BigPIC 6 Alla s utvecklingssystem utgör oersättlig verktyg för programmering och utveckling av mikrokontroller-baserade enheter. Noga utvalda komponenter och användning av maskiner av den senaste generationen för montering och testing av dessa är den bästa garanti för hög tillförlitlighet i våra enheter. På grund av enkel design, ett stort antal tilläggsmoduler och färdig att använda exempel,alla våra användare, oavsett erfarenhet, har möjlighet att utveckla sina projekt på ett snabbt och effektivt sätt. Utvecklingssystem Användarmanual
TILL VÅRA VÄRDEFULLA KUNDER Jag vill tacka er för att vara intresserade av våra produkter och för att ha förtroende för. Det primära syftet med vår verksamhet är att utforma och tillvärka högkvalitativa elektroniska produkter och att ständigt förbättra dessa för att bättre passa dina behov. Nebojsa Matic Chef
BigPIC6 Utvecklingssystem 3 INNEHÅLL Inledning till BigPIC6 utvecklingssystem... 4 Översikt av kretskortet... 5 1.0. Anslutning av systemet till din dator... 6 2.0. Stödda mikrokontroller... 7 3.0. Inbäddad USB 2.0 PICfl ash with mikroicd programmerare... 9 4.0. ICD konektor... 10 5.0. mikroicd (In-Circuit Avbuggare)... 11 6.0. Strömförsörjning... 12 7.0. RS-232 kommunikationsgränssnitt... 13 8.0. Seriellt EEPROM... 14 9.0. Referensspänning... 14 10.0. A/D omvandlare... 15 11.0. DS1820 temperatursensor... 16 12.0. Realtidsklocka... 17 13.0. LED... 18 14.0. Tryckknappar... 19 15.0. MENU tangentbord... 20 16.0. 2x16 teckens LCD-display... 21 17.0. 128x64 pixlars grafi sk LCD-display... 22 18.0. Pekpanel... 23 19.0. I/O portar... 24 20.0. Port expanderare (ytterligare I/O portar)... 26
4 BigPIC6 Utvecklingssystem Inledning till BigPIC6 utvecklingssystem Det BigPIC 6 utvecklingssystemet är ett utmärkt utvecklingsverktyg som används för att programmera och experimentera med PIC mikokontroller från Microchip. Det finns en inbäddad programmerare med mikroicd stöd på kretskortet som skaffar ett gränssnitt mellan mikrokontroller och dator. Du bör bara skriva en kod i en PIC kompilator, generera en hexfil och programmera din mikrokontroller med hjälp av den inbäddade PICflash programmeraren. Åtskiliga inbäddade moduler, såsom 128x64 pixlars grafisk LCD, alfanumerisk 2x16 teckens LCD-display, port expanderare osv., låter dig enkelt simulera prestanda av målenheten. Fullfjädrat och användarvänligt utvecklingssystem för PIC mikokontroller Högpresterande inbäddad USB 2.0 programmerare Hårdvaru In-Circuit avbuggare för felsökning i realtid på hårdvarunivå Port Expanderare skaffar en enkel I/O expansion (2 extra portar) genom att omvandla dataformat Grafi sk LCD-display med bakljus PICfl ash program innehåller en komplett lista över alla stödda mikrokontroller. Den sista versionen av detta program med uppdaterad lista över stödda mikrokontroller kan laddas ner från vår hem på www.mikroe.com Förpakningen innehåller: Utvecklingssystem: BigPIC6 CD: produkt CD med lämplig mjukvara Kablar: USB kabel Dokumentation: BigPIC6 och PICflash användarmanualer, Installation av USB drivrutiner guide och Elektrisk schema för BigPIC6 utvecklingssystem Systemspecifikation: Strömförsörjning: över DC-kontakten (7 till 23V AC eller 9 till 32V DC); eller över USB kabel för programmering (5V DC) Strömförbrukning: 40mA (alla ytterligare moduler är inaktiva) Storlek: 26,5 x 22cm (10,4 x 8,6inch) Vikt: ~404g (0.89lbs)
5 1 2 4 3 5 6 7 8 9 BigPIC6 Utvecklingssystem 10 11 29 12 28 13 27 14 26 15 16 17 25 24 23 22 21 20 Översikt av kretskortet 1. Spänningsregulator 2. Kontakt för Microchips avbuggare (ICD2 eller ICD3) 3. USB-kontakt på inbäddad programmerare 4. USB 2.0 programmerare med mikroicd stöd 5. RS-232 kommunikation-kontakten 6. A/D omvandlarens provingångar 7. B kontakt för RS-232 kommunikation 8. DIMM-168P kontakt för MCU kort 9. Val av pull-up/pull-down motstånd 10. DIP switchar att möjliggöra pull-up/pull-down motstånd 11. I/O - anslutningar 12. Realtidsklocka 13. DIP switchar att möjliggöra integrerade moduler 14. 4.096V referensspänning 19 18 15. DS1820 temperatursensor 16. Seriellt EEPROM 17. Grafisk LCD display kontrast anpassning 18. Pekpanelens kontroller 19. Grafisk LCD display - kontakten 20. Pekpanelens konektor 21. Tryckknappar att simulera digitala ingångar 22. Strömbegränsningsmotstånd ON/OFF jumper 23. Selektor av pinnars logiska tillstånd 24. Reset tryckknapp 25. MENU tangentbord 26. Port expanderare 27. 67 LED dioder att indikera pinnars logiska tillstånd 28. Alfanumerisk LCD-display kontrast anpassning 29. Alfanumerisk LCD display - kontakten
