Главная › Интернет › Программатор на лпт порт схемы. Программаторы для AVR микроконтроллеров (USB, COM, LPT). Для программирования МК

Программатор на лпт порт схемы. Программаторы для AVR микроконтроллеров (USB, COM, LPT). Для программирования МК

В данной статье речь пойдет об изготовлении оригинальных и необычных часов. Их необыкновенность заключается в том, что индикация времени осуществляется при помощи цифровых индикаторных ламп. Таких ламп когда-то было выпущено огромное количество, как у нас, так и за рубежом. Использовались они во многих устройствах начиная от часов и заканчивая измерительной техникой. Но после появления светодиодных индикаторов лампы постепенно вышли из употребления. И вот, благодаря развитию микропроцессорной техники стало возможным создание часов с относительно простой схемой на цифровых индикаторных лампах. Думаю, не лишним будет сказать, что в основном использовались лампы двух типов люминесцентные и газоразрядные. К преимуществам люминесцентных индикаторов следует отнести низкое рабочее напряжение и наличие нескольких разрядов в одной лампе (хотя среди газоразрядных тоже встречаются такие экземпляры, но найти их значительно сложнее). Но все плюсы данного типа ламп перекрывает один огромный минус – наличие люминофора, который со временем выгорает, и свечение тускнеет или прекращается. По этой причине нельзя использовать б/у лампы.

Газоразрядные индикаторы избавлены от этого недостатка, т.к. в них светится газовый разряд. По сути, этот тип ламп представляет собой неоновую лампу с несколькими катодами. Благодаря этому срок службы у газоразрядных индикаторов гораздо выше. Кроме этого одинаково хорошо работают и новые и б/у лампы (а часто б/у работают лучше). Без недостатков все же не обошлось, рабочее напряжение газоразрядных индикаторов больше 100 В. Но решить вопрос с напряжение гораздо проще, чем с выгорающим люминофором. В интернете такие часы распространены под названием NIXIE CLOCK.

Сами индикаторы выглядят вот так:

Итак, на счет конструктивных особенностей вроде все понятно, теперь приступим к проектированию схемы наших часов. Начнем с проектирования высоковольтного источника напряжения. Тут есть два пути. Первый – применить трансформатор со вторичной обмоткой на 110-120 В. Но такой трансформатор будет либо слишком громоздкий, либо его придется мотать самому, перспектива так себе. Да и напряжение регулировать проблематично. Второй путь – собрать step up преобразователь. Ну тут уж плюсов побольше будет, во-первых он займет мало места, во-вторых в нем присутствует защита от КЗ и в-третьих можно легко регулировать напряжение на выходе. В общем, есть все, что для счастья надо. Я выбрал второй путь, т.к. искать трансформатор и обмоточный провод никакого желания не было, да и миниатюрности хотелось. Преобразователь решено было собирать на MC34063, т.к. был опыт работы с ней. Получилась вот такая схема:

Сначала она была собрана на макетной плате и показала отличные результаты. Все запустилось сразу и никакой настройки не потребовалось. При питании от 12В. на выходе получилось 175В. В собранном виде блок питания часов выглядит следующим образом:

На плату сразу был установлен линейный стабилизатор LM7805 для питания электроники часов и трансформатор.

Следующим этапом разработки было проектирование схемы включения ламп. В принципе управление лампами ничем не отличается от управления семисегментными индикаторами за исключением высокого напряжения. Т.е. достаточно подать положительное напряжение на анод, и соединить с минусом питания соответствующий катод. На этом этапе требуется решить две задачи: согласование уровней МК (5В) и ламп (170В), и переключение катодов ламп (именно они являются цифрами). После некоторого времени размышлений и экспериментов была создана вот такая схема для управления анодами ламп:

А управление катодами осуществляется очень легко, для этого придумали специальную микросхему К155ИД1. Правда, они давно сняты с производства, как и лампы, но купить их не составляет проблем. Т.е. для управления катодами требуется всего лишь подключить их к соответствующим выводам микросхемы и подать на вход данные в двоичном формате. Да, чуть не забыл, питается она от 5В., ну очень удобная штуковина. Индикацию было решено сделать динамической т.к. в противном случае пришлось бы ставить К155ИД1 на каждую лампу, а их будет 6 штук. Общая схема получилась такой:

Под каждой лампой я установил яркий светодиод красного цвета свечения, так красивее. В собранном виде плата выглядит вот так:

Самое сложное позади, осталось разработать схему “мозга” часов. Для этого я выбрал микроконтроллер Mega8. Ну а дальше все совсем легко, просто берем и подключаем к нему все так, как нам удобно. В итоге в схеме часов появились 3 кнопки для управления, микросхема часов реального времени DS1307, цифровой термометр DS18B20, и пара транзисторов для управления подсветкой. Для удобства анодные ключи подключаем на один порт, в данном случае это порт С. В собранном виде это выглядит вот так:

На плате есть небольшая ошибка, но в приложенных файлах плат она исправлена. Проводами подпаян разъем для прошивки МК, после прошивки устройства его следует отпаять.

Ну а теперь неплохо было бы нарисовать общую схему, сказано – сделано, вот она:

А вот так все это выглядит целиком в собранном виде:

Теперь осталось всего лишь написать прошивку для микроконтроллера, что и было сделано. Функционал получился следующий:

Отображение времени, даты и температуры. При кратковременном нажатии кнопки MENU происходит смена режима отображения.

1 режим - только время.

2 режим - время 2 мин. дата 10 сек.

3 режим - время 2 мин. температура 10 сек.

4 режим - время 2 мин. дата 10 сек. температура 10 сек.

При удержании включается настройка времени и даты, переход по настройкам по нажатию кнопки MENU

Максимальное количество датчиков DS18B20 – 2 . Если температура не нужна, можно их вообще не ставить, на работу часов это никак не повлияет. Горячего подключения датчико не предусмотрено.

При кратковременном нажатии на кнопку UP включается дата на 2 сек. При удержании включается/выключается подсветка.

При кратковременном нажатии на кнопку DOWN включается температура на 2 сек.

С 00:00 до 7:00 яркость понижена.

Работает все это дело вот так:

К проекту прилагаются исходники прошивки. Код содержит комментарии так что изменить функционал будет не трудно. Программа написана в Eclipse, но код без каких-либо изменений компилируется в AVR Studio. МК работает от внутреннего генератора на частоте 8МГц. Фьюзы выставляются вот так:

А в шестнадцатеричном виде вот так: HIGH: D9 , LOW: D4

Также прилагаются платы с исправленными ошибками.

Данные часы работают в течение месяца. Никаких проблем в работе выявлено не было. Стабилизатор LM7805 и транзистор преобразователя едва теплые. Трансформатор нагревается градусов до 40, поэтому если планируется установка часов в корпус без вентиляционных отверстий, трансформатор придется взять большей мощности. В моих часах он обеспечивает ток в районе 200мА. Точность хода сильно зависит от примененного кварца на 32,768 КГц. Кварц, купленный в магазине, ставить не желательно. Наилучшие результаты показали кварцы из материнских плат и мобильных телефонов.

Кроме ламп, использованных в моей схеме, можно устанавливать любые другие газоразрядные индикаторы. Для этого придется изменить разводку платы, а для некоторых ламп напряжение повышающего преобразователя и резисторы на анодах.

Внимание: устройство содержит источник высокого напряжения!!! Ток небольшой, но достаточно ощутимый!!! Поэтому при работе с устройством следует соблюдать осторожность!

Один из вариантов сборки данного проекта:

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Мой блокнот
	Газоразрядный индикатор	ИН-8	4	В блокнот
	Газоразрядный индикатор	ИН-17	2	В блокнот
CPU	МК AVR 8-бит	ATmega8	1	В блокнот
	Часы реального времени (RTC)	DS1307	1	В блокнот
	Датчик температуры	DS18B20	2	В блокнот
DD1	Микросхема	К155ИД1	1	В блокнот
IC1	DC/DC импульсный конвертер	MC34063A	1	В блокнот
VR1	Линейный регулятор	LM7805	1	В блокнот
VT1-VT6	Биполярный транзистор	MPSA92	6	В блокнот
VT7-VT12	Биполярный транзистор	MPSA42	6	В блокнот
VT13, VT14	Биполярный транзистор	BC847	2	В блокнот
VT15	Биполярный транзистор	КТ3102	1	В блокнот
VT16	Биполярный транзистор	КТ3107А	1	В блокнот
VT17	MOSFET-транзистор	IRF840	1	В блокнот
VDS1	Диодный мост		1	В блокнот
VD1	Выпрямительный диод	HER106	1	В блокнот
HL1-HL6	Светодиод		6	В блокнот
C1		100 мкФ	1	В блокнот
C2, C3-C5, C7, C9, C11	Конденсатор	0.1 мкФ	7	В блокнот
C6, C8	Электролитический конденсатор	1000 мкФ	2	В блокнот
C10	Конденсатор	510 пФ	1	В блокнот
C12	Электролитический конденсатор	4.7 мкФ 400В	1	В блокнот
R1-R4, R6-R8	Резистор	4.7 кОм	7	В блокнот
R5, R9-R14, R27-R32, R42	Резистор	10 кОм	14	В блокнот
R15, R17, R19, R21, R23, R25, R45	Резистор	1 МОм	7	В блокнот
R16, R18, R20, R22, R24, R26	Резистор	13 кОм	6	В блокнот
R33, R34	Резистор

Грамотный ликбез по подсветке в часах

Друзья, представляю вашему вниманию очень грамотные мысли в слух о подсветке в часах от человека под именем Strong . Так как задают много вопросов по поводу разных типов подсветок, думаю, данная статья станет хорошим образовательным источником. Любые вопросы, связанные со статьей, задавайте в соответствующую ветку на форуме watch.ru . Еще советуем вам почитать о видах подсветки в часах .

1. В 1902 году впервые на циферблат часов нанесли светосостав, активированный соединениями радия. Об опасности радиации
тогда особо не парились, главное, что часы и военные приборы были видны в темноте. Но этот люминофор от альфа и бета излучения радия через несколько лет деградировал и переставал светиться, хотя период полураспада радия 1600 лет! Но, тем не менее, такими светосоставами покрывали часы и приборы аж до 50х годов, затем стали искать замену и нашли – тритий.

2. Светосоставы с тритиевой активацией применяются и по сей день, хотя и в меньшей степени, чем раньше, так как существует GTLS-технология (тритий в трубках в виде газа, но об этом позже). Так вот, тритий, который применяется в технике ВЕСЬ производится искусственно, путём облучения лития нейтронами в реакторах. А на Земле природного трития наберётся не более 1кг-он активен и быстро рассеивается. Тритий-изотоп водорода, период полураспада 12,3 года. Излучает бету, которая задерживается листом бумаги, т.е. гораздо менее опасен, чем радий и его соединения. Я задался вопросом, а как тритий добавляют в светосостав, ведь это же газ! Оказалось, в парафине (из него делают свечи) часть атомов водорода заменяют атомами трития, а затем уже добавляют в светосостав, которым покрывают циферблаты и стрелки часов (Самые известные из советских – часы Восток, Командирские и Амфибия, там применяли тритий до конца 80х годов).

3. GTLS-технология или Тригалайт – это разработка Швейцарской компании Mb-microtec, революция в области подсветки (ИМХО). Это трубки из боросиликатного стекла, в которые закачивается тритий в виде газа. Внутренние стенки трубок покрыты люминофором, который светится от бета-излучения трития. Примерное время до полного угасания тригалайта-25 лет (неплохо!) Самые известные и недорогие часы с этой технологией-Traser, далее-Luminox, Nite, ну и совсем элитные Ball (у них цифры выложены из тригалайтов разных цветов, в общем, красиво). Кому интересно,зайдите на сайт www.traser.ru там всё подробно)

На этом обзор подсветок постоянного действия завершаю и перехожу к светонакопительным составам

1. Светосостав на основе сульфида цинка – самый худший светонакопительный светосостав! Время послесвечения-не более одного часа – это позор и применяется он в часах, которые продаются в подземных переходах за 100 рублей(((

2. Светосостав на основе алюмината стронция – время послесвечения до 18 часов (очень неплохо!). Стрелки и цифры, покрытые этим светосоставом видны всю ночь без напряга для глаз. Пример – SuperLuminova.

