Programador de PICs

Programador de PICs

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Los microcontroladores son la solución a casi cualquier problema de diseño en el campo de la electrónica digital. En NeoTeo hemos hablado ya de ellos, y publicaremos varios artículos con proyectos que los utilizan. Es indispensable tener a mano una herramienta que nos permita programarlos.Efectivamente, los microcontroladores en general, y los de la empresa Microchip en particular, necesitan de un circuito electrónico auxiliar que nos permita transferirles desde el ordenador el programa que hemos escrito para ellos.
Hay muchas maneras de encarar este problema, y en general se suele utilizar alguno de los puertos disponibles en cualquier ordenador para este fin. Así es que en el mercado es posible conseguir “quemadores” de PICs con conexión para puerto USB, paralelo o serie (RS-232). Por razones de simplicidad en el diseño y por ser seguramente una de las alternativas más económicas, es que en este artículo vamos a explicar paso a paso como construir el programador JDM, con conexión serial. No solo nos permitirá grabar datos en los micros más comunes, de 8, 18, 28 y 40 pines, sino que también lo podremos utilizar para grabar y leer varios tipos de memorias.

Los microcontroladores de Microchip (PICs) se programan mediante un protocolo tipo serie. Se necesitan dos tensiones de alimentación para poder llevar a cabo la programación: una de 4.5v a 5.5v (VDD) y otra comprendida entre 12v y 14v (VPP), que es la que indica al PIC que va a ser programado, para que el cambie la función que realizan los pines I/O implicados en la programación. Los pines implicados en la programación varían de un microcontrolador a otro, pero en general, los de un mismo numero de pines (8, 18, etc.) tienen las mismas patitas asignadas a la programación, lo que nos permite construir programadores que sirvan para mas de un PIC.
En el caso del 16F84A, 16F628A y casi todos los PIC más populares de 18 pines, se utilizan los siguientes pines durante la programación, y son los que se indican en la tabla al final de esta página.
Es muy recomendable leer la hoja de datos de Microchip sobre este tema (son unas 16 paginas, y lo encuentran en los links que recomendamos en este articulo) dado que es conveniente conocer el mecanismo implicado en la programación (tiempos, señales, etc). El documento se refiere específicamente a la familia 16F8x, pero los demás no difieren demasiado de lo allí expuesto.
Con estos conceptos en mente, podemos pasar a la construcción de nuestro circuito programador, que será el encargado de transferir el programa que escribamos en la PC a la memoria FLASH del PIC. Esta es una memoria no volátil, de bajo consumo, que se puede escribir y borrar en el circuito integrado (al igual que las EEPROM). Microchip comercializa dos microcontroladores prácticamente iguales que sólo se diferencian en que la memoria de programa de uno de ellos es tipo EEPROM y la del otro tipo Flash. Se trata del PIC16C84 y el PIC16F84, respectivamente.
Además de esta memoria, casi todos los PICs también disponen de una memoria de datos de lectura y escritura no volátil, (esta del tipo EEPROM). De esta forma, un corte en el suministro de la alimentación no ocasiona la pérdida de la información, que está disponible al reiniciarse el programa. Por ejemplo, el 16F84 dispone de 64 bytes de memoria EEPROM para contener datos, y los programas que creemos pueden leer y escribir en ella.

La construcción de un programador de PICs puede ser un proyecto muy simple o muy complicado, de acuerdo a las características que necesitemos incluir en el. En nuestro caso, dado que estamos desarrollando un circuito que sea lo mas didáctico posible, vamos a intentar mantener las cosas lo mas simples posible.
Si nos damos una vueltita por internet, vamos a ver infinidad de circuitos programadores, algunos con alimentación externa y otros no, por puerto serial, paralelo o USB, para un solo modelo de PIC o para varios, etc.
El programador que construiremos se conoce como “JDM”, por las iniciales de su creador (Jens Dyekjær Madsen). Existen muchas variantes de el, pero básicamente todas tienen características muy similares. Es un circuito muy simple, pero que tiene varias ventajas que lo hacen muy interesante:

>Se conecta al puerto serie, que generalmente en cualquier PC esta disponible.
>Existe software gratis para utilizarlo, incluso bajo DOS, LINUX y por supuesto Windows (incluido WinXP)
>Sirve para programar varios modelos de PICS (PIC12C5XX, 12C67X, 24CXX, 16C55X, 16C61, 16C62X, 16C71, 16C71X, 16C8X, 16F8X entre otros ) y también para leer/escribir varios chips de memoria (24Cxx ). Otros microcontroladores también pueden ser programados mediante un adaptador.
>Dispone del conector ICSP (In-Circuit Serial Programming) para la programación de microcontroladores sin necesidad de desmontarlos de su placa de circuito impreso.
>No necesitamos de una fuente de alimentación externa, ya que se alimenta directamente del puerto de la PC.
>Su costo es muy bajo, los componentes necesarios difícilmente nos cuesten mas de 3 o 4 u$s y son muy fáciles de conseguir.

Una aclaración importante antes de seguir adelante: el hecho de que el programador se conecte a un puerto serie RS-232 de la PC no significa que el protocolo utilizado para comunicar la PC y la placa del programador sea este, de hecho se puede adaptar este circuito para conectarlo al puerto paralelo e incluso USB. Como dijimos antes, los tiempos, y las señales necesarias para programar los PICs dependen de un protocolo especifico desarrollado por Microchip, por lo que utilizamos el puerto como vehiculo para llevar los bits al PIC y para obtener las tensiones necesarias para la programación, pero utilizando un programa y un protocolo especifico para esta tarea.

En las imágenes que acompañan este artículo encontraran el esquema eléctrico y el trazado del circuito impreso necesario para montar todos los componentes. La forma de construir un circuito impreso de manera muy fácil y rápida, con resultados excelentes, está explicada al detalle en un artículo de NeoTeo.
Una vez que tengamos el circuito impreso listo, agujereado y bien limpio (libre de gratitud), procedemos a soldar los componentes. Son unos pocos y no debería haber problemas. Es preferible soldar primero los puentes, el zócalo para el PIC, y luego los demás componentes, teniendo cuidado de respetar el sentido en que colocamos los diodos, transistores y los condensadores, si no el programador no funcionara. Deberemos decidir si usamos una ficha DB9 o DB25, y soldar un cable plano de al menos 5 hilos de aproximadamente un metro de largo entre la plaqueta y la ficha, por supuesto teniendo cuidado de no equivocarnos con la numeración de los pines (ver recuadro para conocer la disposición de pines de ambos conectores).
Como ocurre con cualquier proyecto de este tipo, y más si lo vamos a conectar a un puerto de nuestro ordenador, conviene revisar concienzudamente que todas las conexiones sean correctas, y que al soldar no hayamos hecho algún “puente” que pueda darnos dolores de cabeza.

4 diodos 1N4148
1 diodo Zener de 8.2v
1 diodo Zener de 5.1v
1 capacitor electrolítico de 100uF x 40v
1 capacitor electrolítico de 22uF x 16v
2 transistores BC547B
1 resistencia de 10k, ¼ de watt
1 resistencia de 1.5k, ¼ de watt.
1 zócalo de 18 pines

Además necesitamos un trozo de cable plano de al menos 5 hilos, un conector DB-9 o DB-25 según sea el que tengamos en la PC, y opcionalmente un conector tipo molex de 8 pines para la programación “in circuit”.
El impreso lo construiremos como ya hemos visto en otras notas, o bien podemos usar un trozo de circuito impreso del que se emplea para construir prototipos, que ya tiene dibujadas las islas y los agujeros hechos, y solo tenemos que soldar puentes para “crear” nuestro diseño.

