| Folgende Testplatinen stelle ich hier vor zur Ergänzung gibt es dann noch Platinen, die in die Testplatinen eingesteckt werden können, und spezielle Funktionen bereitstellen: | |
Alle
Platinenlayouts
auf
dieser
Seite
sind von der Bestückungsseite gesehen. Sie sind also
spiegelverkehrt. Das ist beim Herstellen
der
Platine von Vorteil.
Steckverbinder
Für die Ports benutze
ich einen Standard-Steckverbinder. Es handelt sich um 10-polige
einreihige
Steckerleisten mit 2,54 mm Stiftabstand.
Pin1 führt Masse
(Vss),
die Pins 2..9 führen die Bits 0..7 des Ports und Pin 10 ist mit
+5V
(Vdd) verbunden.
Diese
Steckverbinder
haben
2
Nachteile:
Sie sind nicht verdrehsicher (deshalb sollte man das Pin1
mit Farbe deutlich markieren), und Kabel lassen sich nur
umständlich
anlöten.
Sie haben aber auch einen
handfesten Vorteil: Sie erlauben ein einfaches Platinendesign, so
dass
sich alle Testplatinen mit einfachen Techniken herstellen lassen. Es
werden
nur einseitige Platinen verwendet, und ich verzichte auf zu filigrane
Leiterbahnen.
Obwohl
ich
als
Bauteilquelle
normalerweise
Reichelt bevorzuge, sind die Streckverbinder von Conrad
(außer
bei gewinkelten Buchsen) die bessere Wahl. Bei Conrad sind die
Steckerstifte
länger, und die Buchsen sind teilbar (eine 30-Pin-Buchse
läßt
sich mit etwas Geschick in drei 10-Pin-Buchsen teilen).
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Meine
16F84/62x-Testplatine
ist recht komfortabel. Der IC sitzt in einem 20-poligem
Nullkraftsockel,
dem ein Kontaktpaar entfernt wurde (18-polige Nullkraftsockel sind kaum
zu bekommen).
Beide Ports sind direkt auf Klemmen und Buchsenleiste gelegt. Diese Klemmen waren vorübergehend schwer beschaffbar. Nun sind sie aber bei Reichelt im Katalog. Über 8-polige DIL-Schalter kann jeweils eine zweite Buchsenleiste sowie eine Leuchtdiodenzeile zugeschaltet werden. Die Leuchtdioden haben eigene Treiberschaltkreise, und belasten so die Signale am PIC kaum. Die Buchsenleiste
eines jeden
Ports ist 10-polig. Die mittleren 8 Pins sind für den Port selbst
reserviert. Pin 1 führt Masse und Pin 10 liegt auf
Betriebsspannung.
Dadurch ist es möglich andere Platinen mit diesem Stecker am PIC
anzuschließen
und gleichzeitig mit Spannung zu versorgen. Da Port A nur 5 Bit breit
ist,
bleiben hier 3 Pins ungenutzt. |
Meine erste Originalplatine ist mit Treiberschaltkreisen 8287 bestückt, die kaum noch beschaffbar sind:
TIP:
Verwendet man
Nullkraftsockel
von Textool, so sollte man den Hebel an der Fassung vor dem
Einlöten
auf "offen" stellen.
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Das ist die
Minimalversion
einer Testplatine. Der PIC sitzt in einer Normalen IC-Fassung. Beide
Ports
sind auf die schon oben beschriebenen 10-poligen Buchsenleisten
geführt.
Als Taktgenerator kann nur ein Keramikschwinger eingesetzt werden.
Wer unbedingt einen Quarz verwenden will, kann einen Adapter für die Fassung des Keramikschwingers basteln. Als
Stromversorgung muß
eine stabilisierte 5 V Gleichspannung über eine 10-polige
Buchsenleiste
oder über eine zusätzliche 2-polige Buchsenleiste eingespeist
werden. Billig-Steckernetzteile liefern oft zu hohe Spannung und
können
den PIC zerstören! Auch ein Vertauschen von '+' und '-' tötet
den PIC in Sekunden.
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Die
16F876-Testplatine war
ein überhasteter Entwurf und müsste dringend
überarbeitet
werden, aber die neuen PICs waren angekündigt, und ich
brauchte
schnell eine neue Testumgebung.
