Fil N° 4 à la patte 6
- Fil N° 6 à la patte 4
- Fil N° 8 à la patte 1
- Fil N° 10 à la patte 8

Vérifiez que les pattes 2 & 7 du support du 12C508 (Le support qui est sur la carte !) sont reliées et que IC-PROG est configuré avec « Inversion MCLR ». Basculez l'inverseur sur « Programmation » et envoyez le fichier HEX. Par curiosité vous pouvez regarder le fichier source. Il reste à monter le 12C508 sur la carte et à décocher la case « Inversion MCLR » dans IC-PROG.
Pour programmer un PIC comme le 16F876 :
- S’assurer que l'inverseur est sur « Utilisation ».
- Connectez la fiche HE10 à la carte supportant le PIC à programmer.
- Alimentez la carte programmateur : pendant 2s. les voyants « Mode » et « Clock » restent allumés fixes puis le voyant « Mode » reste seul allumé. En cas de problème, les voyants «  Mode » et « Clock » clignotent en alternance, vérifiez alors que l'inverseur est en position « Utilisation », que le signal « Clock » est absent, que le signal « MCLR » est absent, que la configuration d'IC-PROG est correcte.

- Il est alors possible de mettre l'inverseur sur « Programmation ». Ce changement de mode impose les mêmes conditions que ci-dessus. Si les conditions sont correctes, le voyant « Mode » clignote (1Hz).
- Effectuez la lecture et/ou l’écriture du microcontrôleur : le voyant « Vpp » s’allume par intermittences, et le voyant « Clock » clignote (4Hz) indiquant l’échange entre l’ordinateur et le microcontrôleur. Le voyant « Vpp » s’éteint à la fin.
- S’assurer que l’opération de lecture et/ou écriture est terminée avant de remettre le programmateur sur « Utilisation ».
- Après les essais, et hors-tension, retirez la fiche HE10 et mettre des cavaliers dans le connecteur.

PLATINE INTERFACES

Passons maintenant à une carte d'interfaces permettant de faire quelques essais. Cette carte supportera 2 interrupteurs, 2 poussoirs et 8 LEDs. Les LEDs sont directement alimentées à travers une résistance. Les interrupteurs et poussoirs envoient sur les entrées du PIC le 5v. à la fermeture du contact. Lorsque les contacts sont ouverts, des résistances de rappel rammenent la masse sur les entrées du PIC. C'est tellement simple qu'il n'y a pas besoin de schéma; voici le dessin du circuit :

Et la liste des composants qui va bien :

4

bornier 3 vis pas de 5mm

1

bornier 2 vis pas de 5mm

8

led 3mm

2

interrupteur miniature

2

bouton poussoir, contact normalement ouvert

8

résistance 1/4W 680 Ohms

4

résistance 1/4W 100 KOhms

ESSAIS

Pour commencer à programmer un PIC il vous faut l'assembleur de Microchip et un éditeur de texte. Maintenant on peux passer aux essais avec ce petit programme de chenillard. (Fichier assembleur et fichier hex) Les 8 LEDs sont reliées au port C, l'un des poussoir est relié au port A0 et un interrupteur est relié au port A1. L'action sur le poussoir fait varier la vitesse de défilement des LEDs tandis que la position de l'interrupteur permet de choisir entre deux types de défilement : LED unique qui avance ou colonne de LED. Le fichier assembleur contient tous les commentaires nécessaires à une bonne compréhension du programme et notamment du système pour éliminer les rebonds du poussoir. Les temporisations sont calculées pour un processeur à 4 Mhz.

PLATINE PIC 16 F 508

Maintenant il est temps de réaliser une carte pour porter un autre type de PIC : le 12C508. C'est un petit 8 pattes programmable une seule fois d'un coût dérisoire et bien pratique pour mettre des fonctions intelligentes sur toute sorte d'appareil. Nous l'avons déjà utilisé sur le programmateur pour commander les LEDs et inverser un signal. On va encore se passer de schéma tellement c'est simple. Un cavalier permet de choisir la fonction de la patte 4 : reset ou port.

Les composants :

2

bornier 3 vis pas de 5mm

1

bornier 2 vis pas de 5mm

1

led 3mm

1

connecteur HE10-10 mâle droit

1

support de C.I. 8 pattes

1

PIC 12C508

1

résistance 1/4W 680 Ohms

1

condensateur chimique horizontal 1 µF, 16V

1

condensateur chimique vertical 10µF, 16V au pas de 2,54

PLATINE INTERFACE SERIE

Pour pouvoir tracer et donc débugger nos programmes il serait souhaitable d'avoir une sortie écran. Nous allons donc réaliser une carte d'interface série qui permettra d'envoyer du texte sur un terminal. La prise DB9 sera reliée à un port COM du PC par un câble non croisé (Même câble que pour le programmateur) On trouve à nouveau un petit PIC pour faire clignoter nos LEDs, c'est pas indispensable mais ça fait toujours plus joli ! Voici les fichiers ASM et HEX pour le programmer. Le schéma est par ailleurs ultra simple :

Le circuit imprimé tout autant :

Et comme d'hab. la liste des composants :

2

bornier 2 vis pas de 5mm

1

support de C.I. 16 pattes

1

support de C.I. 8 pattes

1

prise DB9 femelle à 90°

1

MAX 232

1

PIC 12C508

2

led de 3mm

2

résistance 1/4W 680 Ohms

4

condensateur chimique vertical 1 µF, 16V au pas de 2,54

1

condensateur chimique vertical 10µF, 16V au pas de 2,54

1

condensateur plastique 22nF au pas de 7,62

On va faire un petit programme pour essayer ça. 1 poussoir sera relié sur le port A0 et deux LEDs sur les ports B0 & B1. Le programme contient 3 phrases qui sont envoyées à tour de rôle lorsque l'on appui sur le poussoir. La LED sur B0 s'allume pendant l'envoi. S'il y a réception d'un caractère, celui-ci est renvoyé en écho vers le PC; la LED B1 change d'état à chaque caractère reçu.  Les temporisations sont calculées pour un processeur à 4 Mhz. Si vous avez monté le 12C508 sur la carte interface, les LEDs de celle-ci signalent le trafic entrant et sortant; elles doivent aussi s'allumer un instant à la mise sous tension. Voici les fichiers ASM et HEX. Coté PC il vous faut un programme style « terminal » ou le petit programme de test que je vous ais concocté en Visual Basic 6. Le fichier ZIP (1596 Ko) contient le nécessaire pour l'installer et les fichiers sources !

PLATINE INTERFACE A TRIACS

Pour pouvoir commander des appareils en 220v il est indispensable d'avoir une interface secteur; voici donc une platine supportant 4 triacs. Un inter sur chaque entrée permet de faciliter les test avec une position ON permanente.

7

bornier 2 vis pas de 5mm

1

support de C.I. 16 pattes

1

support de C.I. 8 pattes

4

Inter inverseur

4

led de 3mm

4

triac isolé de 8A (Par exemple

4

opto-coupleur MOC3041

4

résistance 1/4W 39 Ohms

4

résistance 1/4W 330 Ohms

4

résistance 1/4W 360 Ohms

4

résistance 1/4W 2,2 KOhms

4

condensateur plastique 10nF au pas de 10,16

 1

condensateur plastique 100nF au pas de 10,16

Prochaine étape : une carte pour 16F628, mais .... c'est tout pour aujourd'hui, A tcha'o bonsoir ...

En attendant voici quelques liens sur des langages de programmation gratos pour PIC :