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Como hacer un Grabador de PICs, bien explicado Paso a Paso | En Baquelita.



Introducción: Un Programador o grabador de PICs es un dispositivo electrónico que configura circuitos programables no volátiles tales como PICs, EPROM, EEPROM, Flash, PALs, GALs, FPGA u otros. En nuestro caso lo utilizaremos para programar PICs.

Dentro del amplio mundo de la electrónica digital, uno de sus campos más actuales e interesantes es el de microcontroladores. Un microcontrolador es un chip (circuito integrado), que comprende todas las partes básicas y mínimas de una computadora completa.

Es decir, dentro de un único chip o circuito integrado se encuentran la CPU, memorias ROM y RAM, generadores de reloj, puertos de entrada (in) y salida (out), timers, wachdog, control de interrupciones, convertidores analógicos digitales, y un montón de elementos que serán programados de acuerdo a la necesidad que queramos hacer.

Existe una enorme variedad de fabricantes y modelos de microcontroladores, la elección de un modelo u otro depende generalmente de las necesidades de diseño y uso, del coste del micro, y de la disponibilidad de herramientas adecuadas.

La empresa norteamericana Microchip Tecnology más conocida abreviadamente como Microchip es mundialmente famosa por su amplia gama de microcontroladores. Las siglas PIC, derivan de Periferical Integrated Controler, es decir Circuito Integrado Programable.

En microcontroladores se realizan muchos circuitos con PIC, los pics se programan y se simulan (mayormente se simula un proteus), pero cuando queramos pasarlo a la parte física en una protoboard o baquelita, aquí viene el detalle, como pasamos ese código hex. al PIC, para esto se necesita si o si de un grabador o programador de pics, cuando terminemos de realizar nuestro grabador lo conectamos a nuestra PC con la ayuda de un cable USB y con la ayuda de un software pasarnos el código hex al PIC, y listo podemos conectar el pic a nuestra protoboard o a la baquelita, así que amigos en este post veremos cómo hacer un grabado de pics que será una herramienta indispensable en microcontroladores, tengo todos los materiales, diagrama y la explicación paso a paso de cómo hacerlo en una baquelita.

Naturalmente, para programar cualquier dispositivo es necesarioun software. En nuestro caso, utilizaremos el software PICkit2 versión 2.60 que es completamente gratuito y les dejare más abajo para que lo descarguen e instalen, para simular circuitos utilizo Proteus, y para programador pics utilizo Proton IDE, ojo que hay muchos programas para programar pics.  

¿Qué son los microcontroladores PICs?

Un PIC es un circuito integrado programable (Programmable Integrated Circuited), el cual contiene todos los componentes para poder realizar y controlar una tarea, por lo que se denomina como un microcontrolador. Los PIC son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650, originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General Instrument. 

El nombre actual no es u acronimo. En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Peripheral Interface Controller (controlador de interfaz periférico).

Un microcontrolador es un circuito integrado que en su interior contiene una unidad central de procesamiento (CPU), unidades de memoria (RAM y ROM), puertos de entrada y salida y periféricos. Estas partes están interconectadas dentro del microcontrolador, y en conjunto forman lo que se le conoce como microcomputadora. Se puede decir con toda propiedad que un microcontrolador es una microcomputadora completa encapsulada en un circuito integrado.




Toda microcomputadora requiere de un programa para que realice una función específica. Este se almacena normalmente en la memoria ROM. No está de más mencionar que sin un programa, los microcontroladores carecen de utilidad.

El propósito fundamental de los microcontroladores es el de leer y ejecutar los programas que el usuario le escribe, es por esto que la programación es una actividad básica e indispensable cuando se diseñan circuitos y sistemas que los incluyan. El carácter programable de los microcontroladores simplifica el diseño de circuitos electrónicos. Permiten modularidad y flexibilidad, ya que un mismo circuito se puede utilizar para que realice diferentes funciones con solo cambiar el programa del microcontrolador.

 

Las aplicaciones de los microcontroladores son vastas, se puede decir que solo están limitadas por la imaginación del usuario. Es común encontrar microcontroladores en campos como la robótica y el automatismo, en la industria del entretenimiento, en las telecomunicaciones, en la instrumentación, en el hogar, en la industria automotriz, etc

El microcontrolador PIC Consta de las siguientes partes:

Memoria ROM (Memoria de sólo lectura)
Memoria RAM (Memoria de acceso aleatorio)
- Líneas de entrada/salida (I/O) También llamados puertos
Microcontroladores PIC - Sistemas Microcontrolados
Lógica de control Coordina la interacción entre los demás bloques

Diagrama: A continuación les dejo el diagrama:


Materiales para el grabador de PICs:

1.- 16 Resistencias de 1/4w.

ü  3 resistencias de 100Ω.

ü  3 resistencias de 10kΩ.

ü  3 resistencias de 4.7kΩ.

ü  2 resistencias de 22Ω.

ü  2 resistencias de 470Ω.

ü  1 resistencia de 100kΩ.

ü  1 resistencia de 2.7kΩ.

ü  1 resistencia de 1kΩ.