6 BigPIC6 Utvecklingssystem 1.0. Anslutning av systemet till din dator Steg 1: Följ anvisningarna för att installera USB drivrutiner och PICfl ash with mikroicd programmerare angivna i relevanta användarmanualer. Det är inte möjligt att programmera PIC mikrokontroller utan att ha dessa mjukvaror installerade först. I fall att du redan har någon av s kompilatorer installerad på datorn, är det inte nödvändigt att återinstallera drivrutiner eftersom de kommer att installeras automatiskt med kompilatorn. Steg 2: Använd USB-kabeln för att ansluta det BigPIC6 utvecklingssystemet till din dator. Ena ända av USB-kabeln med anslutningen av typ USB B bör vara kopplat till utvecklingssystemet, såsom visas i Figur 1-2, medan den andra änden av kabeln (USB A-typ) bör vara ansluten till datorn. Vid anslutningen, se till att jumper J10 är satt till USB position, såsom visas i Figur 1-1. DC kontakt USB kontakt 1 2 POWER SUPPLY switch J10 selektor av strömförsörjning Steg 3: Figur 1-1: Strömförsörjning Figur 1-2: Anslutning av USB kabeln Slå på ditt utvecklingssystem genom att sätta POWER SUPPLY switch till ON position. Två LED dioder markerade som POWER and USB LINK kommer att tändas för att indikera att utvecklingssystemet är färdig att användas. Använd den inbäddade PICfl ash programmeraren och PICfl ash programmet för att dumpa en hexkod i mikrokontroller och sätt igång ditt system för att pröva och utveckla dina projekt. OBS: Om du använder några ytterligare moduler, såsom LCD, GLCD osv., är det nödvändigt att placera dem korrekt på utvecklingssystemet innan det slås på. Annars, det finns en risk för att permanent skada både utvecklingssystemet och moduler. Se Figur 1-3 som visar deras rätta placering. Figur 1-3: Placering av ytterligare moduler på kretskortet
BigPIC6 Utvecklingssystem 7 2.0. Stödda mikrokontroller Det BigPIC6 utvecklingssytemet har en DIMM-168P kontakt som används för att placera MCU kort på kretskortet. Detta system levereras med ett MCU kort med en 80-pinnars mikrokontroller i TQFP kapsel lödd på det, såsom visas i fi gur 2-3. Dessutom, det fi nns också en oscillator och 80 padar anslutna till mikrokontrollers pinnar tillgängliga på MCU kortet. Varje pad är markerad likadant som dess relevanta pin. Dessa padar gör placering av MCU kortet på målheter enkelt. DIMM-168P kontakten för placering av MCU kort med mikrokontroller i TQFP kapsel Figur 2-2: DIMM-168P kontakt med MCU kort placerad Figur 2-1: DIMM-168P kontakt Figur 2-3: MCU kort med en lödd 80-pinnars mikrokontroller i TQFP kapsel -PGC -PGC -PGD -PGD Figur 2-4: Pintilldelningen på DIMM-168P kontakten
8 BigPIC6 Utvecklingssystem MCU kortet är kopplat in i DIMM-168P kontakten på följande sätt: 1 2 A B Öppna kretskortshållare A och B Koppla in MCU kort i DIMM-168P kontakten 3 4 Tryck ner försiktigt MCU kortet i DIMM-168P kontakten och lyfta sakta kretskortshållare När MCU kortet är rätt placerad i kontakten, kretskortshållare måste stängas Kretskortshållare används för att fastställa MCU kortet i så kallad stängd position Kretskortshållare används för att fastställa MCU kortet i så kallad öppen position Vid n av MCU kortet med mikrokontroller i 80 pinnars TQFP kapsel, fi nns det också kort med mikrokontroller i 64 pinnars TQFP kapsel som kan beställas separat. Dessa kopplas in i kontakten på samma sätt som det ovan nämnda kortet.
MCU BigPIC6 Utvecklingssystem 9 3.0. Inbäddad USB 2.0 PICflash with mikroicd programmerare Programmerare är ett nödvändigt verktyg när man sysslar med mikrokontroller. Det BigPIC6 utvecklingssysemet har en inbäddad PICfl ash programmerare med mikroicd stöd som tilllåter dig att upprätta en anslutning mellan mikrokontroller och din dator. Använd PICfl ash program för att ladda ner en hexfil i mikrokontroller. Figur 3-2 visar anslutningen mellan en kompilator, PICflash program och mikrokontroller. USB kontakten av B typ LED diod markerad som USB LINK indikerar anslutningen mellan programmerare och PC LED diod markerad som PRG/ ICD kommer att tändas under programmering av mikrokontroller Figur 3-1: PICfl ash programmerare Skriv en kod i en av PIC kompilatorer, generera en hexfi l och ladda ner uppgifter i mikrokontroller med hjälp av den inbäddade programmeraren. 1 Program kompilering 1110001001 Bin. 0110100011 0111010000 2FC23AA7 1011011001 F43E0021A Hex. DA67F0541 Klicka på Load knappen för att ladda HEX kod 2 3 1 Skriv ett program i en av PIC kompilatorer och generera en hexfil; 2 Använd PICflash program för att välja en lämplig mikrokontroller och ladda ner hexfilen; 3 Klicka på Write-knappen för att programmera mikrokontrollern. På den vänstra n av PICflash programsfönster finns det ett antal alternativ som används för att ställa in parameter för mikrokontrollerns prestanda. På den högra n av fönstret finns det ett antal tryckknappar som gör att hexkoden kan laddas ner i mikrokontrollern. Det finns okså ett alternativ längst ner i fönstret som låter dig övervaka framsteg av programmering. Figur 3-2: Princip av programmerarens prestanda OBS: Mer information om PICfl ash programmerare fi nns i den relevanta användarmanualen som levereras med BigPIC6 utvecklingssystemet.