Es capaz de grabar y leer prácticamente todos los PICs y casi todos los tipos de memorias que hay en el mercado. Podemos bajarlo gratuitamente de la pagina de su autor (ver links) , de donde elegiremos la versión “IC-Prog Software 1.05D Multi-Lingual” y si estamos usando Windows NT o XP también necesitaremos descargar un driver especial, que también encontraremos en ese sitio y al que deberemos descomprimir en la misma carpeta donde hayamos puesto el IC-Prog.
En la misma página hay un excelente archivo de ayuda, en español, que deberíamos leer para usar sin problemas el programa.
Es importante seleccionar el programador JDM en la opción “Ajustes” -> “Tipo Hardware” ya que si no será imposible grabar nada. En dicha pantalla de opciones figura un control deslizable con el nombre “Retardo I/O”. Este valor es la demora entre cada dato enviado al PIC. Cuando mas pequeño, menos tardaremos en grabar el programa, pero de acuerdo a la PC que tengamos no podremos hacerlo demasiado pequeño. 10 es un buen valor, y se pueden ir haciendo pruebas con valores mas pequeños. Cuando veamos que la grabación falla, volvemos al valor que funciono y lo dejamos así.
No hay mucho mas para decir de este sencillo programa, y después de haber grabado un par de microcontroladores lo usaremos con confianza y seguridad. Por supuesto, también puede ser utilizado para el proceso inverso, es decir, leer el contenido de un microcontrolador. Esto solo será posible si al momento de grabarlo no se utilizo la opción de proteger su contenido, en cuyo caso solo podrá ser borrado y grabado pero no leído.

El programa, desde el punto de vista del PIC es una serie más o menos larga de “0” y “1”. Como seria sumamente complicado programar de esa manera, se utiliza un ASM provisto por Microchip (u otros lenguajes de alto nivel, principalmente C y Basic) que al compilarse genera un archivo con extensión .HEX que es el que se carga con la ayuda del IC-PROG y el programador en el microcontrolador.
A lo largo de esta serie de notas iremos explicando como construir nuestros propios programas de alto nivel, y como convertirlos en ASM.
Utilizaremos una versión de BASIC, lo que significa que será muy fácil de aprender a sacar el jugo a estos chip, ya que es un lenguaje muy sencillo de aprender y probablemente muchos lectores en algún momento hayan hecho algún programa en su ordenador utilizando uno de los tantos dialectos de BASIC disponibles.
La idea es que desde NeoTeo brindemos lo necesario para que el aficionado aprenda a utilizar estos chips, que hacen de la electrónica digital un hobby apasionante.


  • Bruno

    donde se conectan en el circuito el TX y el RX del puerto serie?? Muchas gracias.

  • Bruno

    perdon, donde esta el RXD?? el TXD si esta. Pero si no conectas el receptor nunca se va a poder conectar la computadora con la placa ojala respondan asi arranco a armarlo

  • mvr1981

    Hola… sirve para los 16F628 y 628 A??…

  • Nocturno

    evidentemente usa el TxD para enviar datos al pic. pero para recibir?
    parece utilizar el CTS. es asi?

    Gracias. buen post

  • Nocturno

    Evidentemente usa el TxD para enviar datos al pic. pero para recibir datos? parece utilizar el CTS es asi?

    Gracias. buen post

  • Nocturno

    este sistema re CAPTCHA no te avisa cuando enviaste bien el mensaje. por eso escribi 4 veces. perdon!!

  • Nocturno

    Evidentemente usa el TxD para enviar datos al pic. pero para recibir datos? parece utilizar el CTS es asi?

    Gracias. buen post

  • Nocturno

    Ahora que lo veo bien parece usar TxD para VTest mode, o sea para ponerlo en modo grabacion y el DTR se usa para transmitir datos

  • Diego

    hola…
    porfavor si pueden ayudarmeles agradeceria mucho.
    lo que sucede es que hice el circuito y todo, compre los materiales exactos, ninguno diferente o parecido, uso el programa icprog 1.06c.
    todo marcha bien, programa bien, lee bien, verifica bien.
    el problema es cuando intento programar datos mios, nose si me explique bien, bueno…
    uno al elegir el pic en el icprog te muestra los datos "default" del pic, esos los puedo programar bien, tambien los lee y los verifica bien, pero al utilizar MIS DATOS (mi configuracion) no puedo programarlo, me da error (el tipico error de 0000h), ya nose que mas hacer… probe cambiando la velocidad del puerto serie(no funciono), tambien probe en corta el cable (lo deje en 30 cm mas o menos y tampoco funciono), tambien probe en cambiar la velocidad en el programa y tampoco funciono…
    porfavor les agradeceria mucho si me pudieran ayudar… es un proyecto que estoy haciendo para el colegio y necesito programar un PIC16F628a, me falta solo programarlo.

    la pagina donde esta la configuracion es esta:

    http://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php?title=Matriz_de_LEDS_de_8x8

    gracias por su ayuda…
    pd: si alguien es de chile (santiago) y tiene para programar y me pueda programar mi pic le agradeceria mucho..