2.- Condensadores electrolíticos.

ü  2 condensadores electrolíticos de 100uf/16v.

3.- Condensadores cerámicos.

ü  2 condensadores cerámicos 104.

ü  2 condensadores cerámicos de 22pf.

ü  1 condensador cerámicos 471.

4.- Otros componentes.

ü  1 PIC 18F2550. 

ü  1 base para el PIC, base de 28 pines.

ü  3 transistores (NPN) 2N3904.

ü  1 transistor (PNP) 2N3906.

ü  1 diodo 1n4148.

ü  1 led verde de 3mm (ultrabrillante).

ü  1 led rojo de 3mm (ultrabrillante).

ü  1 conector USB hembra de 4 pines.

ü  1 bobina de 680 uHy (tiene que ser de este valor para su buen funcionamiento).

ü  1 crystal de 20 Mhz. 

ü  1 zocalo de zif de 40 pines.

ü  1 cable USB para conectar el grabador con la PC.

ü  1 Jumper o puente de 3 poines.


EL PIC 18F2550: Microcontrolador Microchip PIC18F2550 de 28 pines. El PIC18F2550 ofrece un alto rendimiento informático con agregado de memoria de programa flash de alta resistencia mejorada. Además de estas características, presenta mejoras de diseño que hacen que estos microcontroladores sean la elección lógica para muchas aplicaciones de alto rendimiento y sensible a la potencia, para nuestro programador será el cerebro de nuestro circuito.

Especificaciones.

ü  Rango de voltaje operación: 2 V – 5.5 V

ü  Timer0: Timer/Counter de 8 o 16 bits

ü  Timer1: Timer/Counter de 16 bits

ü  Timer2: Timer de 8 bits

ü  Timer3: Timer/Counter de 16 bits

ü  Número de entradas / salidas: 24 Pines I/O

ü  Máxima frecuencia de trabajo: 48 MHz

ü  Familia de controladores / Serie: PIC18

ü  Tamaño del núcleo: 8 bit

ü  Tamaño de la memoria del programa: 16 mil palabras

ü  Tamaño de la memoria EEPROM: 256 byte

ü  Tamaño de la memoria RAM: 2 KB

ü  Velocidad de CPU: 48 MHz

ü  Tipo de oscilador: Externa, interna

ü  CMOS: Antiestático

ü  Encapsulado: DIP

ü  28 pines

ü  Marca: Microchip

ü  Modelo: PIC 18F2550






El transistor: Se llama transistor (del inglés: transfer resistor, “resistor de transferencia”) a un tipo de dispositivo electrónico semiconductor, capaz de modificar una señal eléctrica de salida como respuesta a una de entrada, sirviendo como amplificador, conmutador, oscilador o rectificador de la misma.

Es un tipo de dispositivo de uso común en numerosos aparatos, como relojes, lámparas, tomógrafos, celulares, radios, televisores y, sobre todo, como componente de los circuitos integrados (chips o microchips).

El transistor NPN: Es un dispositivo electrónico que está compuesto por tres regiones semi-conductoras inter-conectadas N-P-N.  Este elemento tiene por lo tanto tres pines de conexión. El transistor es bipolar. Las uniones PN o NP están compuestas por materiales semi-conductor. 

Un material semi-conductor puede funcionar como conductor y como aislante de acuerdo a la polarización eléctrica que se conecte. El transistor NPN tiene dos funciones básicas, ser un interruptor electrónico o un amplificador. Este tipo de transistor también se puede clasificar como BJT.

El transistor NPN esté compuesto por tres capas de materiales semi-conductores, este arreglo es como un pastel de tres capas, Capa N-P-N. Estos materiales son cristales de silicio que se encuentran dopados de forma distinta.



El transistor PNP: Es uno que controla el flujo de corriente principal, alterando el número de agujeros en lugar del número de electrones en la base. El bajo costo, fiabilidad y el tamaño pequeño de los transistores los ha convertido en uno de los grandes inventos en la electrónica.

Un transistor PNP en un radio aumenta la señal relativamente pequeña de una antena, lo que te permite sintonizar emisoras a muchos kilómetros de distancia. Los transistores de los amplificadores de potencia transmiten a los altavoces que requieren grandes cantidades de corriente. En los circuitos de computación, rápidamente intercambian corrientes de encendido y apagado de manera completa. Los transistores también generan señales estables de alta frecuencia utilizadas en radio y televisión.



El Zócalo de Zif, en este componente irán todos los pics que vamos a programar, es un componente de 40 pines, allí irán los pics desde la gama más baja hasta la gama más alta.


Después de haber leído toda la teoría del grabador de pics, ahora vamos a diseñar los circuitos impresos, para poder realizarlo con el método del planchado, en mi caso diseño mis circuitos con el programa Eagle, a continuación, les dejo unas imágenes de como me quedo mis pistas y mascara de componentes.




 Después de haber diseñado los circuitos, ahora hay que imprimir los circuitos con papel couche para realizar le grabado de nuestra pcb con el método del planchado, después de hacer le grabado ahora si vamos a soldar todos los componentes según indica la mascar de componentes, a continuación el ensamble de mi baquelita, estoy utilizando baquelita fibra de vidrio.