10 BigPIC6 Utvecklingssystem Det fi nns två sätt att programmera PIC mikrokontroller på: lågspänningsprogrammering (Low Voltage) och högspänningsprogrammering (High Voltage). PICfl ash programmerare använder endast högspänningsprogrammering under sin prestanda. Det kräver en spänning större än mikrokontrollerns matningsspänning att vara försedd på /Vpp pin så att programmering/avbuggning kan utföras. Spänningsvärdet vanligen går mellan 8 och 14V, vilket beror på typen av mikrokontroller i användning. Den lågspänningsprogrammeringen kan möjliggöras/blockeras med hjälp av mikrokontrollers konfi gurerings bitar. Om den lågspänningsprogrammeringen är möjliggjord, då påbörjar programmeringen genom att förse PGM pinen med en logisk en (1). Till skillnad från detta, den högspänningsprogrammeringen är alltid möjliggjord och programmeringen inleds genom att mata /VPP pinen med högspänning. Alla inställningar som har att göra med programmering av mikrokontroller utförs automatiskt och inget ytterligare arbete är nödvändigt. Det fi nns dock ett antal alternativ för ytterligare programmeringsinställningar inom det PICfl ash programmet. Det rekommenderas inte för nybörjare att ändra standard inställningar. En av viktiga fördelar med inbäddade PIClash programmeraren är en multiplexer. Build-in programmer with mikroicd MCU-PGD MCU-PGC Multiplexer PGD PGC PROG D- D+ USB DATA Programming lines User interface R R R Under programmering, multiplexer avbrytar anslutning mellan mikrokontrollers pinnar som används för programmering och resten av kretskortet och kopplar dessa till PICfl ash programmeraren. När programmeringen är klar, dessa pinnar är bortkopplade från programmeraren och kan användas som I/O pinnar. Figur 3-3: Princip av programmerarens prestanda 4.0. ICD kontakt ICD kontakten möjliggör kommunikation mellan mikrokontroller och extern ICD avbuggare/programmerare från Microchip (ICD2 eller ICD3 ). Figur 4-1: ICD kontakt ICD kontakt -PGC -PGD CN18 1 2 3 4 5 6 2 ICD Front view Side view 1 3 5 2 4 6 Bottom view Figur 4-2: Pintilldelningen på ICD kontakten
BigPIC6 Utvecklingssystem 11 5.0. MikroICD (In-Circuit avbuggare) mikroicd (In-Circuit Avbuggare) är en integrerad del av inbäddade programmeraren. Den används med syfte att testa och avbugga program i realtid. Processen av testning och felsökning är utförd genom att övervaka tillstånd av alla registrar inom mikrokontrollern medan den körs i realtid. mikroicd mjukvara är integrerad i alla kompilatorer designade av mikroelektronika (mikrobasic PRO, mikroc PRO, mikropascal osv.). Så snart som mikroicd avbuggare startas upp, ett fönster nämnd Watch Values, kommer upp, såsom visas i fi gur 5-1 nedanför. mikroicd avbuggaren kommunicerar med dator via programmerings pinnar. mikroicd avbuggarens alternativ: Instruktioner i form av ikoner En komplett lista över registrar inom mikrokontroller som programmeras En lista av valda registrar som ska övervakas. Tillstånd av dessa registrar ändras under programs utförande, vilket syns i detta fönster Dubbel klick på Value fältet gör det möjligt att ändra data format Figur 5-1: Watch Values fönstret Start Debugger [F9] Run/Pause Debugger [F6] Stop Debugger [Ctrl+F2] Step Into [F7] Step Over [F8] Step Out [Ctrl+F8] Toggle Breakpoint [F5] Show/Hide Breakpoints [Shift+F4] Clear Breakpoints [Ctrl+Shift+F4] Var och en av dessa kommandon är aktiverad via tangentbordets genvägar eller genom att klicka på tillämpliga ikoner inom Watch Values fönstret. mikroicd avbuggaren också erbjuder funktioner såsom att köra program steg för steg (single stepping), att hejda programs utförande för att undersöka tillstånd av nuvarande aktiva registrar med hjälp av brytpunkter, att följa värde av vissa variabler osv. Det följande exempel illustrerar steg-för-steg programutförande genom att använda Step Over kommandot. Steg 1: I det här examplet, den 41st program linje är framhävd med blå färg, vilket betyder att den kommer att utföras nästa. Det aktuella tillståndet av alla registrar inom mikrokontroller kan ses i mikroicd Watch Values fönstret. Steg 2: När Step Over kommandot är utförd, mikrokontroller kommer att utföra 41st program rad. Nästa rad att utföra är framhävd med blå färg. Tillstånd av registrar som ändras under utförandet av den här instrukionen kan ses i Watch Values fönstret. 1 2 Under utförande, programrad att utföra näst är framhävd med blå färg, medan brytpunkter är framhävda med röd färg. Run kommandot utför program i realistisk tid tills den når en brytpunkt. OBS: Läs mer om mikroicd avbuggaren i mikroicd avbuggare användarmanualen.
