PIC-Brenner5 Rev. 7e

ein Druckerport-Programmiergerät für 40-/28-/18-/14- und 8-pin Flash-PICs
z.B. PIC 16F84(A),  PIC16F627(A)/628(A)/648A,  PIC16F87x(A),  PIC16F7x,  PIC12F675/629,  PIC16F630/676,  PIC18Fxx2/xx8 und PIC18Fxxxx


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Einleitung
Aufbau
Varianten der Bestückung mit Sockeln für die PICs
Stromversorgung
Hinweise zum Brenner5
Hinweise zum Aufbau
Verbindung mit dem PC
PIC-Fassungen
bekannte Probleme
Modifizierung für den PIC18Fxxxx
Entwicklung

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passende Software:
  • dsProg (für dsPIC30Fxxx-Typen)
  • P18 (für PIC18Fxxx-Typen)
  • PBrennerNG (für PIC16Fxxx- und einige PIC12Fxxx-Typen)
  • FlashOver12 (für PIC10Fxxx- und PIC16F5xx-Typen)


Einleitung

Der Brenner 5 ist ein klassischer Tait-Brenner, der mit geeigneter Software Flash-PICs in 8 /14 /18 /28 und 40-pin DIL-Gehäuse brennen kann. PICs in anderen Gehäusen können über eine ICSP-Leitung programmiert werden.

Welche Typen programmiert werden können, hängt von der verwendeten Software ab.
im IC-Sockel:

über ICSP-Anschluss: Vor dem Aufbau der Hardware sollte die Funktionsfähigkeit der Software entsprechend der im Softwarepaket PBrennerNG ab der Version 2.0 enhaltenen Help-Datei (Kompatibilitätstest) geprüft werden. Der Brenner5 (wie alle meine Parallelportbrenner) benötigt einen echten Parallelport am PC. Der Betrieb über einen USB-Adapter ist nicht möglich. Wer keinen Parallelport an seinem PC hat, sollte mal einen Blick auf den Brenner8 werfen.
Windows-Vista unterstützt (soweit ich weiß) keine LPT-Steckkarten für den PCI-Port. Ich schreibe meine Software ausdrücklich für WinXP und Win2000. Unter Vista32 kann sie im Kompatibilitätsmode funktionieren, ich garantiere hier aber nichts.

ACHTUNG:
Für den Einsatz der PIC18Fxxxx ist eine Modifizierung der Vpp-Erzeugung zu empfehlen.
Modifikationen älterer Brenner5 sind hier beschrieben.
Generell gilt es zu beachten, dass der Brenner5 mit fester Vdd von 5V und einer Vpp von 12 .. 13V arbeitet. Nur für diese Spannungen ausgelegte PICs dürfen vom Brenner auch programmiert werden. Ein Blick in das Datenblatt des jeweiligen PICs ist also obligatorisch.



Aufbau
 
Brenner5 rev.7 : Fassungsbestückung: Var. 1 und Stromversorgung Var. 2 Der Brenner5 ist ein weiter verbesserter Brenner3, und funktioniert genau wie dieser. Folgende Veränderungen wurden im Vergleich zum Brenner3 vorgenommen 
  • anstelle des Eigenbau-Kabels zum PC tritt ein beliebiges Druckerkabel, der Brenner5 besitzt den entsprechenden Steckverbinder,
  • modifizierte Stromversorgung ermöglicht wahlweise den Betrieb mit 16 VDC oder 9 VAC,
  • die gelbe LED zeigt das Zuschalten der 5 V und nicht wie sonst üblich der 13 V (Vpp) an, 
  • der Vpp-Schalter wurde für bessere ICSP-Eigenschaft modifiziert.
  • vereinfachte Vpp-Erzeugung
Das Platinenmaß beträgt 75x100 mm. Dieses Platinenmaß ist käuflich, damit entfällt das lästige Zuschneiden der Platine. 

Hier nun das Layout und die nötigen Dateien der Revision 7e:. 