Tamaño de la baquelita: 8cm X 7.5cm.











NOTA: Este diseño es del antiguo grabador, pero más abajo les dejaré el nuevo diseño de mi baquelita si quieren hacerlo con el método del planchado, ojo el diagrama es el mismo, los materiales son los mismos, el único que cambia es el tamaño de la baquelita y la ubicación de los componentes.

Después de ensamblar todos los componentes, ahora hay que cargar el FIRMWARE al pic 18f2550, esto es indispensable para que funcione nuestro programador, pueden emprestar un grabador de pics ya sea de un compañero o profesor, esto lo harán por una sola vez, después de haber grabado el firmware ahora si pueden hacer prueba de funcionamiento, más abajo les dejare un circuito secuencial con leds para que prueben su circuito.

A continuación, les dejo 2 videos donde enseñamos a cómo realizar nuestro grabador de pics con el método del planchado.

 


Y seguimos con nuestro grabador, en mi caso yo lo voy a mandar a fabricar a china mis pcbs, lo enviare a realizar a la empresa nextpcb.com, aquí realizan excelente pcb les recomiendo.

Para este caso he diseñado nuevas pistas y mascara de componentes, pero como les comenté más arriba el diagrama es el mismo, también son los mismos componentes, a continuación, les dejo como me quedo mi nuevo diseño.



Nota: También pueden realizar el grabado con el método del planchado, mas abajo les dejaré todas las descargas.

Ahora enviamos nuestro archivo gerber a china para que lo fabriquen, y en unos pocos días me llegaron mi PCBs, les dejo unas fotos de como llego mi pedido.






Ahora vamos a ensamblar todos los componentes, siempre hay que guiarse de la máscara de componentes y del diagrama, ojo que tenemos 2 puentes o jumpers en la baquelita.









Ahora hay que cargar el FIRMWARE, este código es de importancia, de los contrario nuestro programador no funciona, presten un grabador de pics para que puedan cargar el firmware, después de cargar o copiar el código hacia el PIC (18f2550), ahora si lo conectamos el pic (18f2550) a nuestro programador, ya estamos listos para empezar a programar.

A continuación, les dejo un diagrama de un secuencial con leds para probar nuestro nuevo grabador.

 

En mi caso programo en PROTON IDE, luego compilo y me genera un código hex, este código lo pruebo primero en proteus, para luego pasarlo a la parte física.

 

Después que haya funcionado en el proteus, entonces vamos a pasarlo a la parte física, esto lo aremos con nuestro nuevo grabador de pics, conectamos nuestro grabador con nuestra pc, y abrimos el PICkit v2.60 y cargamos el código hex.


Sacamos el pic que hemos programado (en nuestro caso el pic16f628), y lo colocamos en la protoboard y listo a disfrutar de nuestro grabador y de nuestro secuencial con leds, ahora si pueden programar cualquier pic que ustedes tengan.

 


Como vemos funciona perfecto nuestro grabador de pics, a continuación les dejo un vídeo donde explico paso a paso de como ensamblar nuestro circuito, les recomiendo que vean el vídeo y GRACIAS POR LA VISITA.

VÍDEO.

Links de descarga:

1.- Circuitos en PDF, cktos antiguos, para el método del planchado.

https://mega.nz/folder/SURUyQAa#uoFc4NV_Oq3ocqAKLx7A-Q

2.- Circuitos PDF, nuevo diseño 2020 (circuitos para el método del planchado)

https://mega.nz/folder/rEI0gaQT#L22-Q29g_rlmpps_bRjTdA

3.- Diagrama del grabador de PICs, diagrama actualizado.

https://mega.nz/file/KdBAQabS#f7ajY2pK6CnxM8ej5n2UkSLpBFco4FR06J6Kz-0jfes

4.- Archivos gerber.

https://mega.nz/folder/3JZGzQ7R#rXj5TDr2udhAQasOMNzP8w

5.- Código FIRMWARE, para que lo carguen a su PIC18F2550.

https://mega.nz/folder/3JZGzQ7R#rXj5TDr2udhAQasOMNzP8w

6.- PICkit2 v2.60, software para cargar el codigo hex de cualquiero programación con PIC.

https://mega.nz/folder/KNgmxQKa#umHZLGM84MvIbJWXoFTz1A

7.- Circuito en Eagle por si quieren modificar las pistas.

https://mega.nz/folder/mR4GkQzQ#6oBSdXrQoaYy1_ZoHUWQ6w

8.- Circuito secuencial con diodos leds, en Proteus, esto es para que prueben su nuevo grabador de PICs.

https://mega.nz/folder/SRYmBCrS#NPHZ9BfDMzdxPklOb7ByVw

9.- Código fuente y cogido hex en Proton IDE, para que lo carguen a su PIC 16f628a, o para que agreguen más secuencias.

https://mega.nz/folder/3RYg3QZQ#MCJoJD-lI0geKmDawLoECg

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Este es el diagrama..

También el circuito esta en  proteus.


MATERIALES.
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