jxe-40

 JXE-40 1

JXE-40 บอรดพัฒนาโครงงานสําหรับไมโครคอนโทรลเลอร PIC และ Enhanced PIC รุน 40 ขา ประกอบดวย : บอรด JXE-40 และคอนเน็กเตอร IDC ขางอ 6 ขา ดาวนโหลดเอกสารการใชงานที่ www.inex.co.th

1. คุณสมบัติทางเทคนิค ติดตังไมโครคอนโทรลเลอร ้ PIC16F1937 และรองรับการใชงานกับไมโครคอนโทรลเลอร PIC16F/18F ขนาด 40 ขา ตัวถัง DIP ทุกเบอร 



ทํางานดวยสัญญาณนาฬิกาภายในตัวชิปหรือตอคริสตอล/เซรามิกเรโซเนเตอรภายนอกเพิมเติ ่ มได

ใชไฟเลียงย ้ าน 9 ถึง 12Vdc บนบอรดมีวงจรจัดขั้วแรงดันไฟฟาใหมเพื่อปองกันการจายไฟ กลับขั้ว และวงจรควบคุมไฟเลี้ยงคงที่ที่ +5V กระแสไฟฟา 500mA 

โปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอรดวยเครื่องโปรแกรมภายนอกผานจุดตอ ICD และ ICSP รองรับทั้ง PICkit2, PICkit3 และ ICD3 ของ Microchip กับ PX-200 และ PX-700 ของ INEX 



มีสวิตชเลือกโหมดรัน/โปรแกรม พรอม LED แสดงสถานะ



มีจุดตอพอรตใหใชงานไดอิสระ 33 ขา พรอมจุดจายไฟเลี้ยง +5V และกราวด



มีวงจรสวิตชกดติดปลอยดับ 4 ชองพรอมตอตัวตานทานพูลอัป ทํางานดวยลอจิก “0”

มีวงจรติดตอคอมพิวเตอรผานพอรต USB เพื่อสื่อสารขอมูลผานทางวงจรแปลงสัญญาณ พอรต USB เปนสัญญาณขอมูลอนุกรม โดยใชชิป FT232RL พรอม LED แสดงสถานะการเชือมต ่ อ และสถานะการรับสงขอมูล กําหนดใหเชื่อมตอกับขาพอรต RC6 และ RC7 

มีพื้นที่สําหรั บบัดกรีอุปกรณเพื่อสรางวงจรเชื่อมตอแบบเพลตทรูโฮลขนาด 8.5x6 ซม. จํานวนจุดบัดกรี 854 จุด ระยะหาง 0.1 นิ้ว และขนาดรู 1 มม. 



ขนาดบอรด 9.8x14.5 ซม.

2  JXE-40 

รูปทื่ 1 แสดงสวนประกอบของบอรด JXE-40

2. แนะนํา PIC16F1937 ไมโครคอนโทรลเลอร Enhanced-PIC คุณสมบัติเดนโดยสรุปทีน่ าสนใจของ PIC16F1937 มีดังนี้  ความกวางของชุดคําสัง ่ 14 บิต เชนเดียวกับไมโครคอนโทรลเลอร PIC16Fxxxx  โปรแกรมเคานเตอรหรือ PC มีขนาด 15 บิต (ของ PIC16F รุนเดิมมีขนาด 13 บิต) จึงทําให การเขาถึงหนวยความจําทําไดกวางขึ้น ไมมีขอจํากัดเหมือนกับ PIC16F ในรุนเดิ  ม  หนวยความจําโปรแกรม 8 กิโลเวิรด เขียน-ลบได 100,000 รอบ  หนวยความจําแรม 256 ไบต  หนวยความจําขอมูลอีอีพรอม 512 ไบต เขียน-ลบได 1,000,000 รอบ

