Восстановление калибровочной константы PIC12f629 и PIC12f675. Особенности работы EasyPIC5 с микроконтроллерами PIC12F629 Программирование pic12f629 с помощью triton

18.05.2020

Микроконтроллер PIC12F629, а так же PIC12F675 снабжены внутренним четырех мегагерцовым генератором, который позволяет проектировать различные радиоустройства, без применения внешнего кварца или RC-генератора. Это освобождает одну или две ножки микроконтроллера, и позволяет уменьшить размеры будущего устройства.

Однако для каждого экземпляра микроконтроллера требуется калибровка этого генератора. Производитель в процессе изготовления проводит данную калибровку, и значение полученной константы помещает в последнюю ячейку памяти по адресу 0х3FF.

Проблемы появляются, если случайно по незнанию, программа памяти стирается или записывается новая. Так как значение калибровочной константы (КК) является уникальным для каждого отдельного взятого микроконтроллера, то после ее стирания уже нет никакой возможности узнать ее. Но есть способ определить ее путем калибровки по сигналу известной частоты.

Восстановление калибровочной константы PIC12f629 и PIC12f675

Собрав ниже приведенную схему и установив в панельку исследуемый микроконтроллер PIC12f629 или PIC12f675 можно с точностью до 1% определить КК.

Для калибровки внутреннего генератора микроконтроллера требуется заведомо известная опорная частота. К счастью, для этого мы не должны собирать отдельно стабильный генератор сигнала. Для этого можно воспользоваться переменным напряжением электросети частотой 50 Гц (в некоторых странах частота может быть 60 Гц). Данный сигнал можно снять со вторичной обмотки сетевого трансформатора.

Частота внутреннего генератора в микроконтроллере PIC12F629 и PIC12F675 может незначительно меняется от изменения температуры и напряжения питания. По мере увеличения напряжения питания, частота его немного уменьшается. Когда переключатель SB1 не замкнут, напряжение питания 5 вольт, пройдя через два диода, которые создают падение напряжения около 1,6 вольта, поступает на вывод питания ПИКа (3,4 вольт). С замкнутыми контактами SB1, микроконтроллер работает от 5 вольт. С помощью данной схемы появляется возможность для калибровки либо на 3,4 вольт, либо на 5 вольт питания.

SB1 разомкнут — калибровка происходит при 3,4 вольта.
SB1 замкнут — калибровка происходит при 5 вольт.

Два диода создают падение напряжения, а резистор R1 создает достаточный ток для стабильности напряжения на диодах.

Опорный сигнал подается с вторичной обмотки трансформатора (от 6 до 12 вольт) через диод VD3, резистор R4 и транзистор VT1. Транзистор любой типа NPN.

Внимание. Переменное напряжение на транзистор следует подавать только через трансформатор. Ни в коем случае не напрямую от электросети!

Процесс определения калибровочной константы

Программируем PIC12F629 или PIC12F675 прошивкой, которая приведена в конце статьи.
Переключатель SB2 оставляем незамкнутым для сети 50 Гц, и замыкаем если частота в электросети равна 60 Гц. Для успешно проведения работ, данный сигнал должен быть подан до начала калибровки.
Вставляем МК в панельку, переключатель SB1 замыкаем, тем самым подаем питание 5 вольт.

Если все нормально светодиоды мигнут один раз.

Если опорный сигнал не будет обнаружен на выводе 5 МК, то загорится красный светодиод, а зеленый будет мигать до появления сигнала. Если это произойдет, то выключите питание и включите снова.

В процессе калибровки оба светодиода выключены. Калибровка по времени занимает не более 5 секунд.

Если калибровка не удалась — загорится красный светодиод.

Если калибровка прошла успешно загорится зеленый светодиод, и на выводе 6 МК появится тестовый сигнал с частотой 5 кГц. Замерив, данный сигнал частотомером, можно убедиться в корректной калибровке внутреннего генератора микроконтроллера.

Возможны три варианта данных по адресам 0x00 и 0x01 в EEPROM:

Если в обоих адресах 0xFF – калибровка не удалась.
Если в обоих адресах 0x00, необходимо убедиться, что опорная частота выбрана правильно.
В адресе 0x00 содержится 0x34 и в адресе 0x01 содержит 0xNN, где NN и является наша новая константа калибровки.

Модификация прошивки

Некоторые программаторы либо программное обеспечение по причине своей особенности не позволяют показать содержимое EEPROM. И получается, так что калибровка прошла успешно, загорелся зеленый светодиод, но по двум адресам в памяти находится значение 0xFF. В этом случае рекомендуется применить модифицированную прошивку, которая решает данную проблему.

