USB HID Bootloader PIC18F4550 Deney Kartı

Bootloader ile herhangi bir programlayıcı cihaz olmaksızın programlama yapılabilir. İki çeşit bootloader kullanılmaktadır. Birincisi RS232 portu ile diğeri USB Portu ile. RS232 portundan bootloader ile programlama yapmak için voltaj seviyelerinin TLL seviyesine dönüştürülmesi gerekir. Bunun için  max232 gibi dönüştürücü entegreler kullanılmaktadır.

USB HID Bootloader ise sadece USB konnektörü kullanarak yapılmaktadır. Aynı zamanda çok hızlı programlama yapmaktadır.

USB HID Bootloader ile programlama yapmak için; USB portu ve konnektörü olan USB HID Bootloader yazılımı yüklenmiş PIC ve USB HID Bootloader yazılımı yeterlidir.

Microchip firmasının kendi yazılımı ve USB HID bootloader yazılımı olmakla birlikte daha kolay ve sade olmasından dolayı mikro elektronika firmasının bootloader yazılımını ve USB HID Bootloader yazılımını tercih ettim.

USB HID Programlama için mikro Elektronikanın USB bootloader programı buradan indirilebilir. Ekran görüntüsü aşağıdadır.

USB HID Bootloader ile programlama 4 adımda gerçekleşmektedir.

1. USB Bootloader yazılımı yüklenmiş PIC USB Portuna bağlandığında 5 sn süre ile USB simgesi kırmızı olur.

2. Bu 5 sn süre içinde “Connect” butonuna basıyoruz.

3. Yüklenecek .hex dosyayı seçiyoruz.

4. PIC’e yüklemek istediğimiz programı yüklüyoruz.

Artık PIC’e program yüklenmiş durumdadır. Program yüklendikten sonra PIC reset atıp 5 sn sonra yüklediğimiz programla çalışmaya başlar. Burada dikkat edilmesi gereken husus PIC’e attığımız program hemen çalışmaz. 5 sn bootloader modunda bekler.

Bununla ilgili video aşağıdadır.

Deney Kartının Adı :

USB HID Bootladerli, PIC18F4550 Deney Kartı

Deney Kartının Amacı :

PIC programlamayı  öğrenmeyi kolay, hızlı ve ekonomik olarak  sağlamak

Deney Kartının Özellikleri:

• USB HID Bootloader ile PIC18F4550’ye hızlı program yükleme
• Beslemeyi USB Port ile bilgisayardan alır. Ayrıca harici belemeye ihtiyaç yoktur.
• Kart üzerinde 3.3V besleme için voltaj regülatörü bulunmaktadır. Böylece 3.3V ile çalışan uygulamalar yapılabilir.
• Bütün pinler sıra soketlere taşınmıştır. Dolayısı ile kablo ile breadborda kolaylıkla taşınabilir.
• PIC ile PC arasında en hızlı iletişim olan USB portu kart üzerinde bulunmaktadır. Böylece program yüklemenin yanında  PIC’ten bilgisayara veya bilgisayardan PIC’e veri  transferi yapılabilir.
• Kart üzerinde Reset butonu bulunmaktadır. Reset butonu ile program yeniden başlatılabilir veya yeni program yüklemesi yapılırken USB kablo sök/çıkar işlemine gerek kalmadan daha hızlı bir şekilde yükleme yapılabilir.
• Kart üzerinde kullanıcı butonu bulunmaktadır. Bu buton RB0 pinine pull-up direnciyle bağlanmıştır. Buton uygulamaları, kesme uygulamaları, sleep moddan uyandırma uygulamaları yapılabilir.
• Kart üzerinde üç adet led bulunmaktadır. Bu ledler aracılığı ile program içinde durum izlemesi veya sonuç görmek için kullanılabilir.
• Kart üzerinde 20Mhz kristal bulunmaktadır. Program içinde PLL kullanarak 48Mhz hızda kullanabilirsiniz.

Devre Şeması:

Baskı Devresi (PCB) :

Kart İle Örnek Uygulamalar:

Projenin konfigürasyon ayarları aşağıdaki gibi olmalıdır. Çünkü bootloader ona göre derlenmiştir.