Das Grundkonzept ist das der 16F84-Platine. Die Klemmleisten sind schwer beschaffbar und teuer. Deshalb werde ich sie erst auf einer überarbeiteten Platine bestücken. Die Treiberschaltkreise der für die LED-Zeilen sind weggefallen. Das hat aber zur Folge, das hochohmige Eingangssignale stark belastet werden. In diesem Fall ist die dem PIC näher stehende Buchsenleiste zur Signaleinspeisung zu verwenden, und der DIL-Schalter des Eingangs auf OFF zu stellen, um die LEDs vom PIC zu trennen. Dann sieht man allerdings auch die Signale nicht mehr an der LED. Als Taktgenerator hatte ich ursprünglich nur noch Keramikschwinger vorgesehen. Als ich den 16F876 aber bis 20 MHz ausreizen wollte, mußte ich feststellen, daß 20 MHz-Schwinger nicht so ohne weiteres zu bekommen waren. Deshalb habe ich einen Steckplatz für einen Quarzoszillator nachgerüstet. Wer unbedingt einen Quarz verwenden will, kann einen Adapter für die Fassung des Keramikschwingers basteln. |
Der
Spannungsregler-IC
7805
ist unbedingt mit einem Kühlkörper zu versehen, da die 24
LEDs
schon einen erheblichen Strom benötigen.
Als Betriebsspannung
genügt
der Platine ein Steckernetzteil, das Gleich- oder Wechselspannung
zwischen
8 V und 20 V bereitstellt. Dabei ist der 7805 unbedingt mit einem
Kühlkörper
zu versehen.
So ist diese Platine noch ein Provisorium, aber Provisorien halten sich bekanntlich am längsten. Die Version, die in den folgenden Dateien beschrieben ist, enthält keinen Sockel für Quarzgeneratoren:
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Diese
Testplatine dient
dem Austesten der 28-beinigen Flash-PICs.
Es handelt sich um eine Abwandlung der obrigen
28-pin-Testplatine, die mit Eagle-free erstellt wurde. Damit war ich
auf das Platinenhöchstmaß 100mmx80mm begrenzt. Ich
verzichtete auf das RS232-Interface und verwende als Taktquelle nur
Resonatoren. Eine LED zeigt an, ob die Platine eingeschaltet wurde. Ein
ICSP-Anschluss fehlt. Als Betriebsspannung genügt der Platine ein Steckernetzteil, das Gleich- oder Wechselspannung zwischen 8 V und 20 V bereitstellt. Dabei ist der 7805 unbedingt mit einem Kühlkörper zu versehen. |
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Diese
Testplatine dient
dem Austesten der 8-beinigen und 14-beinigen Flash-PICs.
Das Grundkonzept ist das der verbesserten 16F84-Testplatine. 2x6 LEDs zeigen den Zustand der I/O-Pins an. Zwei Klemmfassungen sowie vier meiner 10poligen Standardbuchsen ermöglichen den Anschluß anderer Baugruppen. Eine Reset-Taste und ein ICSP-Steckverbinder runden das Design ab. Die Schaltung kann mit AC oder DC von 8..20V gespeist werden. Als
Treiberschaltkreis der
für die LED-Zeilen verwende ich nun die einfach beschaffbaren
74LS245. Als Taktgenerator ist ein Keramikschwinger oder ein Quarz vorgesehen. Natürlich können auch die internen Generatoren des 12F6xx verwendet werden. Um einen Quarz zu nutzen sind alle drei Jumper des Jumperfeldes JP3 zu setzen. Um einen Resonator zu verwenden, ist nur der mittlere Jumper zu stecken. |
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Diese
Testplatine dient
dem Experimentieren mit den 40-beinigen Flash-PICs.
Bei 5 PIC-Ports
wäre
eine Komplettausstattung mit mehreren Steckerleisten, DIL-Schaltern,
Klemmen
LED-Treibern und LEDs groß und teuer geworden. Deshalb befindet
sich
auf der Platine neben dem 40-poligen Testsockel, dem Reset-Taster, der
Taktquelle und der Stromversorgung
nur Buchsenleisten für die Ports. Als Taktgenerator kann ein Keramikschwinger oder ein Quarz eingesetzt werden. Dafür müssen in einem kleinen Jumperfeld die beiden äußeren (Quarz) oder der mittlere (Keramikschwinger) Jumper eingesetzt werden. Bei der Montage von C1 und C2 bitte darauf achten, dass sie den Hebel der Testfassung nicht behindern. Eventuell müssen sie etwas verlegt werden (siehe Foto).