Теперь вывод (это моё мнение,я никому не навязываю свою точку зрения):

Когда человек покупает часы, он читает инструкцию, в ней указывается тип механизма часов, степень водонепроницаемости, материал корпуса, и т.д. Но НИКОГДА НИ В ОДНОЙ ИНСТРУКЦИИ я не встречал информации о времени послесвечения светосостава! Почему? Разве это необязательный параметр часов? На мой взгляд, считывание информации в темноте – это ОЧЕНЬ важно. Но производители НИКАК не заморачиваются по этому поводу и это не есть хорошо(. От необрайта, которым покрывают циферы и стрелки в часах Casio я не в восторге-середнячок (светится примерно 6 часов). Я решил проблему индивидуально, сам покрываю хорошим светосоставом циферблаты и стрелки любимых часов. Использую состав на основе люминофора Green GL (время послесвечения-12часов) и люминесцентную плёнку INTERCOAT (там, где невозможно аккуратно покрыть светосоставом в жидком виде).

Светодиодная подсветка, EL-ILLUMINATOR а также всякие автоподсветки меня не интересуют,т.к часы должны быть видны ВСЕГДА, без нажатия каких либо кнопок или иных действий,типа поворота руки с часами к себе. Не моё это…

*Casio не использует тритий.

Ожидайте продолжение серии образовательных публикаций на блоге (в том числе и статью о всех возможных типах подсветки в часах Casio).

Думаю, не лишним будет сказать, что в основном использовались лампы двух типов: люминесцентные и газоразрядные. К преимуществам люминесцентных индикаторов следует отнести низкое рабочее напряжение и наличие нескольких разрядов в одной лампе (хотя среди газоразрядных тоже встречаются такие экземпляры, но найти их значительно сложнее). Но все плюсы данного типа ламп перекрывает один огромный минус – наличие люминофора, который со временем выгорает, и свечение тускнеет или прекращается. По этой причине нельзя использовать б/у лампы.

Газоразрядные индикаторы избавлены от этого недостатка, т.к. в них светится газовый разряд. По сути, этот тип ламп представляет собой неоновую лампу с несколькими катодами. Благодаря этому срок службы у газоразрядных индикаторов гораздо выше. Кроме этого, одинаково хорошо работают и новые и б/у лампы (а часто б/у работают лучше). Без недостатков все же не обошлось - рабочее напряжение газоразрядных индикаторов больше 100 В. Но решить вопрос с напряжение гораздо проще, чем с выгорающим люминофором. В интернете такие часы распространены под названием NIXIE CLOCK:

Сами индикаторы выглядят вот так:

Итак, на счет конструктивных особенностей вроде все понятно, теперь приступим к проектированию схемы наших часов. Начнем с проектирования высоковольтного источника напряжения. Тут есть два пути. Первый – применить трансформатор со вторичной обмоткой на 110-120 В. Но такой трансформатор будет либо слишком громоздкий, либо его придется мотать самому (перспектива так себе). Да и напряжение регулировать проблематично. Второй путь – собрать step up преобразователь. Ну тут уж плюсов побольше будет: во-первых, он займет мало места, во-вторых, в нем присутствует защита от КЗ и, в-третьих, можно легко регулировать напряжение на выходе. В общем, есть все, что для счастья надо. Я выбрал второй путь, т.к. искать трансформатор и обмоточный провод никакого желания не было, да и миниатюрности хотелось. Преобразователь решено было собирать на MC34063, т.к. был опыт работы с ней. Получилась вот такая схема:

На плату сразу был установлен линейный стабилизатор LM7805 для питания электроники часов и трансформатор.
Следующим этапом разработки было проектирование схемы включения ламп. В принципе, управление лампами ничем не отличается от управления семисегментными индикаторами, за исключением высокого напряжения. Т.е. достаточно подать положительное напряжение на анод, и соединить с минусом питания соответствующий катод. На этом этапе требуется решить две задачи: согласование уровней МК (5В) и ламп (170В), и переключение катодов ламп (именно они являются цифрами). После некоторого времени размышлений и экспериментов была создана вот такая схема для управления анодами ламп:

А управление катодами осуществляется очень легко, для этого придумали специальную микросхему К155ИД1. Правда, они давно сняты с производства, как и лампы, но купить их не составляет проблем. Т.е. для управления катодами требуется всего лишь подключить их к соответствующим выводам микросхемы и подать на вход данные в двоичном формате. Да, чуть не забыл, питается она от 5В. (ну очень удобная штуковина). Индикацию было решено сделать динамической, т.к. в противном случае пришлось бы ставить К155ИД1 на каждую лампу, а их будет 6 штук. Общая схема получилась такой:

Под каждой лампой я установил яркий светодиод красного цвета свечения (так красивее). В собранном виде плата выглядит вот так:

Панельки под лампы найти не удалось, поэтому пришлось импровизировать. В итоге были разобраны старые разъемы, похожие на современные COM, из них были извлечены контакты и после некоторых манипуляций с кусачками и надфилем они были впаяны в плату. Для ИН-17 панельки делать не стал, сделал только для ИН-8.
Самое сложное позади, осталось разработать схему “мозга” часов. Для этого я выбрал микроконтроллер Mega8. Ну а дальше все совсем легко, просто берем и подключаем к нему все так, как нам удобно. В итоге в схеме часов появились 3 кнопки для управления, микросхема часов реального времени DS1307, цифровой термометр DS18B20, и пара транзисторов для управления подсветкой. Для удобства анодные ключи подключаем на один порт, в данном случае это порт С. В собранном виде это выглядит вот так:

Ну а теперь неплохо было бы нарисовать общую схему. Сказано – сделано, вот она:

А вот так все это выглядит целиком в собранном виде:

1 режим - только время.
2 режим - время 2 мин. дата 10 сек.
3 режим - время 2 мин. температура 10 сек.
4 режим - время 2 мин. дата 10 сек. температура 10 сек.

При удержании включается настройка времени и даты, переход по настройкам по нажатию кнопки MENU

Максимальное количество датчиков DS18B20 – 2. Если температура не нужна, можно их вообще не ставить, на работу часов это никак не повлияет. Горячего подключения датчиков не предусмотрено.

При кратковременном нажатии на кнопку DOWN включается температура на 2 сек.

С 00:00 до 7:00 яркость понижена.

Работает все это дело вот так:

А в шестнадцатеричном виде вот так: HIGH: D9 , LOW: D4

Также прилагаются платы с исправленными ошибками:

NIXIE CLOCK

Добавить метки

Перед начинающими вопрос “а чем мы будем прошивать свой контроллер?” встает практически сразу. Эта проблема решается двумя путями – покупаем серийный программатор или собираем свой собственный. Естественно нецелесообразно приобретать какой либо из серийных программаторов на начальном этапе знакомства с микроконтроллерами. Самым простым решением будет так называемый программатор «пять проводков». Это вариант вполне подойдет для разового применения, но существует большая опасность, что рано или поздно ваш LPT- порт в компьютере сгорит. В качестве бюджетного и безопасного варианта программатора для параллельного порта мы используем более совершенную схему.

Представляем простой и безопасный программатор для параллельного порта. Схема программатора достаточно распространена в различных вариациях и основана на использовании микросхемы-буфера 74HC244N. Буфер сохраняет ваш порт принтера в целости и сохранности. Дополнительно в схему включен резистор, задачей которого является защита от статического электричества.

Программатор совместим с Атмеловскими STK200/300 и поддерживается многими популярными компиляторами. Весь небольшой набор деталей для его сборки достаточно распространен и не вызовет трудностей с приобретением. Печатная плата выполнена в одностороннем варианте с несколькими перемычками.

Для подключения программатора к компьютеру удобно использовать кабель – удлинитель LPT-порта.

Правильно собранный программатор в настройке не нуждается.

Первым шагом по освоению микроконтроллера для каждого наверняка является сборка программатора. Купить программатор тоже можно, но за совсем неразумные деньги, как по мне. Рассмотрим работоспособный программатор для AVR’ок, которым я пользуюсь вот уже 4-й год. В свое время показал отец, программа мне очень понравилась, и было решено делать под нее программатор. Порывшись на сайте программы, обнаружил простую схему программатора (COM порты я не рассматриваю по причине легкости их горения от статики):

Ее повторение не займет более часа, но гарантирует целостность вашего LPT порта и совместную работу с Pony Prog 2000 . Микросхема – буфер. Резистор R1 – 100k, конденсатор C1 – 0.1мкФ. Диод D1 – любой кремниевый. LPT разъем типа «папа». Теперь разберемся с ISP разъемом, который будет использоваться для программирования. Выводы MISO , MOSI , SCK , RESET – управляющие, вывод LED – к нему подключается светодиод, который сигнализирует чтение/запись прошивки в микроконтроллер, VDD и GND соответственно +5В и земля.