Uygulama 1:

Bu uygulamada en basitinden bir led’in yanıp sönmesini yapacağız. RE0 pinile bağlı Led’i blinking (Yak/söndür) yapacağız.

#define LED_0  LATE0_bit
void main()
{
  TRISE=0;
  PORTE=0;
  while(1)
  {
     LED_0=~LED_0;
     Delay_ms(1000);
  }
}

Yukarıda görüldüğü gibi çok sade basit bir program. Bu programla RE0 pinine bağlı led 1 sn yanacak 1 sn sönecek.

Uygulama 2:

Bu uygulamada bcd olarak 8’e kadar sayan bir sayıcı yapacağız.  Kullanıcı butonuna her bastığında bcd olarak ledler sayıyı gösterecek.

#define BUTON PORTB.B0

unsigned char sayi=0;

void main()
{
  ADCON1=0x1F; // Analog girişler kapalı- Bütün analog pinler dijital-
  TRISB=1; // Buton giriş diğerleri çıkış
  TRISE=0; // PORTE çıkış
  LATE=0x07; // Bütün ledler ON
  Delay_ms(1000); // 1 sn yanık kalsın
  LATE=0; // Bütün ledler OFF
  do
  {
    if(!BUTON)
    {
       Delay_ms(180);
       sayi++;
       if(sayi==8) sayi=0;
       PORTE=sayi;
       while(!BUTON);
    }
  }while(1);
}

Uygulama 3:

Bu uygulamada bcd olarak 8’e kadar sayan bir sayıcı yapacağız.  Ancak sayma işlemi kesme içinde gerçekleşecek. Ana programda herhangi bir satır yok. Kullanıcı butonuna her bastığında bcd olarak ledler sayıyı gösterecek.

#define BUTON PORTB.B0

unsigned char sayi=0;
//---------------------------------
void interrupt()
{
  if(INTCON.INT0IF)
  {
    INTCON.INT0IF=0;
    sayi++;
    if(sayi==8) sayi=0;
    LATE=sayi;
  }
}
//--------------------------------------
void main()
{
 ADCON1=0x1F; // Analog girişler kapalı- Bütün analog pinler dijital-
 TRISB=1; // Buton giriş diğerleri çıkış
 TRISE=0; // PORTE çıkış
 //----Kesme Ayarları----------
 INTCON.GIE=1; // Global kesmeye müsade et
 INTCON.INT0E=1; // INT0 kesmesine izin ver
 INTCON.INT0IF=0; // Kesme oluştu bayrağını temizle
 INTCON2.INTEDG0=0; // düşen kenar kesme
 //----------------
 LATE=0x07; // Bütün ledler ON
 Delay_ms(1000); // 1 sn yanık kalsın
 LATE=0; // Bütün ledler OFF
 do
 {
    // Ana prg boş
  }while(1);
}

Bu programda RB0 pinine bağlı olarak INT0 kesmesi kullanılmıştır. Kesme ayarları programda gösterilmiştir. Daha ayrıntılı bilgi için önceki kesmelerle ilgili yazılarıma bakılabilir.

Bu uygulamaları deney kartı üzerinde yapalım.

Kodların derlendiğini .hex dosya oluşturulduğunu varsayarak sırayla işlemleri yazalım;

– PC’de USB HID Bootloader programını açıyoruz.

– Kartı USB porta taktığımızda hemen (5 sn içinde) “Connect” butonuna tıklıyoruz.

– “Browse for HEX” butonuna tıklayarak yüklemek istediğimiz .hex dosyayı seçiyoruz.

– Son adım olarak “Begin Uploading” butonu ile PIC’e programı yüklüyoruz.

Görüldüğü gibi mikro saniyeler içinde program yüklenecek ve PIC tekrar başlıyacaktır. yaklaşık 5 sn sonra PIC’e yüklediğimiz program çalışmaya başlayacaktır.

Daha sonraki programı yüklemek için RST butonuna basıyoruz ve yukarıdaki adımları tekrarlıyoruz.