Varianten der Bestückung mit Sockeln für die PICs
Sockelvariante
Nr. 1
Nr. 2
Nr. 3
Nr. 4
Nr. 5
Fassungen
40-polig 0-Kraftsockel
28-polig 0-Kraftsockel
40-polig Steckfassung 
28-polig Steckfassung
28-polig&40-polige Steckfassung
18-/14-/8-pin PICs
X (eigene Fassung)
X (eigene Fassung)
 X (eigene Fassung)
X (eigene Fassung)
X (eigene Fassung)
28-pin PICs
X
X
 -
X
X
40-pin PICs
X
-
X
-
X
12-Bit-Kern PICs
nur über ICSP
nur über ICSP
nur über ICSP
nur über ICSP
nur über ICSP
dsPIC30Fxxx
nur über ICSP
nur über ICSP
nur über ICSP
nur über ICSP
nur über ICSP
Foto
-
-

Die PIC-Typen im 20-Pin-DIL-Gehäuse (wie z.B. PIC16F631/677/685/687/689/690) passen elektrisch nicht in den 40-Pin-Testsockel. Sie würden aber in den 18-Pin-Sockel passen, wenn die äußeren Pins (10&11) nicht stören würden. Wer also anstelle einer Kipphebelfassung eine einfache 18-polige IC-Fassung verwendet, wird diese PICs dort einsetzen können. Zwei Pins hängen dann über das Ende der Fassung hinaus. Bei Kipphebelfassungen geht das leider nicht. Da könnte man aber von vornherein eine 20-polige Kipphebelfassung einbauen, deren Pins 10 und 11 vor dem Einbauen entfernt werden.



Stromversorgung

Wie schon die Brenner1, 2 und 3 wird auch der Brenner5 mit einem externen Netzteil - vorzugsweise Steckernetzteil - versorgt. Neu ist am Brenner5 aber die Möglichkeit des Beriebs mit nur 9V-Wechselspannung. Für den Stromversorgungsteil des Brenner5 gibt es 3 unterschiedliche Bestückungsvarianten, je nach vorhandenem Netzteil:

  1. Netzteil mit mindestens 9V-Wechselspannung (altes Modemnetzteil)
  2. Netzteil mit mindestens 16V-Wechselspannung oder Gleichspannung
  3. Netzteil mit mindestens 15V-Gleichspannung
An die Stabilität der Eingangsspannung werden keine besonderen Forderungen gesetllt. Die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Maximal-Eingangsspannungen sollten aber nicht überschritten werden, ansonsten besteht Gefahr für die Eingangs-ELKOs, und der 7805 könnte sich übermäßig erwärmen.
Die 13V-Programmierspannung (Vpp) wird mit einem 8V-Spannungsregler erzeugt, der seine 8V auf die 5V-Betriebsspannung "aufsattelt".
 
Stromverorgungsvariante Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3
Schaltung über einen Elko und zwei Dioden versorgt eine Ladungspumpe den 8V-Spannungsregler 8V- und 5V-Spannungsregler liegen gemeinsam am Gleichrichter 8V- und 5V-Spannungsregler liegen gemeinsam an der Verpolschutzdiode
Eingangsspannung ~ 9VAC  12 - 20 VAC oder 17 - 25 VDC 15 VDC - 20 VDC (nofalls auch AC)
Aufbau Vollständig nach Stromlaufplan aufbauen Dioden D5 und D6 durch eine Drahtbrücke ersetzen. 
Elko C5 und C7 nicht bestücken.
Dioden D5 und D6 durch Drahtbrücken ersetzen. 
Elko C5 und C7 nicht bestücken. 
Gleichrichter B1 durch eine Drahtbrücke und eine Diode (je nach Polarität des Netzteils) ersetzen.
Abbildung  


Hinweise zum Brenner5

Hinweise zum Aufbau

Verbindung mit dem PC

Voraussetzung für den Anschluss an einen PC ist das Vorhandensein eines Paralleports (LPT, paralleler Druckerport) an selbigem. Einige aktuelle PCs sowie viele Notebooks verzichten auf das Parallelport, und setzen gänzlich auf USB. Der Betrieb des Brenners über einen externen USB-Parallelport-Wandler funktioniert in der Regel NICHT.