 JXE-40 3

RE3/MCLR/Vpp

1

40

RB7/ICSPDAT/ICDDAT/SEG13

RA0/AN0/C12IN0-/C2OUT/SRNQ/SS/Vcap/SEG12

2

39

RB6/ICSPCLK/ICDCLK/SEG14

RA1/AN1/C12IN1-/SEG7

3

38

RB5/AN13/T1G/CCP3/CPS5/P3A/COM1

RA2/AN2/VREF-/CVREF/C2IN+/COM2/DACOUT

4

37

RB4/AN11/CPS4/COM0

RA3/AN3/VREF+/C1IN+/SEG15

5

36

RB3/AN9/C12IN2-/CCP2/CPS3/P2A/VLCD3

6

35

RB2/AN8/CPS2/VLCD2

7

34

RB1/AN10/C12IN3-/CPS1/VLCD1

RE0/AN5/P3A/CCP3/SEG2

8

33

RB0/INT/AN12/CPS0/SRI/SEG0

RE1/AN6/P3B/SEG22

9

32

VDD

31

Vss

30

RD7/P1D/CPS15/SEG20

29

RD6/P1C/CPS14/SEG19

RE2/AN7/CCP5/SEG23

10

VDD

11

Vss

12

PIC16F1937

RA4/T0CKI/C1OUT/CPS6/SRQ/SEG4 RA5/AN4/SS/C2OUT/CPS7/SRNQ/Vcap/SEG5

RA7/CLKIN/OSC1/SEG2

13

28

RD5/P1B/CPS13/SEG18

RA6/CLKOUT/OSC2/Vcap/SEG1

14

27

RD4/P2D/CPS12/SEG17

RC0/T1OSO/T1CKI/P2B

15

26

RC7/RxD/DT/SEG8

RC1/T1OSI/CCP2/P2A

16

25

RC6/TxD/CK/SEG9

RC2/CCP1/P1A/SEG3

17

24

RC5/SDO/SEG10

RC3/SCK/SCL/SEG6

18

23

RC4/SDI/SDA/T1G/SEG1

RD0/CPS8/COM3

19

22

RD3/P2C/CPS11/SEG16

RD1/CPS9/CCP4

20

21

RD2/P2B/CPS10

    

รูปทื่ 2 การจัดขาของไมโครคอนโทรลเลอร PIC16F1937 มีสแต็กถึง 16 ระดับ  ความถี่สัญญาณนาฬิกาสูงสุดถึง 32MHz (PIC16F ทั่วๆ ไป อยูที่ 20MHz) มีวงจรกําเนิด สัญญาณนาฬิกาความถี่ 8MHz อยูภายในตัวชิปดวย  รีจิสเตอรที่ใชสําหรับการเขาถึงขอมูลโดยออม หรือ FSR (File Select Register) มีขนาด 16 บิต 2 ตัว (PIC16F ทัวไป ่ มี 1 ตัว ขนาด 9 บิต)  การอินเตอรรัปตไดรับการปรับปรุงเปนแบบ ContextSave อํานวยความสะดวกในการเก็บ ขอมูลของรีจิสเตอรขณะเกิดอินเตอรรัปต  พอรตอินพุตเอาตพุตรวมสูงสุด 36 ขา ในกรณีใชวงจรกําเนิดสัญญาณนาฬิกาภายในและใช เพาเวอรออนรีเซตเปนหลักในการรีเซตซีพียู 

4  JXE-40 

มีโมดูลแปลงสัญญาณอะนาลอกเปนดิจิตอลสูงสุด 14 ชอง ความละเอียด 10 บิต เลือกแรง ดันอางอิงได 3 คาคือ 1.024, 2.048 และ 4.096V  มีวงจรเปรียบเทียบแรงดันอะนาลอก 2 ชุด 



มีไทเมอร 3 ตัวคือ ไทเมอร 0, ไทเมอร 1 แบบเอ็นฮานซ (Enhanced Timer1) และไทเมอร 2

โมดูลสือสารข ่ อมูลแบบอะซิงโครนัสหรือ UART แบบเอ็นฮานซ รองรับการทํางานกับ RS232, RS-485 และ LIN 