(NOT: Burada derleyici olarak Mikroc kullandık. Başka bir derleyici ile yapılan program da aynı şekilde yüklenebilir. )

Uygulamaların videosu :

Uygulama 4: USB HID Sayıcı

Bu uygulamada USB Hid Terminal üzerinde bir sayıcı yapacağız.  Ancak sayma işlemi kartı üzerindeki butonla yapılacak. Butona basıldığında RE0 pinine bağlı led butona basılı kaldığı müddetçe yanacak ve USB port ile PC’ye sayı bilgisi gönderilecektir.

void main()
{
  ADCON1=0x1F; // Analog girişler kapalı- Bütün analog pinler dijital-
  TRISB=1; // Buton giriş diğerleri çıkış
  TRISE=0; // PORTE çıkış
  LATE=0x07; // Bütün ledler ON
  Delay_ms(1000); // 1 sn yanık kalsın
  LATE=0; // Bütün ledler OFF
  HID_Enable(&readbuff,&writebuff); // Enable HID communication
  do
  {
    if(!BUTON)
    {
      LED_0=1;
      Delay_ms(180);
      sayac++;
      USB_Yaz(sayac);
      while(!BUTON);
      LED_0=0;
    }
  }while(1);
}

Uygulamanın USB Kısımları önceki yazılarımda anlatıldığı için onları koymadım. Sadece ana programı ekledim.

Bu uygulamada kullanacağımız USB Terminal programı mikroelektronikanın sitesinden indirilebilir. Ayrıca buradan da indirebilirsiniz.

Bu uygulamaları deney kartı üzerinde yapalım.

Kodların derlendiğini .hex dosya oluşturulduğunu varsayarak sırayla işlemleri yazalım;

– PC’de USB HID Bootloader programını açıyoruz.

– Kartı USB porta taktığımızda hemen (5 sn içinde) “Connect” butonuna tıklıyoruz.

– “Browse for HEX” butonuna tıklayarak yüklemek istediğimiz .hex dosyayı seçiyoruz.

– Son adım olarak “Begin Uploading” butonu ile PIC’e programı yüklüyoruz.

Görüldüğü gibi mikro saniyeler içinde program yüklenecek ve PIC tekrar başlıyacaktır. yaklaşık 5 sn sonra PIC’e yüklediğimiz program çalışmaya başlayacaktır.

Daha sonraki programı yüklemek için RST butonuna basıyoruz ve yukarıdaki adımları tekrarlıyoruz.

PIC tekrar başladığında bütün ledler 1 saniye yandıktan sonra sönecektir. PC’den USB HID terminal programını açıyoruz. Orada USB PIC18F4550 Deney Kiti olarak cihazı göreceksiniz.

Görüntü aşağıdaki gibi olacaktır.

Butona basıldığında RE0’a bağlı Led yanacak ve USB Terminalde sayı gösterilecektir.

Uygulama 5: PC’den Deney Kartı Kontrolü

Bu uygulamada USB Hid Terminal üzerinden göndereceğim sayı PORTE üzerindeki led’lerde görünecek.

void main()
{
 ADCON1=0x1F; // Analog girişler kapalı- Bütün analog pinler dijital-
 TRISB=1; // Buton giriş diğerleri çıkış
 TRISE=0; // PORTE çıkış
 LATE=0x07; // Bütün ledler ON
 Delay_ms(1000); // 1 sn yanık kalsın
 LATE=0; // Bütün ledler OFF
 HID_Enable(&readbuff,&writebuff); // Enable HID communication
 do
 {
   while(!HID_Read())
   {
     LATE=readbuff[0];
   }
  }while(1);
}

Uygulama 6: 7segment Sayıcı

Bu uygulamada Kart üzerindeki USER butonu ile ortak katot 4’lü mux 7 segment display ve USB Terminal üzerinde sayıcı yapacağız. USER butonuna her basıldığında birer artarak sonucu 7segment display ve USB HID termal üzerinde göreceğiz.

Not: Devre PCB’sinden bir miktar elimde mevcut . İsteyen olursa bootloader yüklü PIC18F4550 ve devre elemanları ile birlikte (Montajlı ve ya montajsız)  https://elektrokod.wordpress.com/proje-istekleri/ linkinden mesaj atabilirsiniz.