(1,0 Mb, скачано: 2 675)

www.picprojects.org/projects/recal/recal.htm

Рассказать в:
Свое знакомство с микроконтроллерами, по непонятной сейчас причине, я постоянно пытался отложить на потом. Возможно, мысль об использовании модулей цифровой техники создавала необоснованные страхи в голове новичка, который ни разу не пытался заглянуть за границы аналоговой электроники. Однако, вместе с тем, я очень четко понимал, какие возможности предоставят мне даже самые дешевые микроконтроллеры. И вот, однажды, я все таки решился разобраться в этой на первый взгляд сложной, но и очень интересной теме.

Начинать было логично с изучения теории и сборки какого нибудь чужого проекта с использованием микроконтроллера (далее МК). Про первое рассказывать я думаю не стоит - в интернете и так полно статей на эту тему . Что же касается второго, то выбор мой пал вот на это устройство. Схема его достаточно проста для повторения и заострять внимание на сборке так же будет излишним, по этому перейдем сразу к прошивке МК.

Программатор ExtraCheapПосле непродолжительных поисков в интернете было найдено довольно много схем программаторов, но большинство из них были довольно сложными устройствами, предназначенными для прошивки нескольких типов МК. Мне же хотелось собрать схему конкретно для PIC12F629. Потратив еще немного времени я наконец то нашел то что искал - программатор ExtraCheap из проекта WiiFree .

Для передачи данных используется COM порт. Схема питается от 5 вольт которые можно взять от портов USB или PS/2.
Несколько фотографий собранного устройства:

Для работы с программатором рекомендуется использовать программу IC-Prog .

Настройка IC-ProgСкачиваем с официального сайта программы архивы с последними версии IC-Prog Software, NT/2000 driver, Helpfile in Russian language и распаковываем их в одну и туже директорию.
Теперь необходимо установить драйвер программатора, для чего запускаем icprog.exe (если появятся сообщения об ошибках, то просто игнорируем их) и выбираем пункт «Options» в меню «Settings». Открываем вкладку «Programming» и устанавливаем галочку напротив пункта «Verify during programming». Далее в разделе «Misc» нужно активировать опцию «Enable NT/2000/XP Driver», сохранить настройки нажав на кнопку «ОК» и перезапустить программу.

Сменить язык интерфейса можно в разделе «Language». Для того, чтобы указать программе тип нашего программатора, нажимаем F3, в открывшемся окне выбираем «JDM Programmer» и указываем COM порт, к которому подключено устройство.

На этом предварительную настройку программы можно считать законченной.

Прошивка МКIC-Prog позволяет работать с большим количеством МК, но нам нужен только PIC12F629 - выбираем его в выпадающем списке, расположенным в правом верхнем углу программы.
Для чтения прошивки из МК выполняем команду «Читать микросхему» (значок с зеленой стрелочкой или F8).

По окончанию процесса чтения, в окне программного кода отобразится прошивка МК в шестнадцатеричном виде. Следует обратить внимание на последнюю ячейку памяти по адресу 03F8 - там хранится значение константы OSCCAL , которое устанавливает производитель при калибровке чипа. У каждого МК оно свое, так что неплохо было бы его куда нибудь переписать (я, к примеру, царапаю его иголкой на обратной стороне PICа) для облегчения процесса восстановления (хотя это не обязательно), если во время прошивки эта константа была случайно перезаписана.

Для того, чтобы «залить» прошивку из *.hex файла в МК, ее необходимо открыть в программе («Файл»->«Открыть Файл...» или Ctrl+O) и выполнить команду «Программировать микросхему» (значок с желтой молнией или F5). Отвечаем «Yes» на первый вопрос.

А вот на следующий вопрос необходимо ответить «Нет», иначе перезапишется константа OSCCAL, о которой говорилось ранее.

После этого начнется процесс прошивки. По окончанию программа выведет информационное сообщение о его результатах.

На этом хотелось бы подвести топик к концу. Надеюсь данная информация поможет новичкам разобраться в основах программирования PIC микроконтроллеров.
Спасибо за внимание.Файл печатной платы (LAY) Раздел:

Микроконтроллеры PIC12F629 и PIC12F675 имеют внутренний генератор 4 МГц, что позволяет работать им без внешнего кварцевого резонатора или RC-цепи. Это освобождает один или два контакта для использования их в качестве ввода/вывода и позволяет устройству иметь в конструкции минимальное количество компонентов.

