PVK (PIC^® Verification Kit) je zařízení určené k odlaďování aplikací, zejména vstupních a výstupních procedur (zobrazování, multiplex, snímání tlačítek, ...) pro mikrokontroléry Microchip řady PIC16C5x, PIC16F84/84A (PIC16C84), PIC16F62x a PIC16C71x. Jako zobrazovací prvky jsou použity číslicovky LED.

Typy PIC16C55 a PIC16C57, které jsou v pouzdře DIP28 (s roztečí 0.6"), je možné použít přímo. Aplikace určené pro obvody PIC16C54, PIC16C56 a PIC16C58 (DIP18) je možno ladit na výše uvedených dvou typech, které jsou s nimi shora kompatibilní. Další možnosti, a to pro všechny typy v pouzdře DIP18 (včetně PIC16C71x, PIC16F84A, PIC16F62x, ...) je použití redukce, která všechny piny převádí 1:1, pouze port C není vyveden. Obvod nebo redukce se do modulu PVK připojuje paticí s nulovou zasouvací silou orientačním výřezem k páčce patice.

Přípravek je konstruován pro časování oscilátorem s vnějším krystalem. K tomu se dají použít obvody JW, XT/P, HS/P nebo LP/P. Obvod oscilátoru je tvořen kondenzátory C1 a C2, krystalem X, odporem RS a jumperem P2. Hodnoty doporučené výrobcem pro řadu PIC16C5x udává následující tabulka:

    |     Fosc  |          C1  |             C2
===============================================
LP  |   32 kHz  |       15 pF  |          15 pF
----+-----------+--------------+---------------
XT  |  100 kHz  | 15 až 30 pF  |  200 až 300 pF
    |  200 kHz  | 15 až 30 pF  |  100 až 200 pF
    |  455 kHz  | 15 až 30 pF  |   15 až 100 pF
    |    1 MHz  | 15 až 30 pF  |   15 až  30 pF
    |    2 MHz  |       15 pF  |          15 pF
    |    4 MHz  |       15 pF  |          15 pF
----+-----------+--------------+---------------
HS  |    4 MHz  |       15 pF  |          15 pF
    |    8 MHz  |       15 pF  |          15 pF
    |   20 MHz  |       15 pF  |          15 pF

Přípravek se dodává osazen kondenzátory C1 i C2 o hodnotě 15 pF, sériový odpor RS není osazen a je přemostěn jumperem P2 - tedy RS = 0 ohmu, což je typická hodnota, vyhovující pro běžné krystaly. Při použití nestandardního typu je nutno jumper P2 rozpojit a RS osadit odporem o velikosti doporučené katalogovým listem výrobce krystalu.

Pin MCLR má pull-up (R35) a PIC se tedy rozeběhne po zapnutí napájení. Na desce plošného spoje jsou dvě pájecí plošky, na které je možno připájet resetovací tlačítko (TL8). Pin RTCC ma slabý pull-up (R17) a je vyveden na pájecí plošku RTCC na desce plošného spoje.

K napájení PVK je nutno použít externí zdroj střídavého nebo stejnosměrného napětí (nemusí být stabilizovaný). Doporučený rozsah vystupního napětí zdroje je 7 až 12 V při maximálním odběru asi 200 mA (odběr závisí na konkrétní aplikaci). Napájecí část modulu PVK nemá ochranu proti přepětí, a proto maximalní napětí zdroje je 15 V. Při překročení této hodnoty může dojít k poškození nebo zničení modulu. Napájecí část je tvořena vstupním konektorem K1, usměrňovacím můstkem U2, stabilizátorem U3 (5 V) a filtračními a blokovacími kondenzátory C3 až C6. Interně je tedy modul PVK napájen 5 V. Napájecí konektor je souosý se středním pinem o průměru 2,5 mm. Na polaritě připojení napájení nezáleží. K napájení je možno použít jakýkoli univerzální napáječ splňující výše uvedené specifikace.

Spotřeba samotného obvodu PIC se pohybuje v jednotkách mA a celkový odběr je tedy tvořen převážně použitými výstupy. Pokud chceme obvodem PIC budit vnější součástky, je nutno dát pozor na maximální přípustný odběr výstupních pinů uvedený v katalogu. Přítomnost napájení je signalizována LED diodou DN. Tato signalizace se dá vypnout rozpojením jumperu P3.

