Las tensiones del puerto USB
El programador se alimenta directamente con la tensión suministrada
por VBUS del puerto USB. A su vez, por portabilidad y practicidad
puede proporcionar el voltaje VDD para la programación de los
dispositivos Pics soportados. Esta última característica puede ser
utilizada siempre y cuando la tensión VBUS del puerto se mantenga
dentro de los márgenes mínimos admitidos en las especificaciones de
programación de estos microcontroladores.
Esto es muy importante tenerlo presente y puede ser una buena
referencia ante posibles fallos en la programación de algún tipo de
PIC, debido a causas ajenas al programador y al software de
programación. Puede estar todo funcionando correctamente y sin
embargo encontrarnos con la imposibilidad de grabar un Pic
determinado simplemente por una deficiente alimentación durante la
programación del microcontrolador.
La tensión que suministra el puerto USB, puede variar entre un
mínimo y un máximo según la computadora. Los niveles de tensión que
podemos encontrar en VBUS, de acuerdo a la tabla de especificaciones
son los siguientes:
Incluso podemos medir valores aún inferiores a 4.4 volts en muchas
PC, situados en 4.35 volts.
Teniendo presente lo anterior y volviendo específicamente a los
microcontroladores PIC generales utilizados en nuestros proyectos,
que funcionan con una tensión nominal de 5 volts, podemos observar
en las especificaciones de programación que la tensión mínima
necesaria para realizar un borrado completo de la mayoría de estos
chips se sitúa en 4.5 volts, según la tabla de especificaciones:
Esto significa que si la tensión que suministra el puerto USB es
menor a 4.5 volts, corremos el riesgo que no pueda ser borrado el
microcontrolador PIC y en consecuencia producirá un error al
intentar grabarlo ya que es necesario realizar un borrado general
(memoria de programa, memoria de datos y registros de configuración)
antes de la programación.
En este supuesto caso debemos recurrir a una alimentación externa
para solucionar los problemas durante la programación. Tanto la
lectura, verificación e identificación del dispositivo, no están
afectados por una tensión del puerto USB menor a 4.5 volts. Un
microcontrolador PIC en "blanco" también puede ser programado. Sólo
afecta al borrado y a la secuencia borrado - grabación.
El cable PC - Programador
El cable de comunicación puerto USB - programador, es muy importante
para evitar problemas como los planteados anteriormente. Un cable de
mala calidad o calidad dudosa, puede producir una caída de tensión
de unos cuantos mili volts que son sumamente importantes para
nuestros requerimientos. Esto está probado y puede ser causa de
muchos problemas tanto en suministro de tensión, corriente y
transferencia de datos. Un puerto USB puede tener los márgenes de
tensión - corriente adecuados, pero se verán afectados por un cable
de dudosa calidad.
Un ejemplo:
La tensión medida en el programador sobre el conector USB terminal
VBUS era de 4.75 volts, con un cable de conexión "normal", por lo
tanto el puerto USB de mi PC estaba dentro de los márgenes
requeridos. Cambiando el cable por otro de menor calidad, la tensión
medida cayó a 4.33 volts. Insuficiente, como fue comprobado, para
realizar un borrado adecuado en muchos dispositivos PIC.
El Hardware del programador
El circuito electrónico del programador USB no tiene elementos
críticos, se suministra el esquema del PCB y la distribución de los
componentes para construirlo correctamente sobre un circuito
impreso.
También puede ser realizado sobre una placa experimental como las
que se adquieren en los comercios de electrónica, del tipo pads
individuales, y realizar todas las conexiones de los componentes
manualmente. Esto es viable, pero puede llevar a cometer errores en
el caso de los menos experimentados. Además, para la construcción
del programador en una placa experimental, hay que tener presente lo
siguiente:
El conversor dc dc conformado por el MC34063 y los elementos
asociados elevan la tensión de +5 volts a los niveles necesarios
para la programación de los PIC, en este tipo de conversión por
conmutación donde esté involucrada una bobina, es proclive a generar
interferencia sobre la línea de alimentación si no se toma un mínimo
de recaudo para el filtrado de las tensiones de este bloque. Esto es
así en este y en cualquier circuito, como dije antes, en este tipo
de conversores. Todas las conexiones deben ser cortas, bien
filtradas por los capacitores que figuran en el esquema electrónico,
tomar los 5 volts de entrada de alimentación al conversor,
directamente y no de retornos de otra sección del circuito. Observar
la disposición del MC34063 y sus componentes en el PCB y realizarla
de la misma forma.
Se deben tomar en cuenta los detalles mencionados, en caso que se
arme el programador en una placa experimental, porque de lo
contrario podríamos sufrir algún tipo de interferencia en la línea
de alimentación producto de la conversión, sólo visible con un
osciloscopio.
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