Внутренний генератор должен быть откалиброван, это достигается путем подбора на заводе значения калибровки и записи его в регистр OSCCAL при инициализации устройства перед запуском рабочей программы. Значение калибровки находится в последнем адресе памяти программ - 0x3FF.

Проблемы возникают если случайно значение по адресу 0x3FF стирается при программировании микроконтроллера. После калибровки значение является уникальным для каждого отдельного микроконтроллера, нет никакого способа узнать какое оно было, но можно восстановить его путем сравнивая с известной частотой.

Для этого создана эта программа и схема. Загрузите в микроконтроллер код, который находится в архиве и поместите его в устройство описанное ниже, и в течение нескольких секунд Вы получите новое значение калибровки для работы внутреннего генератора частотой 4 МГц и точностью 1%.

Как это работает

Для калибровки внутреннего генератора требуется опорная частота. К счастью, нам не нужны генераторы сигналов или другое измерительное оборудование. На самом деле точный сигнал можно получить из электрической сети переменного тока. В большинстве частей мира поставки электроэнергии производится на частоте 50 или 60 Гц (многие цифровые часы пользуются этим, чтобы сохранить точность хода). Используя практически любой трансформатор с выходным напряжением от 6 до 12 вольт переменного тока можно получить точный источник для калибровки генератора микроконтроллера.

Частота внутреннего генератора микроконтроллера зависит от изменения температуры и напряжения питания. При увеличении напряжение питания частота немного уменьшается. Когда выключатель S1 разомкнут напряжение 5 Вольт подается через два диода, в итоге около 3,4 Вольт поступает на контроллер. Если S1 замкнут, то контроллер работает от 5 Вольт. Microchip калибрует партии при 3,5 Вольт и температуре 25°C. В этой схеме есть возможность калибровки при напряжении 3,4 Вольт и 5 Вольт, но желательно откалибровать контроллер с разомкнутым S1 (3,4 Вольт).

S1 разомкнут - калибровка происходит при 3,4 Вольт

S1 замкнут - калибровка происходит при 5 Вольт

S1 не является выключателем питания

Два 1N4148 диода обеспечивают падение напряжения, резистор 150R обеспечивает стабильное напряжение на диодах. 100nF фильтрующий конденсатор должен быть размещен как можно ближе к выводам контроллера(1 и 8).

Сигнал опорной частоты подается в контроллер с использованием транзистора BC548, резистора 10K, диода 1N4148 и трансформатора. Можно использовать любой NPN транзистор, характеристики его не являются критическими. Трансформатор также можно использовать любой, но с выходным напряжением в пределах от 6 до 12 Вольт переменного тока.

Важно, подавать на вход транзистора только сигнал переменного тока. Не использовать постоянный ток, даже без фильтрующего конденсатора.

ПРИ РАБОТЕ С ВЫСОКИМ НАПРЯЖЕНИЕМ СОБЛЮДАЙТЕ ТЕХНИКУ БЕЗОПАСНОСТИ!

Код для калибровки

Далее необходимо запрограммировать микроконтроллер кодом, который находится в архиве под именем "recal1.hex" . Код будет работать и с PIC12F629 и 12F675. Загрузите этот код перед началом операции калибровки.

После того как Вы успешно выполнили калибровку микроконтроллера и считали новое значение калибровки можно перепрограммировать контроллер используя свой код. Это программное обеспечение необходимо только для расчета нового значения калибровки, и не должно оставаться в памяти микроконтроллера потом. (Кто-то спросит поверьте!)

Запуск калибровки

1. Установить перемычку J1, если частота электросети в вашем районе равна 60 Гц и снять прермычку если частота 50 Гц. Убедитесь в правильности установки перемычки J1, т.к. это влияет на правильность калибровки.

J1 снята - частота питания сети 50Гц
J1 установлена - частота питания сети 60Гц

2. Сигнал переменного тока должен присутствовать перед включением питания микроконтроллера при калибровке, необходимо обеспечить стабильный сигнал должного уровня.

3. Вставьте микроконтроллер в панельку, разомкнуть переключатель S1 и тем самым подать напряжение 5 Вольт.

4. Когда микроконтроллер запустится светодиоды мигнут один раз.

5. Если сигнал опорной частоты не будет обнаружен на GP2 (вывод 5) загорится красный светодиод "Ошибка" и будет мигать зеленый светодиод "Завершено". (Если это произойдет, выключите питание схемы и убедитесь в правильности подключения)

6. Во время процесса калибровки оба светодиода выключены. Калибровка займет менее 5 секунд.

7. Если калибровка завершилась неудачно загорится красный светодиод "Ошибка", и выполнение программы будет остановлено.