    • Nocturno

      #126

      intenta lo sig:

      verifica la tension en los 12V si son realmente 12V (al final del capacitor de 100uF 40V) pueden ser mas de 12 pero no menos. si te da menos chequea los 5V que sean 5V (los 5 chequealo al final del diodo zener de 5.1V por razones obvias.) sin esta tension no graba, aunque tampoco deberia leer el programa del pic.

      la otra es chequear en el icProg que esten bien definido los pines. fijate que Txd lo usa para indicar la grabacion dandole 12V a la pata VTest mode. y usa CTS para leer y DTR para escribir datos al pic. chequeate que este todo bien soldado proba continuidad en todas las pistas e incluso proba continuidad en el cable serial. intenta probar el programador en otra pc.

      es todo lo que se me ocurre. saludos.

  • diego

    bueno.. hice lo que me dijiste y al medir la tension en el capacitor me dio 4v, a lo cual medi los volts en el diodo zener de 5.1 y si me da 5v en ese. (ahi nose que mas hacer)

    en lo segundo que dijiste, no entendi muy bien eso de VTest mode, asique probe la continuidad en pistas y estan bien, tambien probe continuidad en el cable serial y tambien esta bien.Solo me faltaria probar eso de VTest mode (ojala puedas explicarme mejor como se hace)y probar el programador en otro pc.
    gracias por tu ayuda… salu2

    • Nocturno

      #128
      es vtest mode es la pata 4 del pic. cuando le mandas 12v a esa pata, le indicas al pic que va a ser grabado o que estas leyendo la informacion del programa. si le llegan menos de 12v es como si le estuvieras mandando 0v. o sea, no va a grabar. por eso es crucial que sean 12v al final del cap de 100uF 40V porque si son 11.90V por ejemplo no va a grabar

  • Gonzac

    Este diseño es genial, no puede ser mas sencillo.
    En el caso de querer diseñar uno usb, esto te ayudaria bastante si admite el Pic 18f2550.
    Yo todavia utilizo uno por puerto paralelo
    http://gonzac-studios.blogspot.com/2011/09/ingenieria-inversa-grabador-de-pics.html

    Exelente articulo como siempre.
    Saludos!

  • Nocturno

    Bueno por fin lo pude armar y despues de varias fallas de mi parte funciona de maravillas. lo unico que me di cuenta es que si ni bien lo enchufo entro a grabar me tira error, pero si espero un rato graba bien. es probable halla que esperar un rato a que se carguen los capacitores para dar con el voltaje?? ya parecen las tv de bulbos!!!

    para el que no le funciona o tiene miedo de comprar los componentes al pepe, le doy 2 tips:

    1) los zener son de 5.1 y 8.2 respectivamente. a veces en las casas de electronica pedis uno de 5.1 y te venden de 4.7 porque generalmente no importa la tolerancia. en este caso importa. si no hay de 5.1 anda a otra tienda nolo compres.

    2) es comun en los electronicos de ver en el esquema cables a masa como en este caso, pero luego lo que se hace es hacer masa sobre la placa fenolica para ahorar espacio/cables. ESTE FUE MI ERROR. si haces esto no anda. primero porque el puerto trabaja a voltaje negativo y segundo porque en realidad tenes 2 masas en el circuito: el GND del puerto COM y una masa virtual detras del cap. de 100uF. tarde en darme cuenta pero una vez superado estos temas funciona perfecto, no se desilucionen!!!!

  • juanmanuel

    Hacer la corrección en la polaridad de los condensadores electrolíticos en el circuito impreso, estan invertidos en vez de ser positivos son negativos los signos en el circuito.

  • juanmanuel

    Cambiar la polaridad de los condensadores, hay un error en ese punto.