12 BigPIC6 Utvecklingssystem 6.0. Strömförsörjning Det BigPIC6 utvecklingssystemet kan använda en av två matningskällor: 1. +5V PC matning via USB programmeringskabeln; 2. Extern matning ansluten till DC konektorn som fi nns på kretskortet. Den MC34063A spänningsregulator används för att möjliggöra extern matningsspänning att vara antingen AC (i omfång mellan 7V och 23V) eller DC (i omfång mellan 9V och 32V). Jumper J6 används som selektor av matningskälla. Vid användning av USB-matning, jumper J10 behöver sättas till USB position. När extern matning används, jumper J10 behöver sättas till EXT position. Utvecklingssystemet är avstängd/påslagen genom att sätta POWER SUPPLY swtch till OFF respektive ON position. DC kontakt USB kontakt Spänningsregulator Jumper J10 som selektor av matningskälla POWER SUPPLY switch Figur 6-1: Strömförsörjning AC/DC kontakt EXT EXT J10 J10 USB USB USB kontakt AC/DC CN17 A Side view K 4x1N4007 D13 D14 D12 D15 Side view E1 330uF 330 35A 8N6 U9 SWC SWE CT R57 0.22 DRVC IPK Vin CMPR Side view 221 Top view L2 220uH -5V OFF J10 ON Side view -USB 330 35A 8N6 LD69 POWER C8 220pF MC34063A R56 R55 D7 MBRS140T3 E2 10uF E9 330uF R62 2K2 1K 3K Side view Bottom view Side view MC 34063A A Side view 106 10V K Side view 106 10V + Figur 6-2: Schema över matningskällor
BigPIC6 Utvecklingssystem 13 7.0. RS-232 komunikationsgränssnitt USART (universal synkron/asynkron mottagre/sändare) är ett av de vanligaste sätten att utbyta data mellan dator och periferkomponenter. RS-232 seriell kommunikation utförs via en 9-pinnars SUB-D kontakt och mikrokontrollerns USART modul. Det finns två RS-232 portr på det BigPIC6 utvecklingssystemet. Dessa är RS-232A och RS-232B. Använd switchar markerad som RX232-A och TX232-A på DIP switch SW12 för att möjliggöra RS-232A porten. På samma sätt använd switchar RX232-B och TX232-B på DIP switch SW12 för att möjliggöra RS-232B porten. Mikrokontrollers pinnar som används i den här kommunikationen har följande bemärkelserna: RX - tar emot data (receive data) och TX - överför data (transmit data). Dataöverföringshastighet (Baud rate) går upp till 115kbps. För att möjliggöra USART modulen i mikrokontrollern att få ingångssignaler med olika spänningsnivåer, är det nödvändigt att försörja en spänningsnivå omvandlare såsom MAX-202C (MAX232). RS-232 kontakt Figur 7-1: RS-232 modul Switchar 1, 2, 3 och 4 på DIP switch SW12 har för syfte att bestämma vilka av mikrokontrollerns pinnar kommer att användas som RX och TX linjer, Figur 7-2. Portar RS-232A och RS-232B är anslutna till mikrokontroller A A SW9 RX232-A TX232-A RX232-B TX232-B C35 100nF C36 100nF C34 100nF U4 RX232-A TX232-A C1+ C37 C38 C1+ C41 100nF 100nF 100nF V+ V+ C1- T1 OUT C1- T1 OUT C2+ R1 IN C39 C2+ R1 IN 100nF C2- R1 OUT C2- R1 OUT V- T1 IN C40 V- T1 IN 100nF T2 OUT T2 IN R53 T2 OUT T2 IN R2 IN R2 OUT 1K R2 IN R2 OUT MAX202 5 1 5 1 9 6 9 6 CN12 SUB-D 9pRS-232A U5 MAX202 SUB-D 9pRS-232B CN13 RX232-B TX232-B R54 1K 9 6 9 6 5 Bottom view 1 5 Bottom view 1 Figur 7-2: Schema över RS-232 modul OBS: Se till att din mikrokontroller har USART modul för att den inte är nödvändigtvis integrerad i alla PIC mikrokontroller.
14 BigPIC6 Utvecklingssystem 8.0. Seriellt EEPROM EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) är en inbyggd minnesmodul som används för att lagra data som måste sparas även efter ett strömavbrott. Den 24AA01 kretsen kan lagra upp till 1Kbit data och används seriell I 2 C kommunikation via och pinnar för att kommunicera med mikrokontroller. För att möjliggra anslutningen mellan EEPROM och mikrokontroller, är det nödvändigt att sätta switchar 5 och 6 på DIP switch SW12 till ON position. Seriell EEPROM ansluten till mikrokontroller via och pinnar A A SW12 SDA SCL } EEPROM C9 100nF U1 A0 A1 A2 24AA01 WP SCL SDA R63 1K R64 1K Figur 8-1: Schema över anslutningen av seriellt EEPROM 9.0. Referensspänning Det fi nns en MCP1541 krets som genererar referensspänning som används för A/D omvandling på det BIGPIC6 utvecklingssystemet. Värdet av spänningsreferens är 4.096V och den matas till mikrokontroller via pinen. Microcontroller är försedd med referensspänning via pin A A SW11 4.096V R27 100 VIN VOUT MCP1541 E10 10uF Figur 9-1: Schema över referensspänning
BigPIC6 Utvecklingssystem 15 10.0. A/D omvandlare A/D omvandlare används för att omvandla en analog signal i ett tillämpligt digitalt värde. A/D omvandlare är linjär, vilket menar att ett omvandlat nummer är linjärt beroende på ingångsspännings värde. A/D omvandlaren inbyggd i mikrokontroller som levereras med det BigPIC6 utvecklingssystemet omvandlar ett analog spänningsvärde i ett 10-bitars nummer. Spänningar som varierar mellan 0V och 5V DC kan matas via A/D provingångar. Jumper J11 används för att välja någon av följande pinnar,, eller för A/D omvandling. R16 resistor har skyddsfunktion för den används för att begränsa strömflödet genom potentiometer eller mikrokontrollers pin. Ingångs analog spännings värde kan variera linjärt med hjälp av potentiometer P3. Figur 10-1: ADC (jumper i standard position) Figur 10-2: Pin används som ingångspin för A/D omvandling A/D omvandling utförs via mikrokontrollers pin P3 10K Top view R16 220R P3 10K J11 A A Figur 10-3: Schema över mikrokontroller och A/D omvandlare OBS: För att göra det möjligt för mikrokontroller att korrekt utföra A/D omvandling är det nödvändigt att stänga av LED dioder och pull-up/pull-down resistor på port pinnar som används av A/D omvandlaren.