Для подсоединения микроконтроллера удобно использовать шлейф на 10 проводов и соответствующий IDC , но это дело вкуса и каждый сам решает, как ему нравиться, главное не делать его слишком длинным, во избежание наводок. У меня получилось вот так:

Для тех, у кого по тем или иным причинам нету LPT порта и лень бегать к соседу зашить прошивку могу посоветовать толковый USB программатор (сайт проекта prottoss.com). Достаточно просто повторить схему и правильно прошить управляющий контроллер (для этого, как ни крути понадобиться LPT или COM порт). Вот такой USB программатор собрал себе:

Перейдем к программной части. В начале говорилось, что программировать мы будет с помощью Pony Prog 2000 .

Первое включение и калибровка:
При первом использовании программатора не забываем корректно его настроить: Setup->Interface setup, в появившемся окне выбирай LPT порт, к которому подключен программатор, выбираем AVR ISP API в выпадающем списке, а флажки Polarity of control lines не трогаем, оставляем пустыми. Далее калибруем все это дело Setup->Calibration. Все, теперь мы можем с помощью нашей макетной платы программировать AVR"ки.

Выбор среды для написания программ:
Теперь осталось выбрать, в какой среде писать программы и на каком языке. Рекомендую писать на С, если не критичен размер и скорость выполнения программы.

Его освоение намного легче ассемблера, но знание ассемблера незаменимо для написания коротких и быстрых программ, понимания работы микроконтроллера. Я пишу свои программы в связке бесплатных программ и и очень доволен результатом, но здесь на вкус и цвет товарищей нет, выбор за вами.

Почти успех =) => =(

Спаял вроде все как на схеме)
Тоесть не вроде а так и есть)
Только вместо D1 поставил ИК диод незнаю скажется ли как то другово под рукой не было)

Первая проблема когда пытался прошить с настройкой AVR ISP API (LPT2 другово немог выбрать)
выбивало 16 ошибку, типа нет порта

После того как поменял настройки на AVR ISP I/O LPT1 выбило ошибку -24 типа я незнаком с вашим девайсом)
И пытается прошивать. . . пока без результатно(((

подскажите в чем проблема?
Слышал вроже нужно менять какие то настройке в биос?
так вот какие?7?

поздравьте с приобретением!

купил нечто миниатюрное, на usb, без корпуса и без всяких bells&whistles, в инструкции сказано что это аналог stk500, может определяться как avr910, но у меня определился как avr doper.
пока никуда не подключал - при попытке чтения фьюзов программа пишет programmer is not responding.
подозреваю, что так и должно быть.
теперь собственно вопрос. на самой плате есть разъемы на 6 и на 10 штырьков, но кабель - только на 10. для прошивки микроконтроллера мне надо только ножки к штырькам mosi, vcc, rst, miso и ground подключить? остальные могут пины микроконтроллера могут висеть свободными?

Для программирования МК

Для программирования МК требуется подключить к программатору MOSI, MISO, SCK, RESET и подать питание. Остальные можно не трогать. Смотри доку на программатор, какие из тех пинов нужно вывести.

тыкс

он отказывался у меня работать как avr910, как stk500, как stk500v1, зато прочитал фьюзы как stk2, и прошил флешку за пару секунд. попробую дособирать свой дивайс и запустить его))
микруха прошита!

первый раз, первый программатор, боюсь что-либо спалить)

Доброго времени суток всем!
Подскажите пожалуйста, а Выводы MISO, MOSI, SCK, RESET – управляющие, нужно напрямую подсоединять к МК или как здесь

Я имею ввиду через резисторы выводы MISO, MOSI, SCK, RESET подтягивать к питанию и земле надо?
Дело в том, что у меня мега16, там вывод RESET инверсный, сброс по нулю будет по идее, мне R3 на землю бросить?

Спасибо если кто откликнется!
p.s. Диплом с МК попался, а я не шарю:) Хочу разобраться, но тонкостей очень много...