Druckerport-Kabel
Die Verbindung mit dem PC erfolgt mit einem handelsüblichen Druckerkabel.
Das Kabel sollte nicht unnötig lang sein, und es sollte nicht unmittelbar an Netzkabeln entlang verlegt werden. Das Kabel darf nicht direkt an Transformatoren (z.B. Steckernetzteilen) entlang verlaufen. Werden diese Regeln nicht befolgt, kann es zu Abbrüchen während des Brennens kommen, da Störsignale in das Kabel einkoppeln  und den PIC 'verwirren'.

Centronics-Buchse (Druckerkabelanschluss)
Die Befestigungslöcher der Buchse haben ein Innengewinde. Dabei handelt es sich um eine Art kleines, zöllisches Grobgewinde. Passende Schrauben findet man z.B. an der Frontblende von Sub-D-Buchsen. Die überlangen sechseckigen Schraubenköpfe dienen gleichzeitig als sichere Standfüße für den Brenner.



PIC-Fassungen

PIC10F2xx-Typen  und dsPICs lassen sich nur über ICSP brennen. Für diese Typen benötigt man also keinen Sockel auf dem Brenner.

16F84/62x-0-Kraftsockel (!)
Es scheint fast nirgends 18-poligen 0-Kraft-Fassungen zu geben. Deshalb muss man auf (auch nicht einfach zu findende) 20-polige Fassungen  zurückgreifen, denen ein Kontakt/Beinchen-Paar entfernt wird.
Bei RS-Components gibt es 18-polige Fassungen unter BestellNr.: 101-0783 für beachtliche 16,10 Euro
Bei Pollin gab es 2002 vorübergehend 18-polige Textool-Fassungen für unter 3 €.
 
28- oder 40-poliger Null-Kraftsockel (Variante Nr. 1 und Nr. 2)
Die Pins der 40-poligen (und auch der 28-poligen) 0-Kraftsockel haben meist  6/10-Zoll-Reihenabstand (15 mm). Die PICs im 28-Pin-Gehäuse haben aber nur 3/10-Zoll Reihenabstand (7,5 mm). Beim Kauf der 0-Kraftsockel ist unbedingt darauf zu achten, dass die schmalen PICs auch in die breiten 0-Kraftsockel gesteckt werden können. Das ist insbesondere bei Textool-Fassungen nicht selbstverständlich.
Geeignete Fassungen werden z.B. mit "Rasterbreite 7,62-15,24 mm" beworben. Conrad bietet geeignete 40pol-Fassungen  für knapp 11,-€ an, was man schon fast als Schnäppchen bezeichen könnte (189324-xx). Bei Pollin habe ich sie mit viel Glück für unter 5€ bekommen. Manchmal werden aber auch 25€ verlangt. Es lohnt sich also das Suchen nach einem guten Angebot.
Das nebenstehende Bild zeigt Ausschnitte zweier 40poliger Sockel. Der linke (3M) eignet  sich sowohl für 28polige wie auch für 40polige PICs. Der rechte degegen (Textool) kann ausschließlich 40polige PICs aufnehmen, ist also nicht zu empfehlen.

Beim Einlöten sollte der Hebel von Textool-Fassungen auf "offen" stehen, auch wenn sich das unbequemer lötet. Ansonsten ist es mir schon passiert, dass die relativ locker sitzenden Kontakte schräg fixiert werden und sich nicht mehr richtig öffnen.

richtige und falsche Fassung

einfache 40-polige Fassung (nur Variante Nr. 3)
Wer Geld sparen möchte und deshalb lieber eine IC-Fassung, anstelle eines 0-Kraftsockels verwendet, sollte auch die billigen Fassungen und nicht die teureren Präzisionsfassungen verwenden.
Bei den billigen Fassungen lassen sich oftmals die Kontakte einzeln aus dem Plastikgehäuse ziehen. Alle Kontakte die nicht benötigt werden sollte man entfernen. Dadurch verringert sich die Klemmkraft der Fassung, und man kann den PIC leichter in die Fassung stecken und wieder herausnehmen.