16 BigPIC6 Utvecklingssystem 11.0. DS1820 temperatursensor 1-wire seriell kommunikation gör att data kan överföras via en enda kommunikationslinje medan själva processen är under kontroll av en mikrokontroller (mästare). Fördelen med denna kommunikation är att endast en mikrokontrollers pin används. Alla slav enheter har som standard en unik ID kod, vilket möjliggör mästare enhet att lätt identifi era enheter som delar samma gränssnitt. DS1820 är en temperatursensor som använder 1-wire standard för sin prestanda. Den är kapabel att mäta temperaturer inom omfång mellan -55 och 125 C och ger ±0.5 C noggranhet för temperaturer i omfång mellan -10 och 85 C. Matningsspänning på 3V till 5.5V krävs för dess prestanda. Det tar högst 750ms för DS1820 att beräkna temperaturen med 9-bitars upplösning. Det fi nns en separat sockel för DS1820 på det BigPIC6 utvecklingssystemet. Den kan använda antingen eller pin för kommunikation med mikrokontroller, vilket beror på position av switchar 7 och 8 på DIP switch SW12. Såsom visas i fi gur 11-5, switch 8 på DIP switch SW12 är i ON position, vilket menar att kommunikationen är möjliggjord via pinen. OBS: Se till att halv-cirkel på kretskortet passar den runda n av DS1820 Figur 11-1: DS1820 kontakt (DS1820 är inte placerad) Figur 11-2: DS1820 är placerad i kontakten Figur 11-3: Switch 7 på DIP switch SW12 är i ON position, DS1820 är ansluten till PE2 pinen Figur 11-4: Switch 8 på DIP switch SW12 är i ON position, DS1820 är ansluten till PE5 pinen Temperatursensor är ansluten till mikrokontroller via pin SW12 125 C -55 C DS1820 DS 1820 DQ DQ -MCU Botoom view R59 1K DQ A A -MCU Figur 11-5: Schema över DS1820 och mikrokontroller
BigPIC6 Utvecklingssystem 17 12.0. Realtidsklocka Den DS1307 kretsen gör det möjligt för BigPIC6 utvecklingssystemet att ha koll på realtid. Dess nyckelegenskaper är följande: - ger information om sekunder, minuter, timmar, dagar, dagar i veckan och datum inklusive ändringar för skottår - I 2 C seriella gränssnittet - Automatisk power-fail upptäckt - Strömförsörjning mindre än 500nA Den realtidsklockan används i stor utsträckning i alarmenheter, idustriella styrsystem, massproduktion produkter osv. Den realtidsklockan som fi nns på det BigPIC6 utvecklingssystemet används för att generera ett interrupt på förinställd tid. För att upprätta anslutning mellan mikrokontroller och realtidsklockan är det nödvändigt att sätta switchar, och på DIP switch SW13 till ON position. 3V batteri möjliggör prestanda av realtidsklocka efter ett strömavbrott Kvartskristall förser realtidsklocka med klocksignal Figur 12-1: Realtidsklocka Realtidsklocka ansluten till mikrokontroller via, och pinnar A A SW13 SDA SCL RTC-OUT X1 32.768 BAT1 3V/230mA + U6 X1 X2 VBAT DS1307 OUT SCL SDA C42 100nF R20 1K R21 1K R22 1K Figur 12-2: Schema över realtidsklocka och mikrokontroller
18 BigPIC6 Utvecklingssystem 13.0. LED dioder LED diod (Light-Emitting Diode) är en mycket effektiv elektronisk ljuskälla. Vid anslutningen av LED dioder, är det nödvändigt att placera ett strömbegränsningsmotstånd vars värde beräknas med hjälp av formeln R=U/I där R är resistens utryckt i ohm, U är spänning på LED och I står för LED diodens ström. LED diodens spänning är vanligen ungefär 2.5V, medan ström varierar från 1mA till 20mA beroende på lysdiodenstyp. Det BigPIC6 utvecklingssystemet använder LED dioder med strömmen I=1mA. Det BigPIC6 utvecklingssystem har 67 LED dioder som visuellt indikerar logiskt tillstånd av varje mikrokontrollers I/O pin. En aktiv LED diod indikerar att logisk en (1) fi nns på pinen. För att möjliggöra pins tillstånd att visas, är det nödvändigt att välja lämpliga portar PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE, PORTF/G, PORTH eller PORTJ med hjälp av DIP switch SW10. A K SMD LED katod I A K SMD LED Mikrokontroller 472 R R=U/I SMD resistor som begränsar strömfl ödet via en LED diod Figur 13-1: LED dioder PORTB LED dioder lyser LD7 RN11 A A LD8 LD9 LD10 LD11 LD12 LD13 8x4K7 SW10 PORTB LD14 Figur 13-2: Schema över en LED diod och port PORTB
BigPIC6 Utvecklingssystem 19 14.0. Tryckknappar Det logiska tillståndet på alla mikrokontrollers digitala ingångar kan ändras med hjälp av tryckknappar. Jumper J12 används för att bestämma det logiska tillståndet som ska tillämpas på önskade mikrokontrollers pin genom att trycka på den lämpliga tryckknappen. Strömbegränsningensmotståndet används för att begränsa den högsta strömmen och därmed förhindra kortslutning från att ske. Erfarna användare kan, om behövs, blockera denna resistor med hjälp av jumper J13. Precis brevid tryckknappar finns det en RESET knapp som inte är ansluten till pin. Reset signalen genereras av programmeraren. Top view Inside view Tryckknappar används för att simulera digitala ingångar Bottom Botoomview Side view Jumper J13 används för att möjliggöra strömbegränsningensmotståndet RSTbut C33 100nF R7 10K RESET RESET knapp Jumper J12 används för att välja det logiska tillståndet att tillämpas på pin genom att trycka på knappen Figur 14-1: Tryckknappar Genom att trycka på en tryckknapp när jumper J12 är satt till position, en logisk en (5V) kommer att appliceras på den tillämpliga mikrokontrollers pin, som visas i Figur 14-2. Jumper J12 i position A A 5V 0V J13 R58 220R J12 Figur 14-2: Schema över tryckknappar och port PORTB