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Das ist ein im Prinziep eine
PLCC-Version der
40-pin Testplatine. Sie eignet sich für PIC16Fxxx und PIC18Fxxxx
im 44-poligen PLCC44-Gehäuse. Alle Ports sind auf jeweils 2 meiner
10-poligen Buchsenleisten herausgeführt worden. Es können
Resonatoren oder Quarze als Taktquelle eingesetzt werden. Ein
ICSP-Eingang ist vorhanden. Als Stromversorgung eignen sich 8..20V AC oder DC. Bei hoher Versorgungsspannung und viel angeschlossener Peripherie könnte der 7805 heiss werden, dann sollte er mit einem Kühlkörper versehen werden.
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Diese kleine
Platine kann
auf die 10-poligen Buchsenleisten der Test-Platinen gesteckt werden.
Die
Leuchtdioden zeigen dann den Ausgangspegel des PIC-Ports an. Der Port
selbst
ist durchgeschliffen, und steht an der Buchsenleiste der Platine zur
Verfügung.
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Diese kleine
Platine kann
auf die 10-poligen Buchsenleisten der Test-Platinen gesteckt werden.
Die
Leuchtdioden zeigen dann den Ausgangspegel des PIC-Ports an.
Durch den Einsatz eines Treiberschaltkreises wird der PIC-Port kaum belastet. 3,3kOhm-Widerstände ziehen den Port im Ruhezustand auf low, falls das Port-Pin als Input initialisiert wurde. Das Layout eignet sich auch sehr gut für den Aufbau auf einer Streifenleiterplatine. (korrigiert am 17.03.2006)
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Blinkende Leuchtdioden sind zwar ganz nett, aber viel besser
ist doch
eine alphanumerische LCD-Anzeige .
Auch
eine Matrixtastatur, zur Zahleneingabe verspricht einen akzeptablen
Bedienkomfort.
Sowohl die LCD-Anzeige wie auch die Tastatur benötigen relativ
viele
Anschlußpins des PICs. Deshalb nutze ich einen einfachen Adapter,
der die Tastatur über Widerstände vom Display entkoppelt, und
es erlaubt, beide gemeinsam an ein 8-Bit Port, also z.B. PortB, an den
PIC anzuschließen.
Die Platine besitzt Buchsenleisten für das Display und die Tastatur, eine Reihe SMD-Widerstände und ein Kabel mit 10-poligem Steckverbinder, der auf die Buchsenseisten der Testplatinen paßt. Die Stromversorgung des Displays erfolgt von der Testplatine aus, die Kontrasteinstellung des Displays ist mit Widerständen auf einen guten Wert eingestellt.
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Die Displaystellen haben gemeinsame Anoden, die mit
pnp-Schalttransistoren
angesteuert werden. Die low-aktiven Steuereingänge der
Transistoren
sind auf eine separate Buchsenleiste herausgeführt. Von hier aus
kann
man für jede Displaystelle einen Draht zu dem PIC-Pin legen, der
diese
Displaystelle ansteuern soll. Ein PIC-Port steuert low-aktiv die einzelnen Segmente der Displays an. Die Zuordnung der Segmente zu den Port-Bits entspricht meinem Standard, den ich auch in anderen Projekten einhalte.
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Wenn nur Ziffern ausgegeben werden sollen, sind
7-Segment-LED-Anzeigen besser ablesbar als LCDs. Diese Platine
enthält eine 4-stellige LED-Anzeige, die mit VQE14-Anzeigen aus
DDR-Beständen billig aufgebaut werden kann (manchmal noch bei
Pollin zu bekommen). Andere Displays mit gemeinsamer Anode können
sinngemäß verwendet werden, natürlich ist das Layout
dann anzupassen. Um das Layout einfach zu halten, verwende ich 6 Drahtbrücken. Die Displays haben gemeinsame Anoden, die mit pnp-Schalttransistoren angesteuert werden. Die low-aktiven Steuereingänge der Transistoren sind auf eine separate Buchsenleiste herausgeführt. Von hier aus kann man für jede Displaystelle einen Draht zu dem PIC-Pin legen, der diese Displaystelle ansteuern soll. Ein PIC-Port steuert low-aktiv die einzelnen Segmente der Displays an. Die Zuordnung der Segmente zu den Port-Bits entspricht meinem Standard, den ich auch in anderen Projekten einhalte.