einfache 28-polige Fassung (nur Variante Nr. 4)
Aus einer 28-poligen Fassung mit 15-mm-Reihenabstand sind die Mittelstege herauszubrechen. Die beiden Hälften sind dann auf der Platine im 7,5-mm-Reihenabstand einzulöten.

einfache 28-polige & 40-polige Fassung (nur Variante Nr. 5)
beide Fassungen können gleichzeitig eingesetzt werden, wenn auch bei der 40-poligen Fassung die Mittelstege entfernt werden.



bekannte Probleme

Vdd/Vss-Problem Nr.1
Einige 28- und 40-polige PICs benötigen jeweils zwei angeschlossene Pins für Vdd und Vss. Der Brenner5 adaptiert aber nur je ein Pin. Betroffen sind (soweit mir bekannt) ausschließlich:

Lösung 1:
Anschluss über den ICSP-Verbinder und dem universellen Adapter.

Lösung 2:
Am 40-poligen Testsockel (Sockel-Variante Nr.1)

Die Lösung 2 habe ich noch nicht auf alle eventuellen Nebeneffekte überprüft


Vdd/Vss-Problem Nr.2
Manchmal werden PICs (besonders PIC18Fxxx) vom Brenner einfach nicht erkannt. Das betrifft insbesondere auf PICs  die schon einmal programmiert wurden. In diesem Fall hilft oft ein 100nF-Keramikkondensator, den man zwischen die Pins 2 und 3 der ICSP-Buchse steckt.


Vpp-Problem
Wird als Q3 ein Transistor mit kleiner BE-Spannung eingesetzt, dann kann es passieren, das er nicht richtig sperrt, da die Basisspannung auch im OFF-Zustand nicht unter ca. 0.3 V fällt. In diesem Zusammenhang betone ich noch einmal, das die Diode D2 unbedingt ein Shottky-Typ sein muss. Falls Q3 nicht richtig sperrt, dann erreicht die Programmierspannung am Pin 1 der ICSP-Buchse keine ausreichende Größe. (<< 12V). In diesem Fall hilft entweder der Tausch von Q3 gegen einen anderen Typ oder eine zusätzliche Shottky-Diode zwischen dem Emitter von Q3 und GND (Masse). Diese Diode muss in Fließrichtung eingebaut werden, also mit der Kathode nach GND und der Anode nach Q3.


Entwicklung

07.02.06
Revision 7e
- R11 auf 220 Ohm verringert

11.05.05
Revision 7d
- Modifikation für PIC16F628A eingearbeitet

12.03.05
Modifikation für PIC16F628A

15.10.04
Austausch der Diode D2 im Brenner5 R.7c gegen eine Shottky-Diode.

05.10.04
Revision 7c
- vollständige Überarbeitung des alten Brenner5
- Layout mit Eagle
- 8-Pin PICs können ohne zusätzliche Modifikation gebrannt werden
- Veränderte Vpp-Erzeugung
- Fehler in Resetschaltung behoben
- anpassung an aktuellen Druckerportstandard

12.02.03
Nachträgliche Modifikation für die 8-Pin PIC12F629/675 und die 14-Pin-PIC16F630/676 mit Hilfe von 4 Drähten.

12.12.01
Layout Rev. 5a und korrigierter Bestückungsplan.

06.11.01
Die Rev. 5 mit leicht modifizierter Schaltung und einer auf 75x100 mm geschrumpften Platine.

02.10.01
Die Rev. 4 wird zum Nachbau freigegeben, nachdem die Software PBrenner inzwischen angepasst wurde.

26.09.01
Fehler im Stromlaufplan korrgiert. (Beschaltung der 28-poligen und 40-poligen IC-Fassungen war falsch.)

30.07.01
Die Rev. 4 wird ins als Urversion des Brenners5 veröffentlicht.


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autor: sprut
erstellt: 2001
letzte Änderung: 28.02.07