20 BigPIC6 Utvecklingssystem 15.0. MENU tangentbord Det fi nns ett navigeringstangentbord kallad för MENU på det BigPIC6 utvecklingssystem. Det primärt består av fyra tryckknappar markerad som vänster-, höger-, upp- och nedpil. Förutom fi nns det också två ytterligare tryckknappar markerade som ENTER och CANCEL. MENU tryckknappar är anslutna till port PORTH på samma sätt som tryckknappar. Användare bestämmer över deras funktion när dem skriver ett program för mikrokontroller. Glöm inte när du skriver ett program för mikrokontroller att MENU tangentbord är anslutet till port PORTH Figur 15-1: MENU tangentbord MENU tangentbord är anslutet till port PORTH på samma sätt som tryckknappar J12 A A T70 T73 ENTER T72 T69 J13 T71 T74 CANCEL R58 220R Figur 15-2: Schema över MENU tangentbord och mikrokontroller
BigPIC6 Utvecklingssystem 21 16.0. 2x16 LCD-display Det fi nns en konektor för att koppla in alfanumerisk 2x16 LCD-display på det BigPIC6 utvecklingssystemet. Denna konektor är ansluten till mikrokontroller via PORTD port. Potentiometer P1 används för display kontrast anpassning. LCD-GLCD BACKLIGHT switch på DIP switch SW13 används för att slå på/stänga av display bakljus. Kommunikation mellan en LCD-display och mikrokontroller upprättas genom att använda 4-bit läge. Alfanumeriska siffror visas i två rader vardera inehåller upp till 16 tecken på 7x5 pixlar. Potentiometer för kontrast anpassning Figur 16-1. Alfanumerisk 2x16 LCD-display konektor Figur 16-2: Alfanumerisk 2x16 LCD display LCD display bakljus är påslaget P1 10K SW13 A A CN20 1 VO VO RS R/W E R65 10 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 LED+ LED- Top view LCD-GLCD BACKLIGHT LCD Display 4-bit mode Figur 16-3: Schema över 2x16 LCD-display
22 BigPIC6 Utvecklingssystem 17.0. 128x64 grafisk LCD-display 128x64 grafisk LCD display (128x64 GLCD) ger en avancerad metod för att visa grafiska meddelande. Den är ansluten till mikrokontroller via PORTD och PORTJ. GLCD-display har en upplösning på 128x64 pixlar, vilket låter dig visa diagram, tabeller och andra grafiska innehåll. Eftersom 2x16 alfanumerisk LCD-skärm även använder PORTD port, den kan inte användas av båda skärmar samtidigt. Potentiometer P2 används för GLCD-skärmens kontrast anpassning. Switch 8 (LCD-GLCD BACKLIGHT) på DIP switch SW13 används för att slå på/stänga av display bakljus. GLCD konektor Potentiometer för kontrast anpassning Konektor på pekpanel Figur 17-1: GLCD display Figur 17-2: GLCD konektor GLCD display backlight is turned on SW13 P2 10K Top view LCD-GLCD BACKLIGHT R26 10 A A CS1 CS2 Vo Vo RS R/W E D0 D1 D2 D3 D4 D5 Vee D6 D7 RST Vee LED+ LED- CN21 1 20 Figur 17-3: Schema över GLCD-display
E BigPIC6 Utvecklingssystem 23 18.0. Pekpanel Pekpanele är en tunn, självhäftande, transparent panel känslig mot beröring. Den placeras över en GLCD display. Det huvudsyftet med den här panelen är att registrera tryck på vissa särskilda punkter på displayen och att överföra dess koordinata i form av analog spänning till mikrokontroller. Switchar 1, 2, 3 och 4 på DIP switch SW13 används för att ansluta pekpanelen till mikrokontroller. 1 3 4 Figur 18-1: Pekpanel Figur 18-1 visar hur man placerar en pekpanel över en GLCD-display. Se till att platta kabeln ligger till vänster om GLCD-display, som visas i Figur 4. Pekpanel är ansluten till mikrokontroller via,, och pinnar 1 20 CN13 RIGHT TOP LEFT BOTTOM CS1 CS2 Vo RS R/W D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RST Vee LED+ LED- GLCD Q15 R48 BC856 1K Q13 R44 BC846 1K R49 10K RIGHT R47 10K Q14 BC856 R46 10K TOP LEFT C25 100nF BOTTOM C26 100nF Q12 BC846 R66 100K R45 10K Q16 R50 BC846 1K R67 100K R51 10K SW13 BOTTOM LEFT DRIVEA DRIVEB READ-X READ-Y DRIVEA DRIVEB A A TOUCHPANEL CONTROLLER Figur 18-2: Schema över en pekpanel 1 3 4 Figur 18-3: Placering av pekpanelen Figur 18-3 visar i detalj hur man ansluter en pekpanel till mikrokontroller. Ta den änden av platta kabeln nära CN13 konektor, såsom visas i Figur 1. Koppla in kabeln i kontakten, såsom visas i Figur 2, och tryck lätt så att den passar kontakten, såsom visas i Figur 3. Nu kan du koppla in en GLCD-display i lämpliga kontakten, såsom visas i Figur 4. OBS: LED dioder och pull-up/pull-down resistor på PORTA port måste vara avstängda vid användningen av pekpanelen.