8. Если калибровка завершилась успешно загорится зеленый светодиод "Завершено" и на GPIO1 появится тестовый сигнал частотой 5 кHz. Если у вас есть частотомер, то можно проверить правильность калибровки.

9. После завершения калибровки, Вы можете включать/выключать переключатель S1 и следить за тестовым сигналом, чтобы увидеть изменения частоты сигнала по сравнению с напряжением питания.

10. Выключите питание схемы, удалите микроконтроллер из панельки и подключите его к программатору. Далее прочитайте данные микроконтроллера и проверьте содержимое памяти EEPROM

Когда Вы считаете EEPROM там должны быть одно из трех пар значений по адресам 0x00 и 0x01:

Если в EEPROM по адресам 0x00 и 0x01 содержит 0xFF, то программа отработала неправильно.

Если в EEPROM по адресам 0x00 и 0x01 содержит 0x00, то программа не смогла установить калибровочное слово правильно (горел красный светодиод "Ошибка"). Убедитесь, что сигнал опорной частоты имеет правильное значение, J1 установлена правильно и повторите попытку.

Если в EEPROM адрес 0x00 содержит значение 0x34 и адрес 0x01 содержит 0xNN, где NN является новым значением калибровки, то программа завершилась успешно (горел зеленый светодиод "Завершено") и OSCCAL был правильно откалиброван. Используйте значение 0xNN по адресу 0x01 для калибровки памяти.

Измененная версия прошивки

Некоторые программаторы или программное обеспечение повышают сигнал VDD перед включеним VPP. Это позволяет начать работу программе до того когда микроконтроллер войдет в режим программирования предварительно считав EEPROM. Если зеленый светодиод указывает на успешное завершение калибровки, а прочитав EEPROM Вы найдете в нем 0xFF по адресам 0x00 и 0x01, то Ваш программатор работает в таком режиме.

Если у Вас возникла эта проблема, Вы можете скачать модифицированную версию оригинальной программы, которая находится в архиве под именем "recal2.hex". Эта версия не производит инициализацию EEPROM при запуске, так что данные калибровки не очищаютя, когда программатор считывает данные из микроконтроллера. Используйте эту прошивку только тогда когда возникает такая проблема.

Использование нового значения калибровки

ВАЖНО: Эта схема/программа только рассчитывает правильное значение калибровки и не может сохранить его обратно в память контроллера - Вы должны сделать это вручную с помощью программатора.

Если Вы хотите проверить калибровочную константу микроконтроллера, зная заводское значение, востановленное этой схемой значение калибровки может незначительно отличаться от заводского. Это нормально, так как есть различия в напряжении питания и температуре. Вы можете проверить значение тестового сигнала на GP1 с помощью частотомера после завершения калибровки, эта частота должна быть в пределах 1% от 5 кГц.

Если калибровка прошла успешно, удалите микроконтроллер и подключите его к программатору. Считайте данные из памяти EEPROM контроллера (это не память программ), где только что вычисленное значение было сохранено. (См. пример ниже)

Адрес 0x00 будет содержать значение 0x34, а адрес 0x01 будет содержать значение калибровки. Именно это значение должно быть записано памяти программ по адресу 0x3FF. Некоторые программаторы позволяют считывать значение калибровки и потом записывать его обратно в контроллер. Если программатор не делает этого, то нужно прописать вручную значение 0xNN по адресу 0x3FF, где «NN» является шестнадцатеричное значение калибровки считанное из EEPROM.

Микроконтроллер PIC 12F 629 от MicroChip отличается малым количеством выводов и объемом памяти программ в 1 К слов. Максимально можно использовать 6 линий ввода/вывода (3 пин работает только на ввод). Несмотря на весьма скромные характеристики, в некоторых случаях применение этого микроконтроллера полностью оправдано. Для работы с PIC12F629 и его расширенного варианта с АЦП PIC12F675 можно воспользоваться платой EasyPIC5 и средой microPascal.

Настройка платы EasyPIC5

Для сборки схемы на PIC12F629 требуется установить МК в соответствующее гнездо на плате. При этом все остальные контроллеры должны быть удалены.

Вторым действием должна стать перестановка перемычек линий программирования Socket Selection.

Также необходимо определить способ генерации тактовой частоты. В случае использования внешнего генератора, потребуется установить кварцевый резонатор в гнездо OSC2. Микроконтроллер PIC 12F 629 может работать и от внутреннего генератора частоты. В этом случае устанавливаются перемычки OSC2, в положение I/O подключающее выхода микроконтроллера к элементам платы. На этом подготовка к работе закончена.

