Programátor obvodov EPROM 2708 a 2716 s možnosťou rozšírenia
na programovanie obvodov PROM MH74188, MH74S287 a MH74S571 (TESLA)
Popisovaný programátor má hlavné využitie pri opravách starších zariadení, kde sa tieto obvody používali vo funkcií pamäti pre programy, generátory znakov, alebo dekodéry adries a na iné funkcie. Tieto obvody boli v minulosti použité napr. v mikropočítačoch ako PMI80, PMD85 (a jeho klonoch), DIDAKTIK GAMA, SAPI-1, PP01, SMEP 50/40 a v mnohých iných. Tak isto boli použité v meracích prístrojoch a zariadeniach spotrebnej techniky (napr. v magnetofóne SM260). V konečnom rade sa v minulosti taktiež s obľubou používali v amatérskych konštrukciách rôzneho druhu.
Obsah:
Zámerom bolo vyvinúť jednoduchý programátor, ktorý by spĺňal nasledovné požiadavky:
- Možnosť pripojenia k PC alebo notebooku cez rozhranie USB,
- Ak je to možné, tak na napájanie programátora použiť priamo 5V z USB (max 0,5A,)
- Všetky funkcie ako voľby programovaného obvodu, pripojenie napájania obvodu a programovanie boli ovládané elektronicky bez potreby prepínania pomocou mechanických spínačov,
- Generovanie všetkých potrebných napätí pre napájanie a programovanie priamo v programátori,
- Ovládací program nebolo potrebné na počítač inštalovať.
Bežne dostupné programátori v dnešnej dobe sa dajú kúpiť za priaznivé ceny a programujú veľké množstvo obvodov. Ale tieto programátori sú bez podpory obvodov 2708 a 2716 a samozrejme špecifických PROM. Pred návrhom som preštudoval rôzne zapojenia programátorov EPROM a potom som navrhol vlastné zapojenie. Programovanie obvodov 2708 komplikuje návrh, pretože tento typ potrebuje na napájanie okrem +5V aj napätie +12V a záporné napätie -5V. Aby sa predišlo zničeniu obvodu pri zapínaní , vypínaní a výpadku napätia -5V treba odpojiť napätie +12V. Taktiež spôsob programovania je špecifický. Toto všetko je zakomponované do spínačov napätia v programátore.
Popis HW riešenia
Celková schéma programátora EPROM je na Obr. č.1 a Obr. č.2. Schéma prípravku pre programovanie pamätí PROM je na Obr. č. 3. 3D model programátora a prípravku je na Obr. č.4. Obrázky prototypu programátora EPROM a prípravku PROM sú na Obr. č. 5 a Obr.č.6. Proces riadenia programovania riadi procesor ATmega324. Z počítača prijíma príkazy cez USB port cez prevodník USB na RS232 TTL (možné prevodníky sú na Obr. č.7), alebo v prípade realizácie časti označenej OPTION, priamo bez potreby prevodníka). Potrebné napätia +25V, +12V a -5V sa generujú z napätia +5V DC/DC meničmi s obvodom MC34063. Limit 0.5A napájania z portu USB postačuje pre programovanie EPROM 2708 a 2716. Pri programovaní pamätí PROM TESLA 74188, 74S287 a 74S571 je potrebné externé napájanie prípravku, nakoľko pre prepálenie poistiek v PROM je podľa katalógových údajov odber z napájania až 750mA.