24 BigPIC6 Utvecklingssystem 19.0. I/O portar Längst den högra n av utvecklingssystemet finns det nio 10-pinnars konektor som är anslutna till mikrokontrollers I/O portar. och pinnar är inte direkt anslutna till lämpliga 10-pin konektor, utan via programmerarens multiplexer. DIP switchar SW1-SW9 gör det möjligt för varje konektors pin att anslutas till en pull-up/pull-down resistor. Om port pinnar kommer att anslutas till pull-up eller pull-down resistor beror på position av jumprar J1-J9. 2x5 PORTA konektor Val av jumper för pullup/ pull-down resistor Extra modul ansluten till PORTC Figur 19-2: J2 i pull-down position DIP switch för att slå på pull-up/pull-down resistor för varje pin Figur 19-3: J2 i pull-up position Figur 19-1: I/O portar Port PORTB pinnar på mikrokontroller anslutna till pull-down resistorer up pull down J2 RN2 SW2 8x10K A A PORTB LD7 LD8 LD9 LD10 LD11 LD12 RN14 8x4K7 CN2 LD13 LD14 J12 J13 R58 220R T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 Figur 19-4: Schema över port PORTB
BigPIC6 Utvecklingssystem 25 Pull-up/pull-down resistor gör det möjligt att förse alla mikrokontrollers ingångspinnar med logisknivå när de är i inaktivt tillstånd. Denna nivå beror på position av pull-up/pull-down jumprar. Den pinen med berörda DIP switch SW2, jumper J2 och tryckknapp med jumper J12 används här för att förklara prestanda av pull-up/pull-down resistor. Principen av deras prestanda är identisk för alla pinnar på mikrokontroller. A A up pull down J2 RN2 SW2 5V 0V J13 8x10K R58 220R J12 För att göra det möjligt för PORTB pinnar att vara anslutna till pull-down resistorer, först är det nödvändigt att sätta jumper J2 till Down position. Detta gör att alla PORTB pinnar kan förses med en logisk noll (0V) i inaktivt tillstånd via jumper J2 och 8x10K resistor nätverk. För att förse pin med en sådan signal, är det nödvändigt att sätta switch på DIP switch SW2 till ON position. Som ett resultat, varje gång du trycker på tryckknappen, en logisk en (1) kommer att visas på pin, förutsatt att jumper J12 är i läge. Figur 19-5: JumperJ2 i pull-down och jumper J12 i pull-up position A A up pull down J2 RN2 SW2 5V 0V J13 8x10K R58 220R J12 För att göra det möjligt för PORTB pinnar att anslutas till pull-up resistorer och port ingångspinnar att aktiveras med en logisk noll (0) är det nödvändigt att ställa jumper J2 till Up position (5) och jumper J12 till position (0V). Det möjliggör port PORTB ingångspin att vara försedd med en logisk en (5V) i inaktivt tillstånd via en 10k resistor. Den switch bör sättas till ON position efteråt. Som ett resultat, varje gång du trycker på tryckknappen, en logisk noll (0) kommer att visas på pinen. Figur 19-6: Jumper J2 i pull-up och jumper J12 i pull-down position up pull down J2 J12 5V 0V I fall att jumprar J2 och J12 har samma logiska tillstånd, tryck på någon tryckknapp kommer inte att orsaka att någon ingångspin ändrar sitt logiska tillstånd. Figur 19-7: Jumprar J2 och J12 i samma position
26 BigPIC6 Utvecklingssystem 20.0. Port expanderare (ytterligare I/O portar) SPI kommunikationslinjer och MCP23S17 kretsen ger det BigPIC6 utvecklingssystemet möjlighet att öka antalet tillgängliga I/O portar med två portar. Om port expanderare kommunicerar med mikrokontroller via DIP switch SW11 då mikrokontroller pinnar,,, och som används för SPI kommunikation kan inte användas som I/O pinnar. PORT0 Mikrokontroller kommunicerar med port expanderare (MCP23S17 krets) med hjälp av seriell kommunikation (SPI). Fördelen med denna kommunikation är att endast fem kommunikationslinjer används för att överföra och ta emot data samtidigt: PORT1 Jumper för att välja ut pull-up/pull-down resistor MOSI MISO SCK CS RST - Master Output, Slave Input (microcontroller utgång, MCP23S17 ingång) - Master Input, Slave Output (microcontroller ingång, MCP23S17 utgång) - Seriell klocka (mikrokontroller klocksignal) - Chip Select (möjliggör dataöverföring) - Reset Figur 20-1: Port expanderare Figur 20-2: Position av DIP switch SW11 när port expanderare är möjliggjord Dataöverföring utförs i båda riktningarna samtidigt via MOSI och MISO linjer. Den MOSI linjen används för att överföra data från mikrokontroller till port expanderare, medan den MISO linjen överför data från port expanderare till mikrokontroller. Mikrokontrollern initierar dataöverföring när CS pin drivs låg (0V). Det får mikrokontrollern att överföra klocksignal (SCK) och därmed påbörja datautbyte. Principen av prestanda av port expanderarens portar 0 och 1 är nästan identisk med prestanda av andra portar på utvecklingssystemet. Den enda skillnaden här är att port signaler tas emot i parallel format. Den MCP23S17 omvandlar dessa signaler till seriell format och överför dem till mikrokontroller. Resultatet är ett minskat antal linjer som används för att överföra signaler från portar 0 och 1 till mikrokontroller. 