Porty A, B a C obvodu PIC jsou využity takto:

Port A je k dispozici na liště S7, jeho jednotlivé piny jsou dále použity ke spínaní tranzistorů T0 až T3, které slouží k buzení anod displejů DISP0 az DISP3. Společné katody těchto displejů mohou být ovládány portem B a tak je možno v multiplexovaném režimu ovládat čtyři sedmisegmentové čislicovky s desetinnými tečkami.

Port C je vyveden přímo na lištu S6 a je tedy plně pod kontrolou uživatele. Pin C0 lze navíc použít jako společnou anodu LED diod D1 až D8 (viz dále). Port C není ošetřen odpory pull-up a uživatel se proto v případě použití pinů jako vstupních musí vhodným způsobem postarat o definované úrovně.

Port B může být vyveden na "sběrnici" PVK tvořenou linkami D0 až D7, E0 až E7 a F0 až F7. Port B je přímo zapojen na levou polovinu lišty S1, odkud ho lze přímo použít uživatelem (vyvést například plochým kabelem se samořezným konektorem), nebo propojit dále na sběrnici. Propojení lze realizovat buď klasickými jumpery, nebo (pokud požadujeme "překřížení" sběrnice) jednotlivými kablíky s dutinkami. Propojení na sběrnici se realizuje spojením levé a pravé strany lišty. Linky D0 až D7 jsou ošetřeny odporovou sítí RR1 (pull-up) a mohou být použity buď k buzení společných katod (segmentů) displejů DISP3 a DISP2 přes odpory R1 až R8 nebo na ošetření tlačítek TL1 až TL7. Vodič D0 pak slouží jako společný vývod tlačítek s odporovou sítí RR2, druhé konce tlačítek jsou pak připojeny k ostatním vodičům linky D. Na druhém konci je linka D zakončena levou polovinou lišty S2.

Rozsvícení segmentu docílíme logickou nulou na příslušném vodiči linky D a zároveň logickou nulou na pinu A3 (svítí příslušný segment displeje DISP3) nebo na pinu A2 (pak svítí stejný segment displeje DISP2). Na zbylých vodičích pak musí být logické jedničky. Stisknutí tlačítka vyhodnotíme připojením příslušného vodiče linky D na některý z pinů portu B definovaný jako vstupní. Přitom musíme zajistit logickou nulu na vodiči D0. Stisknutí tlačítka se pak projeví logickou nulou na příslušném vodiči linky D.

Linka E je zapojena mezi pravou polovinou lišty S2 a levou polovinou lišty S3 a její zapojení a ovládání je podobné lince D. Linka E nemá odporovou síť (pull-up) a nejsou k ní připojena tlačítka. K lince jsou přes odpory R18 až R25 připojeny displeje DISP1 a DISP0.

Linka F je zapojena mezi pravou polovinou lišty S3 a lištou S4. Přes odpory R26 až R33 jsou na ni připojeny LED diody D1 až D8. Anody těchto diod jsou společné a přes přepínač P1 (přepíná se jumperem) jsou připojeny buď na pin C0 (jumper v dolní pozici - spojuje AN5 a C0) nebo přes tranzistor T3 (invertor) na pin A3 (jumper v horní pozici - spojuje AN5 a AN3). Třetí možností je připojení anod přímo na logickou jedničku (jumper v pravé pozici). Rozsvícení diody tedy docílíme logickou jedničkou na pinu C0 nebo (podle polohy jumperu) logickou nulou na pinu A3 (tím je definována logická jednička na anodách). Ve třetím případě (jumper v pravé pozici - anody trvale připojeny na logickou jedničku) nemáme možnost programem ovlivnit stav vodiče AN5. Dále musíme přivést logickou nulu na vodič linky F příslušející diodě, která se má rozsvítit.