มีโมดูลพอรตอนุกรมแบบซิงโครนัส รองรับการติดตอแบบ SPI และบัส I2C

มีโมดูล CCP แบบเอ็นฮานซหรือเรียกวา ECCP ทีใช ่ กําเนิดสัญญาณ PWN ความละเอียด 10 บิตได ความถีสู่ งสุด 31.25kHz และสวนตรวจจับสัญญาณพัลสขนาด 16 บิต มีความละเอียด 125 นาโนวินาที 



มีโมดูลขับจอแสดงผลแบบผลึกเหลวหรือ LCD แบบเซกเมนตในตัว



มีโมดูลตรวจจับการเปลียนแปลงของความจุ ่ ไฟฟาหรือ Capacitive Sensing มากถึง 16 ชอง



มีโมดูล SR แลตช ที่ทํางานคลายกับไอซีตังเวลา ้ 555



ตําแหนงขาเขากันไดกับชิปในอนุกรม PIC16F หรือ Mid-range เดิม

ใชเทคโนโลยี nano Watt XLP(eXtreme Low Power) ทําใหใชพลังงานไฟฟาเมืออยู ่ ในโหมด  สลีปนอยทีสุ่ ดเมือเที ่ ยบกับอนุกรมอืนๆ ่ และเทียบกับไมโครคอนโทรลเลอรขนาด 8 บิตของผูผลิ  ตราย อื่น (ขอมูลถึงป 2010) 

ในรูปที่ 2 แสดงการจัดขาของ PIC16F1937 จะเห็นไดอยางชัดเจนวา ขาพอรตที่เปนฟงกชัน่ มาตรฐานจะเหมือนกับ PIC16F รุน 40 ขาในอนุกรมเดิม และมีบางขาที่มัฟงกชุนเพิ  ่มเติมจากความ สามารถที่เพิ่มขึ้นของ Enhanced-PIC จึงทําใหนํา PIC16F1937 ไปแทนที่ PIC16F รุนเดิมไดทันที

3. วงจรของบอรด JXE-40 แสดงในรูปที่ 3 จะเห็นวา เปนวงจรไมโครคอนโทรลเลอรพืนฐาน ้ มีภาคจายไฟ +5V ทีใช ่ IC1 เบอร 7805 ในการควบคุมไฟเลี้ยงคงที่ที่ +5V มี LED1 แสดงสถานะไฟเลี้ยง สวนหัวใจของวงจรก็ คือ IC2 เบอร PIC16F1937 สําหรับสัญญาณนาฬิกาของ PIC16F1937 ในวงจรนี้เลือกใชจากวงจรดํา เนิดสัญญาณนาฬิกาภายในตัวชิป ขาพอร ตเกื อบทั้งหมดถู กตอออกมายังจุดอิสระ สวนขา RB6 และ RB7 เปนขาสําหรับ โปรแกรมหนวยความจําโปรแกมแฟลชภายในตัว PIC16F1937 จึงตอเขากับ J2 และ K1 ซึ่งใชเชื่อม

