Potyo2 / ICD2 - Clone

Внутрисхемный отладчик - вещь несомненно нужная для любого, кто хоть сколько нибудь серьезно решил заняться разработкой устройств и программированием микроконтроллеров MicroChip PIC. На чем остановить выбор? Сам микрочип предлагает несколько устройств подобного класса, но они весьма дороги ... И целесообразность покупки даже самого дешевого (и соответственно ограниченного функциональностью) устройства кажется сомнительной. С другой стороны в интернете очень много всевозможных любительских конструкций (для самостоятельной сборки) - функциональных аналогов ICD2. Сразу уточним, существует два поколения отладчика ICD2:

• Первое поколение. Собрано на базе контроллера PIC16F876(A), предусмотренный интерфейс связи с ПК - RS-232 (COM-порт), иногда применяется преобразователь USB2COM, позволяющий подключить сей программатор на USB-порт (при отсутствии COM-порта в компьютере) - но сути это не меняет. В оригинальной модели есть оба интерфейса.
• Второе поколение. Собрано на базе контроллера PIC16F877(A), который имеет интерфейс PSP (Parallel Slave Port) - подключаемый (в данной конструкции) ко второму (интерфейсному) контроллеру, поначалу применялся CY7C64613, позже замененный на PIC18F4550 - в свою очередь подключаемый к USB-порту. Разумеется, этот вариант имеет лучшие скоростные характеристики.

Большинство предлагаемых к сборке (а иногда и к продаже) моделей относятся к первому поколению, более того они представляют собой "упрощенные" версии отладчика ICD2 (подключение только на COM-порт, регулировка напряжений отсутствует, отсутствуют интерфейсные гейты и прочие упрощения конструкции ...). Что накладывает ряд ограничений, уменьшает их удобоюзабельность и возможный спектр применения. Приведу примеры подобных "поделок":

http://5v.ru/micd2mc1.htm - Вариант кастрированного ICD2 от "конторы", некогда продававшей PICSTARTER+, но данная штука внимания не достойна из-за непомерной цены за максимально урезанную модель, собирать ее с нуля тоже вряд ли стОит.
http://users.picbasic.org/projects/ICD/ICD.htm - Почти тоже самое, что и предыдущее, только добавлены транзисторные ключи на интерфейсных линиях, но зато нет повышающего преобразователя (т.е. устройство нужно питать от 13В).
http://ra4nal.qrz.ru/main/icd2.html - Самый минимум - сверхбюджетный вариант ...
http://de7bugger.narod.ru - Еще одна вариация "на тему", не лучше предыдущих, есть трассировка как под вариант на COM-порт с преобразователем TTL<->RS-232 (как и у всех подобных), и тоже, но с подключением на USB (через преобразователь USB2COM).

Но не все так печально - есть материалы посвященные сборке ICD2 второго поколения. О таком отладчике речь и пойдет ниже.

• Обратите внимание на резонатор (20МГц) - он должен быть качественным - иначе контроллер может "не вписаться" по частотам в USB интерфейс компа (будет висеть как "неизвестное устройство");
• Индуктивность в цепи повышающего преобразователя. По схеме указана величина в 170мкГн - но такого номинала в продаже и по каталогам я не нашел. Как вариант можно мотать самому на подходящем размером сердечнике из феррита (или вроде того), можно и на высокоомном резисторе - только тогда витков придется класть больше. Результат (индуктивность) измеряем прибором - и делаем необходимые корректировки числа витков.

• Есть и другой способ - купить штук 5 индуктивностей на 180мкГн, погрешность у таких изделий немаленькая - среди них можно найти будет и экземпляр на 170мкГн.
  Но стоит помнить, что главная цель преобразователя - это получить напряжение Vpp = 12В - а в связи с тем, что у других элементов преобразователя тоже есть погрешность в номинале, даже как вы не старались их подбирать - то напряжение в готовой модели будет скорее всего отличаться от 12В, один из способов выставить необходимое - подбор индуктивности (в моем случае я поставил на 186мкГн - по измерению).
• "Покупные" индуктивности бывают разные: индуктивные катушки ("боченок" в термоусадке) - имеют активное сопротивление близкое к нулю; литые изделия (похожие а резисторы или емкости) - имеют активное сопротивление в несколько ом. Для данной конструкции большой разницы вроде нет (хотя первые имхо предпочтительнее);
• Можно регулировать напряжение Vpp путем подборки резистора R17, или установкой в параллель к нему еще одного резистора (прядка 10кОм или выше) - так как скорее всего напряжение будет заниженным (с USB-порта идет не 5В, а несколько ниже).
• Стоит учитывать также, что на холостом ходу напряжение на выходе преобразователя будет выше, чем в рабочих условиях (а нас больше интересует последний случай, соответственно на холостом ходу должно быть где-то 12.5В).
• Хоть преобразователь MC34063 включен и по типовой схеме, выходная емкость С2 занижена - рекомендую установить сюда номинал 220мкФ или выше (если позволят габариты, разумеется с допустимым напряжением до 16В).
• Самой редкой (труднодоставаемой) деталью в устройстве оказался цифровой резистор mcp41010;
• А вот теперь самое важное ! Двухпозиционный джампер X5 служит для задания режима управления интерфейсных коммутационных ключей IC5. Положение "1-2" - ключи управляются контроллером, "2-3" - всегда в открытом состоянии. В режиме отладки его необходимо устанавливать в положение "2-3" ! (иначе ничего не получится) ...
• И еще один важный момент ! Прошивка интерфейсного контроллера (PIC18F4550) иногда имеет обычай "слетать" при отключении устройства (начало заполняется 0xFF), дабы этого не происходило и не приходилось вновь "шить" контроллер целесообразно установить в слове конфигурации все (для верности) флаги, касающиеся протекции записи. После чего все работает нормально (еще бы) ...
• Для пайки устройства оптимальнее использовать легкоплавкий припой ("сплав Розе") и паяльник мощностью до 12Вт;
• Ну и понятно, что нужно иметь возможность "зашить" оба контроллера, примененных в схеме.