8x2K2 RN21 RN22 8x2K2 LD86 LD85 LD84 LD83 LD82 LD81 LD80 LD79 LD78 LD77 LD76 LD75 LD74 LD73 LD72 LD71 P0_LED P1_LED P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 A A J15 RN20 8x10K SW11 P0_LED P1_LED PORT1 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 CN11 PE-CS# PE-RST SPI-MOSI SPI-MISO SPI-SCK R17 100K U7 P1.0 GPB0 GPA7 P0.7 P1.1 GPB1 GPA6 P0.6 P1.2 GPB2 GPA5 P0.5 P1.3 GPB3 GPA4 P0.4 P1.4 GPB4 GPA3 P0.3 P1.5 GPB5 GPA2 P0.2 P1.6 GPB6 GPA1 P0.1 P1.7 GPB7 GPA0 P0.0 INTA INTB PE-CS# PE-RST CS RESET SPI-SCK SCK SPI-MOSI SI SPI-MISO SO MCP23S17 PORT0 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 CN10 RN19 8x10K J14 DIP switch SW11 möjliggör port expanderare Figur 20-3: Schema över port expanderare
BEGRÄNSNINGAR I ANVÄNDNINGEN Alla produkter som ägs av är skyddad av upphovsrättigheter och andra immaterialrättsliga lagar, samt föreskrifter i internationella avtal. Därför ska denna manual behandlas som något annat upphovsrättskyddat material. Ingen del av denna manual, inklusive produkt och mjukvara som beskrivs häri, får mångfaldigas, kopieras, lagras i ett arkiveringssystem, översättas eller spridas i någon form eller på något sätt, utan skriftligt medgivande från. Den manualens PDF-utgåva får skrivas ut för privat eller lokalt bruk, men inte för distribution. Varje ändring av denna manual är förbjuden. garanterar inte att denna manual och produkten är utan fel. Denna manual tillhandahålls i befi ntligt skick, utan garanti av något slag, vare sig uttryckt eller undeförstådd, inkluderande, men inte begränsad till, försäljningsmässiga garantier eller villkor om användbarhet för speciella ändamål. skall inte hållas ansvarig för eventuella fel, försummelser och felaktigheter som kan förekomma i denna manual. Under inga omständigheter skall, dess chefer, tjänstemän, anställda eller återförsäljare hållas ansvariga för några indirekta, särskilda, tillfälliga, oförutsädda eller påföljande skada av något slag. Detta inklusive, men utan begränsning, skador för utebliven vinst, förlust av goodwill, förlust av konfi dentiell eller annan information, driftavbrott, arbetsnedläggelse, datorfel ellr tekniskt fel, inskränkning av privat liv, misslyckande att infria förpliktelse inklusive kravet på god tro eller rimligt försiktighetsmått, för försummelse och för annan ekonomisk förlust som kommer av, eller på något sätt är relaterad till användningen av eller oförmågan att använda denna manual och produkt, även om de/ blivit underrättade om att det fi nns risk för sådana skador. förbehåller sig rätten att i vilket ögonblick som helst och utan föregående meddelande göra samtliga ändringar som betraktas som lämpliga i sin konstanta strävan att förbättra produktens kvalitet och säkerhet, utan att förbinda sig att uppdatera denna manual varje gång. Namn på företag och produkter i texten är registrerade varumärken eller varumärken som tillhör respective företag, och används enbart för identifi ering eller förklaring och till ägarens fördel, utan avsikt att kränka. HÖGRISK AKTIVITETER Mjukvaruprodukten är inte feltolerant och är inte utformad eller ämnad för farliga miljöer som erfordrar felsäker prestation inklusive, men inte begränsat till, drift av kärnvapen inrättningar, navigering av fl ygplan eller kommunikationssystem, fl ygplanskontroll, vapensystem, direkt livsuppehållande maskiner eller någon annan tillämpning där fel i Mjukvaruprodukten direkt kan leda till död, personlig skada, allvarlig fysisk eller materiell skada (sammantaget Högrisk aktiviteter ). Det fi nns inga uttryckliga eller underförstådda garantier för mjukvarans lämplighet för Högrisk aktiviteter. 2003 2009 Samtliga rättigheter förbehållas.
Om du har några frågor, kommentarer eller förslag, tveka inte att ta kontakt med oss på office@mikroe.com Om du har några problem med någon av våra produkter eller behöver övriga information, var god och skicka ett email till addressen www.mikroe.com/en/support Om du vill lära mer om våra produkter, besök vår hem på www.mikroe.com