Tarjeta de programación PIC18F4550

Hola, bienvenidos a esta nueva entrada, aquí mostraré como hice mi versión de una tarjeta que resulta ser bastante útil, tanto que no puedo creer como alguien no se ha dispuesto a hacerlas en masa, pero bueno, ese no es el punto. Se trata de una tarjeta diseñada para programar microcontroladores PIC18f4550, pero que se puede utilizar con casi cualquier microcontrolador PIC de 40 pines. A grandes rasgos, estos microcontroladores PIC son algunos de los más usados en proyectos que requieren micro control, gracias a su amplia gama de funcionalidades que lo convierten en un arma mortal para el desarrollo y aplicación de la ingeniería. Esto es todo en cuanto al microcontrolador, puesto que no nos vamos a centrar en él en esta oportunidad.

Descripción 

He diseñado esta tarjeta con el único fin de ahorrar tiempo y esfuerzo a la hora de programar el microcontrolador PIC18f4550. Básicamente, cuando estamos programando estos microcontroladores, debemos hacer una serie de conexiones, que en realidad no son difíciles, pero siempre es tedioso tener que hacerlas en la protoboard cada vez que queremos probar un código. Por esa razón, quise hacer un circuito impreso que me permita hacer una sola conexión y probar mi proyecto cada vez que lo requiera sin tener que hacer todo el proceso previo.

Diseño

Elementos de la tarjeta

Para programar el PIC18f4550 existen varias formas de hacerlo, pero la que yo más utilizo es la que se realiza con un programador llamado PICKIT3. Es así como esta tarjeta está desarrollada para usarse exclusivamente con este programador, aunque también se puede usar las otras formas siempre y cuando se realicen las conexiones de los pines correctamente. El programador, y el circuito usado en la mayoría de casos para poder programar el microcontrolador te los muestro a continuación.

Conexión  estándar para programar.

La misión de la tarjeta es tener listas estas y algunas conexiones básicas necesarias para programar el microcontrolador, así solo tenemos que subir nuestro código y probar nuestro sistema. 

Las conexiones básicas que va a llevar esta tarjeta son:

• Configuración de oscilador externo con cristal de 20 MHz.

Configuración oscilador externo con crystal resonador.

• Botón de RESET.
• Led indicador de encendido.

Conector header-hembra.

Otra característica que quiero en esta tarjeta, es implementar los conectores tipo header-h, como los mostrados en la imagen de la izquierda, al igual que los de Arduino, esto para lograr una conexión rápida y directa de los puertos de microcontrolador con los elementos periféricos que usemos en nuestros proyectos.

Por último pero no menos importante, necesitamos que la tarjeta, después de programar el microcontrolador, NO esté siempre conectada al programador y a un computador para poder alimentarse y funcionar. Por esta razón, agrego una sección de alimentación externa con un regulador de voltaje LM7805, que puede tener una entrada de hasta 12 V (40 V en realidad, pero no es recomendable, no lo hagan plis). y una salida de 5 V necesarios para la alimentación del microcontrolador, este regulador va acompañado de un suich deslizable y un fusible de 1 A, ya que la máxima corriente que nos puede entregar el regulador 7805 es de 1 A. El circuito a implementar es es siguiente

Esquemático

Así las cosas, el esquemático completo utilizado para esta tarjeta es este

Esquemático del proyecto.

PCB

Con el esquemático listo, procedo a realizar el diseño en PCB (Printed Circuit Board), es decir, como quiero que quede la tarjeta, y esta es la primera versión de este diseño

Diseño PCB, parte superior.

Diseño PCB, parte inferior.

Esta tarjeta va a ser de color negro, tiene indicaciones en todas las partes, además, por la parte inferior tiene mi logo. Ahora, solo resta mandar a hacer esta tarjeta a una empresa de elaboración de PCB's china, que no voy a mencionar hasta que me patrocinen :v pero, así se debería ver al final con todos los componentes sobre ella.

Elaboración

Componentes

Lo primero que necesitamos para hacer nuestra tarjeta son los componentes, aquí hay una lista con todos ellos

• 1 Conector Jack DC 5.5x2.1 mm
• 1 Mini interruptor deslizante SPDT de 3 pines
• 1 Caja porta fusible BLX-A para fusible corto (5x20mm)
• 1 Fusible corto 5x20mm 1A
• 2 Capacitores electrolíticos 10µF x 16 V
• 2 Capacitores cerámicos 15pF x 50V
• 1 Capacitor cerámico 220nF x 50V
• 1 Led 5mm rojo (Color de preferencia)
• 1 Resistencia 180Ω 1/4W
• 1 Resistencia 10kΩ 1/4W
• 1 Regulador de voltaje LM7805
• 1 Cristal resonador 20MHz
• 1 Botón 6mm x 6mm x 5mm de 2 pines
• Regletas tipo header (pueden ser hembra, macho o mezcladas desde que sigan las siguientes dimensiones. Cantidad: (filas x pines). 1: 2x18; 1: 2x11; 1: 2x7; 2: 2x5
• Regleta tipo header-macho ángulo recto (90°) de 1 x 6 (filas x pines)
• 1 Tarjeta TPJX1

Tarjeta

Con el diseño PCB hecho anteriormente, mandé a hacer las tarjetas a China, vamos a soldar en esta tarjeta todos los componentes anteriores.

TPJX1.

Componentes.

Después de soldar todos los componentes, este es el resultado

Prueba 

Para comprobar su funcionamiento vamos a programar un código muy sencillo, simplemente vamos a mostrar unos mensajes en una pantalla LCD, para que observes mejor este proceso, te invito a ver el video al inicio. Así es como funciona nuestra tarjeta en modo de programación y en modo de alimentación externa.

Programación de la tarjeta.

Alimentación externa.

Nuestra tarjeta funciona y está lista para ser utilizada en todos aquellos proyectos que involucren microcontroladores PIC de 40 pines. Es compatible con microcontroladores PIC18f4550, PIC184455, PIC18F4682, PIC18F4685, PIC16F877 y PIC16F874.

Si estás en Colombia y te interesa adquirir esta tarjeta puedes hacerlo aquí, de paso me apoyas en mi emprendimiento😊

Sígueme en mis redes sociales: Facebook, Instragram y YouTube.