 JXE-40 5

J1 DC INPUT 9-12V

+5V

C1 220/25V

SW1

+5V

IC1 7805 C4 0.1/63V

32

C5 0.1/63V

40

+5V

12 C3 220/25V

C2 0.1/63V

RA7

31

RA6 40

J2 ICSP-ICD

Vpp VDD

GND

39

RB7/PGD RB6/PGC PGM/AUX

LED1 PGM

RA5 RB7

RA4 RA3

RB6

RA2 RA1

+5V

RA0

Vpp VDD K1 GND ICSP-PICkit PGD PGC PGM/AUX

+5V R1 10k

R1 2.2k

LED2 RUN

SW3 MODE

1

MCLR/Vpp

RB3 RB1

LED3 LED4 RxD TxD

LED5 USB

K2 USB

4 19 Vccio 14 23 22

PWREN

3V3OUT

RC5 RC4

17

RC3

C8 0.1/63V

TxLED

RC2 RC1

RxLED

15 USBDM 16 USBDM

D+ D+V

RB0

C6 10/50V

20 VCC

TxD RxD

1

26

RC7/RxD

RC0

5

25 RC6/TxD

RD7 RD6

IC3 FT232RL

GND

RD5 RD4 RD3

Active-low switch

18

+5V

21 RS1 10k *4

7 RS1/4

RS1/4

RS1/4

RS1/4

26

RD2 GND

RD1

GND

RD0

GND

RE2

TEST AGND 25

S1

S2

S3

S4

รูปที่ 3 วงจรสมบูรณของบอรด JXE-40

7 6 5 4 3 2

RA7 RA6 RA5 RA4 RA3 RA2 RA1 RA0 RB6

RB5 RB4

R4 1k *3 R4/3

14

RB7

RB2

R4/2

13

IC2 PIC16F1937

R3 510

SW2 RESET

R4/1

+5V

RE1 RE0

38 37 36 35 34 33 24 23 18 17 16 15 30 29 28 27 22 21 20 19 10 9 8

RB5 RB4 RB3 RB2 RB1 RB0 RC5 RC4 RC3 RC2 RC1 RC0 RD7 RD6 RD5 RD4 RD3 RD2 RD1 RD0 RE2 RE1 RE0 GND

6  JXE-40 

ตอกับเครื่องโปรแกรมภายนอก ผานทางสวิตช SW3 ซึ่งใชในการเลือกโหมดการโปรแกรมหรือรัน เมื่ออยูในโหมดรันขา RB6 และ RB7 ถูกตอไปยังจุดตอ RB6 และ RB7 เมื่ออยูในโหมดโปรแกรมขา RB6 ถูกตอกับขาสัญญาณ PGC ซึงเป ่ นขาสัญญาณนาฬิกาสําหรับการโปรแกรมหนวยความจําภายใน ตัวชิป สวนขา RB7 จะถูกตอกับขาสัญญาณ PGD อันเปนขาขอมูลอนุกรมสําหรับการโปรแกรม สําหรับขา RC6 และ RC7 เปนขาพอรตของโมดูล UART ภายในตัว PIC16F1937 เพื่อติดตอ อุปกรณที่ใชการสื่อสารขอมูลอนุกรม ในวงจรนี้เลือกตอกับ IC3 เบอร FT232RL ซึ่งเปนไอซีแปลง สัญญาณพอรต USB เปนสัญญาณสื่อสารขอมูลอนุกรม ทําให PIC16F1937 สามารถติดตอกับ คอมพิวเตอรเพื่อสื่อสารขอมูลผานพอรต USB ได โดยมี LED3 และ LED4 แสดงสถานะของการรับ สงขอมูลอนุกรมของ IC3 กับพอรต USB และ LED5 ใชแสดงสถานะการติดตอกับพอรต USB

4. ทดสอบการทํางานของไอซี FT232RL ในการเชื่อมตอกับพอรต USB ในขันตอนนี ้ ยั้ งไมตองจายไฟเลียงแก ้ บอรด (4.1) ดาวนโหลดไดรเวอร USB ของ FT232 จากตามลิงกตอไปนี้ http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/sw/uty/InstallParallaxUSBDriversv2.08.02.exe หรือ http://www.parallax.com/Accessories/USBDrivers/tabid/530/Default.aspx ในกรณีที่มีไฟล ขอองไดรเวอรมีการปรับปรุงลาสุด (4.2) ดับเบิลคลิกเพือรั ่ นไฟลติดตังไดรเวอร ้ เมือติ ่ ดตังแล ้ วจะพบไดอะล็อกบ็อกแจงการติดตัง้ เสร็จสมบูรณ

 JXE-40 7

(4.3) ตอสายเขากับพอรต USB วินโดวสจะตรวจพบ อุปกรณ USB ใหม รอสักครู ระบบจะทําการติดตังไดรเวอร ้ ของ FTDI และ USB Serial port เมื่ออุปกรณสามารถติดตอ กับคอมพิวเตอรได LED5 จะติดสวางตราบเทาทียั่ งมีไฟเลี้ยง พอรต USB และมีการติดตอระหวางตัว FT232RL กับพอรต USB (4.4) จะเกิดพอรตอนุกรมเสมือน (VCP หรือ USB Serial port) ขึน้ ใหตรวจสอบตําแหนงของ พอรตไดจาก Control panel > System > Hardware > Device Manager ดูในหัวขอ Port แลวเลือก ดูที่ USB Serial port ใหจําตําแนง COM port นั่นไวเพื่อใชงานตอไป