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Mit dieser
kleine Platine
kann man bis zu 4 separate analoge Spannungen erzeugen und auf die
analogen
Eingänge eines PIC mit ADC oder Komparator
geben. Die Platine wird auf den PortA (bei 8-Pin-PICs Port GP)
gesteckt,
und mit den 4 Potentiometern können Spannungen zwischen Vss und
Vdd
eingestellt werden. Die unteren beiden Potis sind fest für RA0/AN0
und RA1/AN1 vorgesehen, die anderen beiden können als
Referenzspannungen
(RA2/Vref-, RA3/Vref+) oder weitere Eingangsspannungen (RA2/AN2,
RA3/AN3,
RA5/AN4) benutzt werden. Mit Jumpern werden die Potis mit den Port-Pins verbunden bzw. die oberen Potis auf je eines von 2 möglichen Portpins zugeordnet. Schutzwiderstände verhindern eine Beschädigung von PIC oder Poti, falls versehentlich ein Poti mit einem digitalen Ausgangspin verbunden wird.
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Diese Platine
enthält
8 Taster, mit denen Signale an alle 8 Pins eines Ports gegeben werden
können.
Pull-Up-Widerstände (100kOhm) ziehen die Pins normalerweise auf
High-Pegel.
Wird eine Taste gedrückt, verbindet sie das Pin mit Vss (Masse)
und
erzeugt somit einen Low-Pegel. Falls ein I/O-Pin des PICs auf output gestellt ist, so stört die angesteckte Taster-Platine nicht. Man sollte aber den zugehörigen Taster nicht drücken, um das Pin nicht zu überlasten. Im Layout bin ich von einem Taster-Anschlußraster von 5mm x 7,5mm ausgegangen. In Wirklichkeit sind die Anschlüsse der Taster aber etwas enger gesetzt. Deshalb passen die Taster nur mit Gewalt in die Platine. Wer will, kann das Layout an die realen Taster-Maße anpassen.
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Diese Platine
enthält
2 Reed-Relais (Schließer, 15W, 200V, 1A) mit Schalttransistoren.
Durch Jumper kann jedes Pin eines Ports zur Steuerung eines Relais
verwendet
werden. LEDs zeigen den aktuellen Zustand des Relais an. Die Relais-Kontakte sind galvanisch vom Rest der Schaltung getrennt auf eine Klemmleiste geführt.
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Diese Platine
enthält
2 Solid-State-Relais (SSR) (500W, 230VAC).
Durch Jumper kann jedes Pin eines Ports zur Steuerung eines
SSR verwendet
werden. LEDs zeigen den aktuellen Zustand des SSRan. Die SSR-Kontakte sind galvanisch vom Rest der Schaltung getrennt auf eine Klemmleiste geführt. Beim Umgang mit Netzspannung ist höchste Vorsicht geboten. Teile des Layouts, die Anschlussklemmen sowie die metallischen Teile an der Oberseite der SSR führen Netzspannung!
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In vielen
Schaltungen wird
der Timer1 eines 28-
oder
40-Pin-PIC mit 32 kHz betrieben. Dazu muß ein 32-kHz-Uhrenquarz
an
die Pins RC0 und RC1 angeschlossen werden. Meine Testplatinen für
23- und 40-PinPICs enthalten diesen Quarz nicht, aber dafür kann
diese
kleine Adapterplatine an den Steckverbinder des PortC angeschlossen
werden. Sie enthält den Quarz und die nötigen Belastungskondensatoren für den Quarz. Die Pins RC2 bis RC7 sowie Vss und Vdd werden an eine Buchsenleiste durchgeschliffen, an die weitere Testplatinen angeschlossen werden können.
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Für
Experimente mit
dem USB-Interface der
PIC18Fxx5x-Typen
benötigt man einen USB-Anschluß. Da der eigentlich nur eine
USB-Buchse vom Typ B beinhaltet, ist das Ätzen einer Leiterplatte
dafür etwas übertrieben. Ich verwendete einfach eine
Lochrasterplatine
mit einer 10-poligen Steckerleiste, einer USB-Buchse und einem 100nF
Keramikkondensator.
Die Platine muß an den Port C der 28-Pin-Testplatine
(z.B. für den PIC18F2550) oder der 40-Pin-Testplatine
(z.B. für den PIC18F4550) gesteckt werden. Die USB-Signalleitungen
sind dann mit den entsprechenden Pins des PIC verbunden, USB_GND liegt
an Vss und USB_VBUS ist mit Vdd verbunden.
Dadurch versorgt der USB-Bus die Testplatine mit Betriebsspannung (Bus powered). Die eigene Stromversorgung der Testplatine darf nicht verwendet werden! Der entsprechende Kippschalter auf der Testplatine muß in "aus"-Stellung bleiben! Der Kondensator liegt zwischen dem VUSB-Pin des PIC und Vss. Dadurch wird die Ausgangsspannung des 3,3V-USB-Spannungsregulators des PIC gesiebt. |