Особенности программирования

PIC 12F 629 имеет только один порт ввода/вывода под названием GPIO . На плате линии этого порта подключены к штыревому разъему PORTA/PORTGP и другим элементам, связанным с ним. Это позволяет производить разработку устройств и отладку программ, точно также как и для других МК. Выход температурного датчика DS18B20, имеющий возможность подключения к линии RA 5 с гнездом для PIC 12F 629 не связан.

При запуске среды разработки открывается проект, где в первую очередь, необходимо установить используемый тип генератора частоты. Наиболее востребованным вариантом для данного кристалла будет использование внутреннего генератора. Это позволяет использовать линии GP4 и GP5 для ввода/вывода. Внутренний генератор имеет обозначение INTR_OSC_NOCLOCKOUT. Также устанавливаются другие биты конфигурации, в зависимости от требований схемы. При необходимости установки калибровочной константы, сделать это можно после запуска программы программатора microICD.

Написание программы мало отличается от этого действия для других контроллеров при учете особенностейPIC 12F 629. Главная – название порта ввода/вывода. В IDE MicroPascal его глобальное определение GPIO , а регистр конфигурации обозначается TRISIO . Дополнительно при инициализации нужно определить назначение выводов GP 0 и GP 1. По умолчанию они являются входами аналогового компаратора. При использовании в качестве цифровых линий необходимо выполнить команду CMCON:=7. С ее помощью данные вывода настраиваются как линии дискретного ввода/вывода. Ну и не стоит забывать, что вывод GP 3 работает только как вход. В остальном программирование PIC 12F 629 ничем не отличается от других контроллеров PICmicro .

Пример рабочей программы

В качестве примера ниже приведен исходный текст на языке MicroPascal , выполняющий мигание светодиодом, подключенным к порту GP0.

Program PIC12F629Start;
const i=500;
begin // Начало программы
GPIO:=0;
CMCON:=7; // gp0,gp1 - дискретные линии
TRISIO:= %00001000; // все линии на вывод кроме gp3
while TRUE do // основной цикл
begin
setbit(gpio,0);
Delay_ms(i);
clearbit(gpio,0);
Delay_ms(i);
end;
end.

You have no rights to post comments

Многие радиолюбители начинающие по началу своего дела боятся начинать работу с микроконтроллером.Связано это со многим,и основной часто страх как правильно программировать и чем программировать.В данной статье приведена схема простого программатора для микроконтроллера PIC .Смотрим,собираем,спрашиваем на официальном форуме и оставляем отзывы если у вас получилось

Начинать свою работу я советовал бы сначала с общих сведений о микроконтроллерах.

Программатор ExtraCheap

В интернете много различных схем программаторов .Но большинство из них очень сложные,и редко когда можно увидеть фотографии,что бы подтверждало его работоспособность.

Но нужный программатор многим запросам был найден.

Для передачи данных используется COM порт. Схема питается от 5 вольт которые можно взять от портов USB или PS/2.

Еще одна фотография этого устройства:

Для работы с программатором рекомендуется использовать программу IC-Prog

Настройка IC-Prog

Качаем с офф сайта последнюю версию программы IC-Prog Software, NT/2000 driver, Helpfile in Russian language и распаковываем их в одну и туже директорию.

Теперь необходимо установить драйвер программатора, для чего запускаем icprog.exe (если появятся сообщения об ошибках, то просто игнорируем их) и выбираем пункт «Options» в меню «Settings». Открываем вкладку «Programming» и устанавливаем галочку напротив пункта «Verify during programming». Далее в разделе «Misc» нужно активировать опцию «Enable NT/2000/XP Driver», сохранить настройки нажав на кнопку «ОК» и перезапустить программу.

На этом предварительную настройку программы можно считать законченной.

Прошивка МК

IC-Prog позволяет работать с большим количеством МК, но нам нужен только PIC12F629 - выбираем его в выпадающем списке, расположенным в правом верхнем углу программы.
Для чтения прошивки из МК выполняем команду «Читать микросхему» (значок с зеленой стрелочкой или F8).

По окончанию процесса чтения, в окне программного кода отобразится прошивка МК в шестнадцатеричном виде. Следует обратить внимание на последнюю ячейку памяти по адресу 03F8 - там хранится значение константы OSCCAL , которое устанавливает производитель при калибровке чипа. У каждого МК оно свое, так что неплохо было бы его куда нибудь переписать (я, к примеру, царапаю его иголкой на обратной стороне PIC"а) для облегчения процесса восстановления (хотя это не обязательно), если во время прошивки эта константа была случайно перезаписана.