8  JXE-40 

5. การติดตอกับเครืองโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร ่ การโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอรบนบอรด JXE-40 ตองใชเครืองโปรแกรมภายนอกต ่ อเขา ที่จุด ICSP หรือ ICD แจก ICD ตอกับ PX-200 หรือ PX-700

จุ ดตอ ICSP ใชตอกับ PICkit2 หรือ PICkit3 (ตองบัดกรีคอนเน็กเตอรเพิม) ่

ในทีนี่ ้ขอแนะนํา PICkit2 หรือ PICkit3 ของ Microchip และ PX-200 หรือ PX-700 ของ inex (www.inex.co.th) หากใช PX-200 หรือ PX-700 สามารถเชือมต ่ อกับบอรด JXE-40 ไดทันที แตถาหาก ใช PICkit2 หรือ PICkit3 ตองมีขั้นตอนเพิ่มเล็กนอยคือ บัดกรีคอนเน็กเตอร IDC ขางอ 6 ขาเขาทีจุ่ ด ตอ ICSP ของบอรด JXE-40 ดังรูปที่ 4 แลวนํา PICkit2 หรือ PICkit3 มาเสียบเขาทีคอนเน็ ่ กเตอรตัวนี้ เพื่อทดสอบการดาวนโหลด ดังรูปที่ 5

รูปที่ 4 บัดกรีคอนเน็กเตอร IDC ขางอ 6 ขาเขาทีจุ่ ด รูปที่ 5 ตอ PICkit2 หรือ PICkit3 เขาทีจุ่ ด ICSP ่ าการโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอรบนบอรด ICSP บนบอรด JXE-40 เพื่อรองรับการเชื่อมตอกับ เพือทํ JXE-40 PICkit2 หรือ PICkit3

 JXE-40 9

สาย ICD (มีมาในชุดของ PX-200 และ PX-700)

ตอไปยังพอรต USB ของคอมพิวเตอร

ตองจายไฟเลี้ยงมายัง บอรด JXE-40 ดวย

รูปที่ 6 แสดงการเชือมต ่ อเครืองโปรแกรม ่ PX-200 หรือ PX-700 เขากับบอรด JXE-40 สําหรับการใชงานกับ PX-200 และ PX-700 ใหตอสาย ICD ระหวางบอรดกับเครื่องโปรแกรม PX-200 หรือ PX-700 ดังรูปที่ 6

6. ทดสอบการทํางานของบอรด ในการพัฒนาโปรแกรมสําหรับไมโครคอนโทรลเลอร PIC สมัยใหมขอแนะนําใหใชภาษา C ทาง Microchip ผูผลิ  ตไมโครคอนโทรลเลอร PIC ไดจัดเตรียมเครื่องมือในการพัฒนาโปรแกรมดวย ภาษา C ไวใหดาวนโหลดใชงานไดฟรี ซึ่งประกอบดวย MPLAB IDE และ HI-TECH C คอมไพล เลอร ผูใช  งานดาวนโหลดไดจาก www.microchip.com แลวเลือกหัวขอ Development tool จากนั้น คนหา MPLAB IDE ขันตอนการพั ้ ฒนาโปรแกรมเพื่อทดสอบการทํางานของบอรด มีดังนี้ (6.1) สรางไฟลโปรเจ็กตบน MPLAB IDE แลวเขียนซอรสโปรแกรมภาษา C (อาจใชจาก โปรแกรมตัวอยางที่ดาวนโหลดไดฟรีที่ www.inex.co.th)