Činnosť programátora je signalizovaná pomocou LED:
- Zelená LED +5V signalizuje pripojenie +5V (napájanie) počas programovania
- Zelená LED +12V signalizuje pripojenie -5V a +12V (napájanie EPROM2708) počas programovania
- Oranžová LED signalizuje prítomnosť napätia z meniča +25V
- Červená LED blikaním signalizuje samotné programovanie
Na prípravku sú umiestnené 2 LED s významom:
- Zelená LED indikuje pripojenie externého zdroja
- Červená LED, pripojenie napájacieho napätia +5V na napájanie prípravku
Programátor je koncipovaný ako "hlúpe" zariadenie, ktoré je riadené programom z PC cez jednoduché príkazy:
- nastavenie typu obvodu pre programovanie,
- zapnutie/vypnutie napájania obvodu,
- zapnutie/vypnutie programovacieho napätia,
- zápis údajov do buffra pre programovanie,
- zápis obsahu buffra do obvodu,
- čítanie naprogramovaných údajov z obvodu,
- čítanie statusu počas prebiehajúceho programovania,
- čítanie verzie FW v programátori
- kontrolné čítanie nastaveného typu obvodu
- čítanie sériového čísla programátora
Funkcie testovania HW programátora:
- Zapnutie/vypnutie napájania +5V
- Zapnutie/vypnutie programovacieho napätia
- Zapnutie/vypnutie napájania -5V
- Zapnutie/vypnutie napájania +12V
- Nastavenie adresy
- Zápis údajov
- Čítanie údajov
Generovanie a časovanie správnych priebehov počas programovania riadi samotný programátor. Taktiež podľa zvoleného obvodu, sa pomocou elektronických prepínačov, pripájajú na piny obvodu správne hodnoty napätia. Programovaný obvod EPROM sa vkladá do 24 pinovej pätice s nulovou silou. Prípravok sa vkladá taktiež do tejto pätice. Na programovanie PROM súžia dve presné pätice DIL16.
Pri programovaní 2708 a 2716 nie je potrebné pripojiť dodatočný externý zdroj. Pri programovaní PROM je situácia iná, pri prepaľovaní poistiek v PROM podľa katalógových údajov môže tiecť cez napájanie až 750mA (150mA cez programovaný vstup), takže je potrebné použiť externý zdroj 15V/1A. Prevodník USB-RS232TTL sa pripája do konektora X1., cez ktorý je aj programátor napájaný. Toto rozhranie využíva signály TxD, RxD, GND a +5V.
Ovládací program
Program môže pracovať na počítači s operačným systémom Windows XP a vyššom. Samotný program podporuje čítanie/zapisovanie údajov vo formáte hex a bin. Programátor sa pripája k PC cez USB za pomoci prevodníka USB na RS232TTL. Na počítač je potrebné nainštalovať príslušný ovládač podľa obvodu použitého v prevodníku. ( V prípade realizácie popísanej v časti „možnosti vylepšenia“, nie je potrebný žiadny dodatočný driver na komunikáciu cez USB). Po úspešnej inštalácii ovládača sa v systéme vytvorí nový sériový port COM. Cez tento port bude prebiehať celá komunikácia s programátorom. Programovanie pamätí EPROM trvá asi 110 s . Pre 2708 100 cyklov pri dĺžke programovacieho impulzu 1ms a 2716 pri dĺžke programovacieho impulzu 50ms. Priebeh programovacieho napätia pri programovaní PROM (žltý priebeh) a signál S (modrý priebeh) je na Obr. č 8. Na Obr. č. 9 je vyobrazené základné okno ovládacieho programu.
