Un
ennesimo clone del PICkit2, ma completo
di tutte le funzioni.
Quello che proponiamo è la realizzazione di un clone che sia realmente identico
all' originale.
Il testo è volutamente scarno, essendo un argomento già ampiamente
trattato in rete e non è molto utile ripetere ancora le stesse cose e si suppone
che chi voglia realizzare un clone del PICkit abbia
almeno una idea del suo uso, che non è oggetto di questa descrizione.
Il
Pickit2.
PICkit2 è ancora un prodotto valido per molti microcontroller, nonostante sia
stato sostituito da PICkit3.
Nel considerarlo obsoleto, Microchip
ha da tempo rilasciato sia firmware che schemi, dando il via
ad una massa consistente di cloni.
A parte i made in China, che a volte sono copie praticamente identiche
all'originale, la
maggior parte di quelli hobbistici presenti sul WEB consistono in una versione
"ridotta", che conserva solo la facoltà di programmazione ed
eventualmente di debug, ma perde altre funzioni interessanti come la possibilità
di fornire tensioni variabili, il programmer-to-go e altre utilità.
Questo è dovuto principalmente ad una realizzazione con componenti tradizionali,
su foro: il PICkit2
originale è realizzato in SMD, il che lo rende abbastanza compatto. In questo
senso, però, una
copia "a specchio" diventa poco proponibile, data la necessità di di
un circuito stampato a doppia faccia/fori metallizzati con densità abbastanza
elevata; si finirebbe per spendere di più di quanto costa un clone commerciale.
Esiste comunque la possibilità di realizzarne uno in versione completa utilizzando parte
componenti SMD, parte componenti through hole, ma su un circuito singola faccia, che
è facilmente realizzabile in casa. E con dimensioni non molto diverse dall'
originale.
Questa, dunque, non è una riduzione, ma è una copia
"conforme", che consente di avere le prestazioni dell' originale.
Lo
schema lo trovate nello User's Manual, scaricabile qui:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/51553B.pdf
Lo riportiamo per comodità.
Rispetto
all' originale sono implementate alcune varianti "pratiche"
allo scopo di ottenere un oggetto sufficientemente facile da montare.
- il
PIC18F2550 non è SMD ma è DIP. Il Pickit originale impiega un un chip
SMD. Questo, essendo saldato sul c.s., deve essere programmato prima oppure
prevedere, come in questo caso, di una presa ICSP locale,
realizzata con connettore miniatura passo 2mm. Questa micro presa richiede
un adattatore che può non essere facile da realizzarsi. E, peraltro, la
programmazione di un chip SMD fatta al di fuori del c.s. necessita di uno
zoccolo speciale.
Pertanto, si è preferito utilizzare il PIC in versione DIP montato su
zoccolo. Questo, anche se
aumenta leggermente le dimensioni del pcb, permette di utilizzare un componente comune,
facilmente reperibile, sostituibile e programmabile e rende inutile la presa
ICSP locale (che, comunque, il c.s. prevede).
- le EEPROM
sono pure DIP su zoccolo, dato che possono non essere necessarie : se non si
utilizza la funzione di Programmer-to-go, non vanno montate.
- i
transistor sono in TO-92, facili da reperire.
- per ridurre
le dimensioni sono state utilizzate resistenze 204/5, ma, anche se meno
esteticamente, si posso usare resistenze da 1/4W installate in verticale.
Qui va notato che, in generale, i componenti non sono particolarmente
critici; ad esempio, le resistenze di limitazione della corrente nei LED
potranno andare da 470 a 1k, a seconda dell' efficienza luminosa dei diodi.
- i
condensatori elettrolitici sono in alluminio, radiali. Il C7 è un
multistrato ceramico (da 330nF a 1 uF) . Qui, non usate componenti
scadenti.
- il diodo D1
è sostituito da un normale 1N4148
- il diodo D3
è sostituito da un BAT43
- la presa USB, che è un tipo B e non una mini, essendo quest'ultima più costosa,
meno facile da reperire e dedicata a realizzazioni SMD e quindi di non
immediato uso su un circuito a faccia singola.
- il cristallo è
un HC49 in versione bassa, facile da recuperare da vecchie schede PC.
Sono
SMD:
- i
condensatori di disaccoppiamento da 0.1uF. Questo consente di utilizzare
componenti di ottime prestazioni e posizionarli molto vicini a dove
occorrono. Non sono difficili da saldare, dato che sono previsti dei 1026.
- l'
operazionale MCP6001U. Si può mettere un MCP601 in DIP, ma aumenta le
dimensioni. Sfortunatamente, è un SOT23-5, piuttosto piccolo, ma con un po'
di attenzione si salda senza problemi
- il doppio
MOSFET FDC6402C. Purtroppo non è immediato trovare due componenti che
sostituiscano la coppia in SOT23-6, che ha caratteristiche particolari.
Però è facilmente reperibile da Farnell, anche se le
dimensioni ridotte richiedono sempre una manina delicata per la saldatura (che, però,
usando un saldatore a punta fine e stagno da 0.5, si fa facilmente).