10  JXE-40 

(6.2) ทําการผนวกไฟลทุกอยางที่จําเปน (หากมี) ลงในไฟลโปรเจ็กตใหครบถวน (6.3) ทําการคอมไพลหรือ build project จนไดไฟลผลลัพธนามสกุล .hex ออกมา โดยไมมี ความผิดพลาดหรือ error ใดๆ กรณีโปรแกรมผานทางหนาตางของ MPLAB IDE (6.4a) ตอบอรดโปรแกรม PX-200 เขากับพอรต USB ของคอมพิวเตอร (6.5a) เชือมต ่ อบอรดโปรแกรม PX-200 เขากับบอรด JXE-40 ทีจุ่ ดตอ ICD กดสวิตชเลือกโหมด เปนโหมดโปรแกรม LED สีแดงติดสวาง (6.6a) ที่โปรแกรม MPLAB ใหไปที่เมนู Programmer เลือก PICKit 2

(6.7a) ที่เมนู Programmer จะปรากฏปุมคําสัง่ Program, Read, Verify, Erase และ Blank Check ขึ้นมา

 JXE-40 11

ในขณะเดียวกันทีแถบด ่ านบนของโปรแกรม MPLAB ก็จะปรากฎแถบไอคอนของคํา สังต ่ อไปนีขึ้ ้นมาดวยเชนกัน

(6.8a) เลือกคําสัง่ Program หรือคลิกที่ปุม เพื่อดาวนโหลดไฟล .hex ที่ไดจากการคอม ไพลไปยัง PIC16F1937 หนาตาง PICkit 2 จะแสดงลําดับขันของการโปรแกรมดั ้ งรูป แสดงวาการดาวน โหลดโปรแกรมสมบูรณ

กรณีโปรแกรมดวย Pickiit2TM Programming Software (6.4b) เปดซอฟตแวร Pickiit2TM Programming Software ขึ้นมา แลวทําการเชือมต ่ อบอรด โปรแกรมและบอรด JXE-40 ใหเรียบรอย (6.5b) จายไฟใหแกบอรด JXE-40 (6.6b) ทําการติดตอกับไมโครคอนโทรลเลอรผานทางซอฟตแวร โดยไปที่เมนู DEVICE FAMILY เลือกกลุม Mid-range ทีกลุ ่ มนีเป ้ นการเลือกไมโครคอนโทรลเลอร PIC รุน 14 บิตที่มีหนวย ความจําโปรแกรมแฟลชที่ตองการโปรแกรม ไมโครคอนโทรลเลอรในกลุมนี้คือ PIC12F6xx และ 16F6xx, 7x, 7xx, 8x, 8xx โดยเมื่อเลือกจะมีการตรวจสอบเบอรโดยอัตโนมัติผานทางจุดตอ ICD และ ICSP หากมีการตอไมโครคอนโทรลเลอรเปาหมายอยู จะปรากฏเบอรขึ้นทีบรรทั ่ ด Device ในกรอบ Midrange Configuration แตถาไมมีการตอ จะมีไดอะล็อกบ็อกแจงความผิดพลาดเกี่ยวกับระดับแรง ดันไฟเลี้ยงขึ้น ไมตองกังวล ใหคลิกปุม OK เพื่อทํางานตอไป (6.7b) จากนั้นเลือกไฟล .hex ที่ตองการโปรแกรม (6.8b) ไปทีเมนู ่ Programmer > Write Device การโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอรจะเริมต ่ นขึน้

12  JXE-40 

ในการทดสอบการทํางานของบอรด JXE-40 เบืองต ้ น ไดเตรียมตัวอยางโปรแกรมไวใหพรอม แลว โดยดาวนโหลดไดที่ www.inex.co.th ตัวอยางทั้งหมดพัฒนาดวย MPLAB IDE และ HI-TECH C คอมไพเลอรในรุน Lite ที่ใชงาน ไดฟรี ไมมีขอจํากัดดานขนาดไฟล และระยะเวลาในการใชงาน หากแตจะไมมีความสามารถในการ ลดขนาดไฟลหรือ optimization

INNOVATIVE EXPERIMENT