Схемотехника HV программаторов

Типичные программаторы [1, 2] содержат в своем составе ключи постоянного тока, которые коммутируют источники питания на соответствующие выводы программируемых микросхем. Микроконтроллеры и память непрерывно совершенствуются, потребляемые ими токи уменьшаются, а ключи, по инерции, применяются прежние, рассчитанные на токи в сотни миллиампер. Вместе с достоинствами двухтранзисторные ключи имеют и недостатки, которые, для надежного программирования, приходится компенсировать, усложняя схему. В первую очередь это относится к разрывному характеру коммутации тока. При малых токах потребления даже небольшая емкость, включенная параллельно программируемой микросхеме, при размыкании ключа, может сохранять напряжение, в допустимых для нормальной работы пределах, достаточно долго и время ее разряда довольно трудно предсказать. Второй недостаток заключен в высоком быстродействии и низком сопротивлении ключа, из-за которого приходится увеличивать эту самую емкость. Иначе может возникнуть «звон» переходного процесса при замыкании ключа. Для ускорения разряда этой емкости включают параллельный ключ на транзисторе [3] или обходятся резистором, но проще было бы применить для питания программируемой микросхемы обычный логический элемент с симметричным выходным каскадом. Поскольку такая логика с напряжением питания выше 12В совершенно недоступна, можно попытаться синтезировать нужную схему из аналоговых переключателей.

Аналоговые ключи КР590 были проверены в схеме реаниматора микроконтроллеров ATtiny13/24/25/44/45/84/85 (рис 1). Принцип, назначение и особенности применения этих устройств широко представлены в сети [3, 4] и здесь подробно не затрагиваются.Re6 Реаниматор Re6 содержит стабилизатор на 78L05 (DA1), сдвоенный аналоговый ключ на КР590КН4/7 (DA2), управляющий микроконтроллер ATtiny13 (U1) и две панельки 8/14 выводов. Прошивка re13j.hex микроконтроллера предназначена для чтения байта сигнатуры, определения типа контроллера-«пациента» и программирования его FUSES заводскими установками. На микросхеме КР590КН4/7 выполнены ключи по симметричной схеме с допустимыми током 20 мА и напряжением 12 В. Очень похожие схемы и цоколевка микросхем КР590КН4/7 позволяют применять их в данном приборе вместо друг друга. Рекомендуемый диапазон напряжения питания 11 — 13 В.

Особо следует сказать о конденсаторе C1. Первоначально схема не содержала конденсаторов, но один из более чем 20 микроконтроллеров, имеющихся в тот момент у автора, отказался программироваться. Проблема была решена включением конденсатора, который уменьшил скорость нарастания напряжения 12VP. Поскольку исследовано слишком малое количество микроконтроллеров, рекомендации по применению конденсатора C1 автор не решился дать, но оставил конденсатор в схеме, включив его через съемную перемычку.

Процесс восстановления FUSES инициализируется нажатием на кнопку SA1 и завершается примерно через 1 сек. Панельки полностью обесточены при погашенном светодиоде и позволяют безопасно устанавливать и извлекать «пациентов».

Требуемые установки fuses byte для управляющего микроконтроллера содержатся в исходниках re13j.asm. Приведенный hex-файл проверялся с ATtiny85.

Поскольку неясно, производятся ли КР590КН4/7 в настоящее время, поиск вариантов ключей продолжился и читателям предлагается «аналого-цифровой» вариант реаниматора (рис.2), принцип построения которого может быть применен для любых «высоковольтных» программаторов. В качестве симметричного ключа 12 В применен обычный операционный усилитель в стандартном неинвертирующем включении. Заодно, учитывая достаточную нагрузочную способность, было решено отказаться от ключа источника 5 В и запитать программируемую микросхему непосредственно от порта PB4 микроконтроллера. Поскольку никакие предельные параметры не превышаются, вопрос надежности не рассматривается.Re7Устройство Re7 содержит стабилизатор 5V (DA1.1), усилитель постоянного напряжения с коэффициентом усиления 2,4 (DA1.2), управляющий микроконтроллер ATtiny13 (U1) и две панельки. Напряжение питания не может превышать предельно допустимого для данного типа ОУ. Применение самого массового операционного усилителя LM358 позволяет питать «реаниматор» нестабилизированным напряжением в диапазоне 10,5-30 В.

Справка: Все, имеющиеся у автора, микроконтроллеры программируются при напряжении на линии 12VP не менее 9,6 В и, исходя из этого, выбирается (настраивается, проверяется) минимальный коэффициент усиления. Вместо рекомендованного можно применять другие ОУ, однако избегайте использовать достаточно быстродействующие и микромощные.

Конечно, по сравнению с ключами, выполненными на т.н. «цифровых транзисторах» [5], приведенные схемы могут показаться сложными, но это не недостаток.

IMG_3276_3-300x130

Файлы:

1. Прошивка re13j.hex
2. Исходный текст re13j.asm

Ссылки:

1. «РЕАНИМАТОР» для AVR.
2. В.Баранов, Восстановление конфигурации микроконтроллеров AVR ж.Радио, 2009, №11, 26
3. Fuse restore ATtiny11, ATtiny12, ATtiny13, ATtiny25, ATtiny45, ATtiny85
4. Реаниматор микроконтроллеров AVR ATtiny13
5. Simple AVR Programmers

100513_2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.