- il MOSFET
IRLM6402 , SOT23. Anche qui non è immediato trovare un componente thd con
caratteristiche analoghe, ma non è difficile trovare l'originale in SMD.
- il diodo ZHS1000, SOT23. Si potrebbe mettere anche un comune BAT, ma anche lo ZHS si trova
facilmente.
In sostanza, si è cercato la massima facilità di
realizzazione in relazione alle dimensioni.
Ecco una foto del c.s. lato rame dove si notano i pochi componenti SMD.
Non è stato realizzato tutto in SMD dato che:
- si sarebbe dovuto avere un cs a un
doppia faccia fori metallizzati, che non è semplice da fare in casa. Il
cs proposto è realizzabile senza difficoltà.
- si
sarebbero ridotte le dimensioni, ma non tanto da poter considerare vantaggiosa
la scelta.
- la realizzazione sarebbe stata meno alla portata di
molti
Volendo, è possibile passare facilmente ad una realizzazione tutta SMD, ma far
realizzare lo stampato a doppia faccia riduce sì le dimensioni, ma a un costo che non è conveniente rispetto ai cloni cinesi già
pronti.
In sostanza, non vale lo sforzo: questa versione ibrida è realizzabile
praticamente da chiunque e non si sballa con le spese.
Particolare
di U5 e D4:
Dove possibile, sono stati usati componenti "normali".
I transistor 2N3904/06 sono molto comuni, ma possono essere sostituiti da altri
PNP/NPN general purpose, come 2N4401/3 o i BC europei. Peraltro, volendo,
si può modificare di poco lo stampato per usare le versioni in SMD.
Più difficile è sostituire il MOSFET doppio U5, ma per chi non vuole saldare
un SOT23-5 si può usare una coppia AO3415/3416 o simili , che sono sempre smd;
come componenti a pin non c'è molto, ma , con una Rdon molto più alta, si
possono usare 2N7000 per il canale N e ZVP2106 per il canale P.
Il diodo ZHS1000 si può sostituire con un BAT43, lievemente peggiorativo.
Variando lo stampato è possibile anche montare un MCP601 in DIP8 o SO-8, ma non
è il caso di usare altri opamp a meno che siano rail-to-rail.
Al
posto del connettore a 6 poli fisso è pratico un breve tratto di cavo con il
connettore in testa (recupero da vecchio PC) che permette di collegarsi con l'
ICSP delle demoboard senza che l' inserzione rigida tra le spine passo 2.54 sia
fonte di problemi di durata e che risulta più comodo non avendo il PICclone una
sua custodia.
In tal senso, dove i cavi entrano nei fori del cs può essere utilmente applicato del
silicone automotive che ne impedisce la rottura.
L'
induttanza è stata recuperata da un alimentatore, ma è facilmente reperibile
dai soliti RS, Digikey, Distrelec, Farnell. Sono stati provati valori tra
560 e 820 uH senza problemi. La corrente nominale dell' originale è 150mA,
quindi non servono anelli di ferrite giganti.
Una
noticina sui condensatori: devono essere a basso ESR, quindi multistrato
ceramico per i non elettrolitici e di buona qualità (Panasonic o simili) per
quelli elettrolitici in alluminio. Si deve tassativamente evitare di usare elettrolitici
recuperati da radioline o cinesate di qualità
infima (dove sono montati solo componenti prezzo basso-qualità ancor più
bassa) e, sopratutto, vecchi di vari anni (gli elettrolitici col tempo degradano
le caratteristiche). Se si hanno per le mani dei tantalio, vanno benissimo.
Il
pulsante, che serve per il bootloader, può essere omesso se non si pensa di
usare questa funzione.
La
schedina è circa 87 x 50 mm ed paragonabile alle dimensioni dell' originale.
Per facilitare la replica dell'oggetto, è allegato il .pcb in Eagle.
Ci sono alcuni ponticelli sul lato componenti.
Il 18F2550 deve contenere il firmware opportuno e quindi, se questo è il vostro primo
programmatore, dovete procurarvi il chip e trovare qualche volenteroso che lo programmi
con il file, liberamente scaricabile
qui.
La versione "base"
permette il riconoscimento del PICkit sia in ambiente MPLAB che con il software
stand alone PICKIT2Programmer.
Una
volta realizzato, funziona al primo colpo, ma è consigliabile utilizzare le opzioni del software di gestione PICkit2 per
tarare le tensioni del circuito o per un test. Può
essere opportuno anche sostituire il s/n di default con un' altro differente.
Il
circuito è una copia precisa dell' originale e risponde come questo in tutte le
applicazioni.
Un programmatore stand alone.
Una possibile applicazione di questo clone è la realizzazione di un
programmatore stand alone, combinandolo con uno zoccolo ZIF.
Il circuito stampato dello zoccolo si sovrappone a quello
del clone e costituisce un insieme robusto e poco ingombrante, permettendo la
programmazione di tutti i chip previsti dal software del PICkit2.
Trovate qui maggiori
dettagli.
Download
Circuito
stampato Eagle 7.0
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