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Programmateur PIC F629

Le but de ce programmateur était essentiellement de programmer le PIC12F629. Mais comme les PIC 12F675, PIC16F630 and PIC16F676 ont la même spécification électrique et logique, j'ai étendu la compatibilité à ces 3 trois autres modèles.

Il y a beaucoup de programmateurs simples pour le PIC12F629 mais tous nécessitent une alimentation externe. Les plus astucieux prennent cette alimentation sur un port USB du PC. Mais je voulais me débarrasser de ce second connecteur pour fabriquer le programmateur PIC12F629 le plus simple à utiliser.

Quand on utilise le programmateur F629 avec WxPic il est compatible avec le "JDM(2) adapter for serial port". Utiliser cette sélection pour programmer avec le programmateur F629 car je n'ai pas ajouté de ligne spécifique dans WxPic.

Mon Programmateur F629
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Schéma

Le Schéma du programmateur F629

Le problème à résoudre pour programmer le PIC12F629 sans alimentation externe c'est de construire 2 tension d'alimentation (+5 et +13V) et d'être capable d'établir le +13V avant le +5V. C'est le rôle de la plupart des composants de ce montage.

Pour obtenir 13V à partir du port série, il n'est pas possible d'utiliser la masse de l'interface comme référence 0V. Il est nécessaire d'utiliser les tension négatives fournies par l'interface. Le VSS du PIC va donc être connecté à une tension de -5V par rapport à la masse. Cette tension négative est produite à travers les diodes d'écrêtage (clamping) du PIC quand RTS (horloge) ou CTS (donnée) sont négatifs. Cette tension est régulée par Z1. Les diodes d'écrétage du PIC acceptent 25mA ce qui est plus que ce que le port série peut produire. En conséquence, sans PIC installé, la tension d'alimentation ne peut pas être produite. Le condensateur C1 permet de conserver le 5V pendant quelques dizaine de micro-secondes alors que L'horloge et la donnée sont positive.

Le 13V est facile à produire : TxD est limité à 8v par une zener de 7,5V en série avec une diode. La diode est nécessaire pour permettre de descendre TxD jusqu'à VSS sans être bloqué par le courant direct dans la zener.

La broche VDD du PIC ne peut pas être connectée directement à la masse car le PIC attend que le 13V monte quelques micro-secondes avant VPP. Cela signifie que pendant ces quelques micro-secondes VSS vaut -5V, GP3 (VPP) vaut 8V et VDD vaut -5V. Le rôle de Q1 sera donc de connecter VDD à la masse après la monté de VPP. Les quelques mircro-secondes sont obtenues par le temps de décharge de C2 à travers la résistance résiduelle de Q1 en conduction. Un transistor FET est nécessaire car le courant à travers la broche VDD est bidirectionnel. Habituellement le courant rentre dans le PIC pour l'alimenter, mais lorsque l'horloge est positive, le courant d'écrêtage de cette entrée ressort par VDD et peut être supérieur au courant entrant.

Ce courant d'écrêtage qui sort de VDD est un problème lorsque Q1 est bloqué. Il empêche VDD de rester à -5V. Il peut même faire monter la tension sur VDD plus haut que la masse avec un risque de dépasser la tension maximale sur VDD. Q2 est là pour y remédier en déconnectant l'entrée horloge de RTS lorsque Q1 est bloqué.

Q3 sert à adapter la plage de tension entre l'entrée de donnée du PIC [-5V, 0] et l'interface approximativement [-5V, 5V] et cela dans les 2 sens. Le transistor est utilisé en base commune. Les rôles de l'émetteur et du collecteur sont inversés quand c'est l'interface qui fournit la donnée (PIC en entrée) et qu'elle est négative. On utilise alors la symétrie approximative du transistor.

R2 sert de polarisation quand c'est la donnée du PIC qui est en sortie et sert à transmettre le signal quand la donnée va dans la direction opposée. Pour améliorer la qualité du signal qui doit atteindre -5V au niveau bas, D2 limite la perte de tension dans R2. Cela aide quand l'interface à un intervalle de tension réduit. Mais elle pourrait être omise avec une interface RS232 conforme.

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Circuit Imprimé

Le circuit imprimé du programmateur F629 vu côté cuivre

 

Les composants du programmateur F629 vus coté composants

Les figures ci-dessus représentent les circuit imprimé du programmateur. Pour les imprimer en taille réelle, les fichiers pdf ci-dessous sont à utiliser. Notez que le dessin du cuivre du circuit dans le fichier pdf est fourni vu côté composant (à l'inverse de ci-dessus). Ce la permet de l'imprimer et d'utiliser la feuille imprimée comme un masque l'encre d'impression touchant la résine photo-sensible.

J'ai pris l'option de mettre le support du PIC sur un boîtier relié à la prise RS232 avec un câble suffisant, plutôt que dans la prise elle-même car personnellement je n'accède pas facilement à l'arrière de mon PC. Et il est important de pouvoir facilement mettre et enlever le PIC.

La plus importante surface de cuivre est connectée à la masse. Il faut se souvenir qu'il ne s'agit pas du VSS du PIC. Comme vous pouvez le constater j'aime maximiser la surface du plan de masse. Pourtant il ne s'agit pas d'un montage à haute fréquence qui requiert un bon plan de masse. Cela me permet de réduire ma consommation de perchlorure de fer dans une très forte proportion (au dépend du toner de l'imprimante...)

Notez aussi que le support du PIC doit être monté côté cuivre. Les 5 pattes à souder bénéficient d'une pastille de cuivre très élargie à l'extérieur du PIC car l'accès sous le PIC n'est pas possible. Un support 14 broches est utilisé bien que le PIC12F629 n'en possède que 8, pour pouvoir aussi programmer les PIC16F630 et PIC16F676. Faîtes attention à monter le support dans le bon sens car la marque sur le support servira à chaque insertion du PIC. Le demi-cercle imprimé sur le circuit devrait aider à ne pas se tromper.

Le PIC doit toujours avoir la patte 1 dans la broche 1 du support que ce soit un PIC 12F6xx (8 pattes) ou PIC16F6xx (14 pattes).

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Montage

Pour rentrer dans une petite boîte les composants doivent être montés très près du circuit. En particulier les transistors doivent être enfoncés au maximum. Le condensateur électrochimique doit être couché sur son emplacement réservé.

Le montage des composants

La soudure des composants est facile à l'exception du support de circuit intégré qui est monté côté cuivre. J'ai réutilisé un vieux support qui a l'avantage de se fixer avec 2 vis de 2mm. Lors de l'insertion et surtout lors du retrait du PIC, ces vis évitent de forcer sur des soudures affaiblies par une soudure côté composant.

Le support du côté composant

Les indications sur le circuit imprimé aideront lors de la soudure des fils du câble venant de la prise DB9 (le risque le plus élevé d'échec de cette réalisation est probablement une erreur de câblage du connecteur). Pour aider encore sur ce sujet, voici ci-dessous une représentation du brochage du connecteur BD9 RS232 pour les 5 signaux utilisés. Il est vu depuis le côté où on le regarde quand on soude les fil dessus (c'est à dire une vue de dos du connecteur femelle ou encore une vue de face du connecteur mâle).

Le connecteur DB9 RS232 femelle vu de l'arrière