Příklad aplikace

S modulem PVK je pro účely studia postupů dodávána aplikace "Hodiny" určená pro obvod PIC16C55 v provedení JW nebo XT/P. Tato aplikace plní následující funkce:

Po zapnutí se rozeběhnou hodiny s počatečním časem 00:00:00. To, že hodiny běží, poznáme podle blikající vodorovné "dvojtečky" Tato dvojtečka bliká s půlperiodou o délce 1 s. Po zapnutí displej zobrazuje hodiny a minuty; stiskem tlačítka TL2 je možno přepínat mezi tímto zobrazením a zobrazením minut a vteřin. Na chod hodin nemá toto přepínání žádný vliv. Tlačítko TL1 má funkci start/stop. Zastavíme-li hodiny, dvojtečka bude svítit trvale a zároveň se vynulují vteřiny, o čemž se můžeme přesvedčit přepnutím na zobrazení minut a vteřin. To je užitečné při spouštění hodin podle časového znamení. K nastavování času slouží tlačítka TL3 a TL4. Stiskem tlačítka TL3 inkrementujeme hodiny, stiskem tlačítka TL4 pak minuty. Toto nastavování neovlivňuje vteřiny ani stav hodin (způsob zobrazení a start/stop). Nastavujeme-li tedy hodiny a jsme v režimu zobrazení minut a vteřin, zdánlivě se nic neděje, ale přepnutím do režimu hodin a minut uvidíme, že hodiny se skutečně změnily.

Pro tuto aplikaci je nutné osadit PVK nasledujícím způsobem: Je třeba osadit jumper P2 (RS = 0 ohm) a dále osadit celkem 16 jumperů tak, aby spojovaly levou a pravou polovinu lišty S1 a levou a pravou polovinu lišty S2. Pro indikaci napájení je nutno osadit jumper P3. S tímto propojením je modul PVK dodáván. Dále je třeba osadit krystal s frekvencí 3.2768 MHz. Na přesnosti a stabilitě krystalu závisí přesnost hodin, s běžnými krystaly docílíme přesnosti asi 10 s/den. Pro kontrolu je samozřejmě v podstatě možné osadit krystal s libovolnou jinou frekvencí, ale pak je třeba počítat s tím, že všechny funkce budou pracovat rychleji nebo pomaleji. Dále je třeba naprogramovat obvod. K naprogramování potřebujeme soubor HODINY.HEX (podle typu a verze programátoru). Tento soubor je na dodávané disketě nebo jej získáme přeložením souboru HODINY.ASM. Konfigurační pojistky zvolíme takto: Osc XT, Watchdog Timer Off, Code Protect On nebo Off. Po osazení naprogramovaného obvodu do PVK a připojení napájení se hodiny rozeběhnou. Komentovaný zdrojový text HODINY.ASM je na disketě.

Protože pro zobrazovaní je použito multiplexovaní, svítí číslicovky asi čtyřikrát slaběji než kdybychom rozsvítili pouze jednu. O multiplexu se také můžeme přesvědčit rychlejším hýbáním modulem; stopa po číslicovkách není spojitá jako například u diody indikujicí napájení, ale roztrhaná.

Dodaný software je určen pro účely studia příkladu postupu zobrazování, čtení tlačítek a techniky programování. Není dovoleno jeho použití pro komerční účely. Dále není dovoleno software nebo jiný dodaný materiál šířit a publikovat v jakékoli podobě bez souhlasu držitele autorských práv, jímž je firma ASIX s.r.o.

Obsah distribuční diskety:

• HODINY.ASM - zdrojový text v assembleru
• HODINY.HEX - přeložený kód v textovém formátu Intel Hex
• HODINY.LST - protokol o překladu s tabulkou symbolů

Stejné soubory jsou v podadresáři ZALOHA.

Obsah dodávky:

• Modul PVK s 18 osazenými jumpery, bez krystalu a obvodu PIC
• Návod
• Příloha 1 (schéma zapojení)
• Příloha 2 (rozložení součástek)
• Příloha 3 (zdrojový text v assembleru)
• Distribuční disketa
• Aplikace na distribuční disketě (zdarma)

Na přání je možno dokoupit:

• Další jumpery
• Krystal 3.2768 MHz
• Protikus k napájecímu konektoru
• Napájecí zdroj 9 V/300 mA