Dokumentácia
Zoznam súčiastok
Programátor EPROM
Hodnota | Pozícia na DPS | Typ |
---|---|---|
1 | R46, R48 | R1206 |
180 | R45, R47 | R1206 |
680 | R20, R29 | R1206 |
1K | R21, R22, R24, R28, R30, R31, R32, R34, R35, R41 | R1206 |
1K2 | R37 | R1206 |
1K5 | R4,R44 | R1206 |
2K2 | R6, R25 | R1206 |
3K3 | R23 | R1206 |
3K6 | R7 | R1206 |
4K7 | R18, R26, R36, R38, R39, R40, R49 | R1206 |
10K | R16, R19, R33, R42 | R1206 |
11K | R8 | R1206 |
12K | R9, R43 | R1206 |
13K | R3 | R1206 |
43K | R5 | R1206 |
47K | R2, R10, R12, R27 | R1206 |
6K8 | R1, R11, R17 | R1206 |
47uF/16V | C2, C8 | |
47uF/10V | C3 | |
47uF/25 | C5 | |
1uF/16V | C6 | |
10uF/6.3V | C10 | SMB |
100nF | C11, C16, C17 | C1206 |
22p | C13, C15 | C1206 |
680p | C1, C4, C7 | C1206 |
74HC595D | IC5 | SO16 |
ATMEGA324 | U1 | TQFP44 |
16MHz | Q20 | HC49 smd |
Q1, Q2, Q4, Q6, Q7, Q19 | BC556, SOT23 | |
Q3, Q5, Q8, Q9, Q10, Q12, Q14 | BC847, SOT23 | |
Q11 | BC856, SOT23 | |
IC1, IC2, IC3 | MC34063, SO8 | |
D1, D2, D3 | B220A, SMD | |
D4, D5, D6, D7 | 4148, MINIMELF | |
LED | PRG, UAX, UCC, VPP | Ø 3mm |
TEXTOOL24 | U2 | TEXTOOL24 |
2x5pin | JTAG | |
1x4pin | X1 | 22-23-2041 |
300uH | L1 | DE0703 |
180uH | L2 | DE0703 |
100uH | L3 | DE0703 |
PCB | EPROM2708_2716_ver4 | |
Rozšírenie: | ||
miniUSB | USB1 | USB-MB-S |
BZM55C3V6 | DZ1, DZ2 | MiniMELF |
2K2 | R15 | R1206 |
68 | R13, R14 | R1206 |
Prípravok na programovanie PROM
Hodnota | Pozícia na DPS | Typ |
---|---|---|
R47 | R10 | 0309/10 |
270 | R13 | R1206 |
330 | R11, R14 | R1206 |
470 | R32 | R1206 |
560 | R9, R15 | R1206 |
3K9 | R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 | R1206 |
4K7 | R31 | R1206 |
56k | R12 | R1206 |
470uF/16V | C1 | E3,5-8 |
10uF/16V | C2 | E3,5-8 |
100n | C3 | C050-35X075 |
100n | C4, C6 | C1206 |
0.1 | C5 | E2-4 |
DIL16 | IC4, IC5 | DIL16 |
IC3 | 74LS245N, DIL20 | |
1x24pin | IC1 | pin |
IC2 | 7805, TO220 | |
LED | LED1, LED2 | Ø5mm |
Q1, Q10 | BC847, SOT23 | |
Q11 | BD140, TO126 | |
1613 21 | J2 | DC konektor |
PCB | PROM_ver2 |
Možnosti vylepšenia:
- Vynechanie prevodníka USB-RS232TTL. Táto úprava si vyžaduje úpravu FW procesora ATmega324 a ovládacieho programu. Pri použití V-USB sa treba riadiť licenčnými podmienkami popísanými na https://www.obdev.at/products/vusb/index.html, kde sú uvedené aj príklady používania. V tomto prípade je rozhranie USB 1.1 slave implementované priamo v procesore ATmega324. Za týmto účelom sú na PCB už umiestnené potrebné komponenty (miniUSB konektor USB1, odpory R13,R14,R 15 a zenerove diódy ZD1 a ZD2).
- Napísanie ovládacieho programu pod OS Linux.
Download:
- Schéma zapojenia programátora EPROM (pdf) - klikni
- Schéma zapojenia prípravku na programovanie PROM (pdf) - klikni
Obrázková príloha
Obr. č.1 Klikni, pre zväčšené zobrazenie
Klikni, pre zväčšené zobrazenie
Obr. č.2 Klikni, pre zväčšené zobrazenie.
Obr. č.3 Klikni, pre zväčšené zobrazenie.
Obr. č.4 (verzia č.4) Klikni, pre zväčšené zobrazenie.
Obr. č.5 (verzia č.1) Klikni, pre zväčšené zobrazenie.
Obr. č.6 (verzia č.1) Klikni, pre zväčšené zobrazenie.
Obr. č.8 Klikni, pre zväčšené zobrazenie.
Autor konštrukcie : Štefan Kičina
E-mail autora: skicina@gmail.com
Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 200.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.
Kontaktujte nás!