  • lola alamo montalo

    hola es muy grndioso todo grasias y besos

  • Mario Angel

    hola. oye, quisiera saber para que es eso de "TXD, GND, CTS, DTR, RTS"
    Es para conectarlo a la pc o que?…quiero respuestas porfa

  • Anónimo

    Muchas Gracias por el circuito amigo, Me inicio apenas en esto de la programacion en PIC`s veamos q tal me va,

  • SERGIO

    tus enlaces de ic prog y microchip no funcionan

  • joseproblema

    Saludos, quisiera saber si hay algun problema al leer o escribir los pic 16f627a y 16f628/a con este programador y como se podria solucionar este,, y si un programa esta copiado a una 16f627a se puede clonar en una 16f628 o hay que modificar alguna instruccion en el programa… gracias

  • fer

    Oye una pregunta, funciona con el pic 16f628a?

  • Pao

    no se si algien kedara en este foro aun! pero lo hice y no me funciono el programa…… si algien puede actualizar este post porfavor seria de mucha utilidad

  • Patricio

    Hola!

    Realice la placa tal cual como sale en la pagina, pero al momento de ocupar el programa me manda un error cuando lo abro me dice "privileged instruction" y cuando quiero comunicar la placa con el PC este se queda pegado :S! porfavor si algien me pudiera ayudar con este problema mi correo es palbornozn@gmail.com

  • sebastian

    ola pero no entiendo mucho de programacion pero se puede programar un pic16f648 SAludos

  • sebastian

    ola pero funciona con el pic 16f648 es para poder estar mas seguuro Saludos.

  • Anónimo

    Hola, soi nuevo en esto pero vi que mucha gente no tiene el puerto serial este para el programador,investigando un poco di con una web donde esta el esquema de un programador por usb que creo que les vendria bien, a demas por lo que veo se puede descargar tanto el software como el esquema que esta en un pdf.

    http://www.sitionica.com.ar/index.htm

  • barincho

    buenas noches, he leido atentamente el articulo; personalmente he adquirido un programador jdm (que todos son copias de todos mejorados o no) el problema que se me presenta es que con la notebook con puerto serial incorporado (no adaptador) no graba los pics (error en linea 0000H que por lo indagado es por falta de corriente en el serial)probe el programador en pc de escritorio y funciona bien. alguien me puede orientar en como solucionar el problema, ya sea con una interfaz o como dicen cambiando el zener de 6,2 por 8,2; les comento que el mio tiene 3 zener ( 2 de 5,1; 1 de 6,2) el de 6,2 segun la serigrafia va a 5V y hacia las distintas patas de los pics
    desde ya muchas gracias

    • Aaron

      #145 Si por Notebook te refieres a estas computadoras pequeñas sin unidad lectora, estas computadoras no tienen puerto serial. Prueba con un adaptador.

  • Pedro Sandoval Monsivais

    disculpe un poco tarde de ver este sitio pero me podria ayudar?? empezare a armar el circuito pero no comprendo en que sitio encontrar el driver qque mensiona especial para windows XP y la version de IC-PROG que se nesesita para el grabado del chip por lo demas muchas gracias muy buen aporte para nosotros lo estudiantes!!

    • Pedro Hermosilla

      #147 Este diseño tiene sus limitaciones por el nº de pins, y sus ventajas (bajo coste y facilidad de montaje). Para software, con el WINPIC800 de Micro Chip, tienes más que suficiente. Busca Winpic800 en Google, y verás todo lo que se ha desarrollado a su alrededor.

      Saludos.

  • Alb

    Ariel, un 10, llevaba varios dias buscando un programador para la 16f88 y dfespues de probar el LPVCable no me sirvio porque necesito alto voltaje en prog.

    Me costo decidirme pero buscaba simplicidad maxima y el esquema del JDM me funciona a la perfección y a la primera.

    Un millon de gracias, saludos ;)

  • ulises

    los felicito este proyecto esta muy bueno.
    gracias.

  • ulises

    Los felicito el tutorial esta muy bueno.

  • Raul Soto

    El diagrama electrico de la primera pagina tiene un herror pone a tierra R1 y tierra debe ir por el lado negativo de C1-C2-D4-D6.