Una piccola scheda, senza fronzoli, flessibile per ogni necessità.
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Tempo fa avevo bisogno di una piccola scheda di sviluppo per microcontrollori PIC 18F2550; doveva essere semplice, flessibile e facile da assemblare.
Avevo chiaro che dovesse essere un dispositivo da poter riutilizzare facilmente in diversi progetti in modo da abbattere in futuro i tempi di sviluppo e i costi di produzione.
In un’ottica di riusabilità decisi che la scheda, una general purpose, doveva avere a bordo il minimo indispensabile. Less is more. Ridurre il numero di componenti, oltre a evitare di avere a bordo una zavorra utilizzata solo in occasioni troppo specifiche, permette di ridurre le dimensioni del PCB: una scheda più piccola può essere inglobata più facilmente e comunque ha dei costi di produzione più bassi.
Ho deciso quindi di lasciare fuori lo stadio di stabilizzazione della +5V (un classico 7805 o similare) poiché in molti progetti utilizzo un alimentatore stabilizzato che serve varie schede; con la stessa filosofia ho optato per escludere led ed eventuali switch a pulsante da pcb (ad esempio quello di reset). Ho tenuto quindi solo lo stretto necessario.
Ne è venuto fuori un pcb davvero semplice che ha richiesto poche ore di disegno al CAD per lo schema elettrico e poi lo sbroglio (nel caso specifico ho usato Eagle di Autodesk).
Ho optato per la tecnologia thru-hole per semplificare la fase di montaggio: con un minimo di manualità puoi fare tranquillamente le saldature anche sul tuo tavolo in salotto (sempre che tu abbia una moglie tollerante). La scheda vede un ingombro di 60x45mm; sto comunque pensando a una versione SMD per ridurre ulteriormente le dimensioni e poterla utilizzare ove gli spazi disponibili sono veramente esigui.
Connettorizzazione
La connettorizzazione? Ho previsto due pin-strip (X3 e X4) con passo 2.54mm per i segnali di I/O, due piazzole (X2) ad una distanza di 2.54mm per l’alimentazione esterna (richiede una +5V esterna stabilizzata), un connettore USB (X1), un connettore ICSP passo 2.54mm a 6 pin per la programmazione on-board.
Su X2, X3, X4, e ICSP puoi saldare delle pin-strip oppure direttamente i cavi provenienti dalle altre sezioni del vostro progetto (ovviamente dipende dal contesto). Se non prevedi di usare la USB puoi anche non montare X1.
Devi notare che il pin 1 di ICSP è collegato direttamente al pin 1 di IC1 (il PIC) e pertanto puoi realizzare il RESET utilizzando questo contatto (ICSP-1) e collegarlo a massa attraverso una circuiteria esterna (nel caso più banale con un interruttore a pulsante).
Componenti
Sulla scheda trova posto IC1, ossia il micro PIC 18F2550 (nella foto è montato su zoccolo), la capacità di bypass C1 da 100nF posta in prossimità dei pin 19 e 20 di alimentazione del micro, il quarzo Q1 da 20MHz, i relativi C2 e C3 da 15pF, C4 da 470nF per la USB (come per il relativo connettore, puoi non montarlo se non usi la USB), R1 da 10KOhm e il diodo D1 tipo 1N4004 che portano la +5V al pin 1 del micro. Attenzione, se vuoi modificare la frequenza del quarzo devi ricalcolare i valori di C2 e C3 come specificato nel datasheet di Microchip.
All’occorrenza è anche possibile rimuovere completamente Q1, C2 e C3 e utilizzare l’oscillatore interno del micro.
Jumper
Sulla scheda trovano posto i due jumper JP1 e JP2 che servono rispettivamente per prelevare la +5V dalla USB (JP1 in conduzione) e per collegare il connettore ICSP al pin 26 (RB5/PGM) del micro per il debug (JP2 in conduzione).
Buon divertimento!
Datasheet del PIC18F2550 (dal sito Microchip)
Interessante!