PICライター ほぼPICキット2の作り方

PICライター「ほぼPICキット2」の作り方です。

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 現在は基板のみ販売しています

 PICKIT2はマイクロチップ社での製造販売が終了しています(在庫を教育関係機関にのみ販売しているようです)
 最新のデバイスには書き込めなくなっているので注意して下さい
 「pickit2 device support」のキーワードで検索して目的のPICに書き込めるか確認してみて下さい
 ソフトウェア/ファームウェアの更新も終了しています
 ソフトウェアバージョン2.61/ファームウェアバージョン2.32が最終版です
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■ほぼPICkit2の機能

 ・それは「ほぼ」PICkit2と同じです。

■どこがPICkit2と違うのか

 使用している部品が違います、それ以外は同じです。
 ソフトも「PICkit2 Programmer」を使用します。そのためほぼPICキット2の取扱説明書はありません。

 ・PICkit2には2個のFETが使用されていますが、これを日本で入手しやすい物に(=秋月電子で販売されている物に)変更してあります。
 ・トランジスターをすべて日本で入手しやすい超定番トランジスター 2SA1015Y、2SC1815Y に変更してあります。
 ・オペアンプはMCP6001からMCP6002に変更してあります。電気的特性は同じなので、実質的に違うのは大きさだけです。
 ・発振子がクリスタルではなくセラロックです。
 ・ショットキバリアダイオードが2個とも1S3に変更してあります。これも日本での入手製を考慮したものです。

 これ以外の部品は互換性のある物を採用しています。半田付けしやすいようにチップタイプの物ではなく
 リードタイプの部品を採用しているので、厳密には周波数特性などが異なりますが、たぶん問題ないと思われます。

■組立時の注意点

 ・向きがある部品の半田付けは注意してください。両面基板は間違って半田付けすると部品が取れなくなります。
  向きがある部品は部品表の背景が黄色くなっている物です。
  間違えた場合は、リードを切断し部品を除去し、新品部品に交換することをお勧めします。
 ・裏面に取り付ける部品は2個ですが、同じ形状をしているので取り付ける場所を間違えないようにしてください。
  基板の裏面にはシルク印刷がありません。
 ・いくつかの部品は間違って取り付けても動いてしまいます。
  その間違いはあまり使わなかった機能を初めて使ったときに現れたり、故障の原因になったりします。
  注意して取り付けてください。
 ・鉛フリー半田は初心者には不向きです。普通の半田を使用してください。もちろんベテランはその限りではありません。
 ・組み立てる前に部品の入り数を確認する必要はありません。不足分が有れば組立後に連絡してください。

■ほぼPICキット2の特徴

 ・もし、あなたがPICではなく「ほぼPICキット2」のほうを焼いてしまったとしても
  部品の交換で直せるかもしれません(もちろん、直せないかもしれません)
  部品は秋葉原やネットショップで入手出来ます。オペアンプとEEPROMは売店でも販売しています。(ちょっと高いですが...)
  高電圧をかけたり、ショートさせないように注意してください。
  特にブレッドボードで仮組みした回路に外部電源(USBの電源供給によらない)を使用しているときは要注意です。
  黒こげになったときは買い直してください。それでもオリジナルのPICkit2を買い直すよりは安く済みます。
 ・もし、ほぼPICキット2が不要になったとしてもPICとオペアンプとそして殆ど使われないのにやたら高価なEEPROMが無傷で回収できます。
  USBケーブルと4本のネジとスペーサーも再利用可能です。オリジナルのPICkit2よりは地球に優しいのです。
 ・ケースに入っていないので、ショートさせ易い構造になっています。これはあなたの集中力を養ってくれるでしょう。
  動かなかったとしても何の保証もありません、これはあなたの冒険心を満足させてくれます。

■良くある質問とその回答

 Q:ファームウェアは書き込まれていますか?
 A:ファームウェアバージョン2.32.00が書き込まれています。
   HEXファイル名は PK2V023200.hex です。
   これに対応する書き込みプログラムはV2.55です。(2009-06-17時点最新のV2.61も同じファームです)
   ファームウェアは頻繁に更新されます。「ほぼPICKit2」をパソコンに接続して
   PICKit2プログラマー(<-Windowsにインストールする書き込み用ソフト)を
   起動するとファームウェアのアップデートが最初に実行されますので、ファームウェアのバージョンを気にする必要性はあまりありません。
   最新のPICKit2プログラマーを使用すべきです。

 Q:完成品の販売はありますか?
 A:PICkit2は完成品です。これはMicrochipDIRECTで購入できます。
   売店で販売していることもあります。

 Q:ケースは販売していないのですか?
 A:販売していませんがケースに入れた方がショートの危険性を回避できます。
   LEDが付いているので透明のケースが理想です。秋月電子の通販コード「P-358」のケースがちょうどの大きさです。(たぶん)
   7mmのスペーサーが付属していますが、ちょっと長すぎるのでケースに入れる場合5mmに変更(どこかで買ってください)してください。

 Q:数量割引はありますか?
 A:部品の購入先は製作ページに示したとおりです。そこには基板メーカーに発注するためのガーバーデータまでもが添付されています。
   もし100個必要なら売店で購入するより直接発注をかけた方が安くなります。売店では100個買っても値引きがありません。
   基板メーカーに発注する前に部品を確保しておくことを忘れずに。

 Q:不良品は交換してもらえますか?
 A:半導体部品は不良であったとしても交換できません。もちろん使う前に壊れていることが確認できれば交換可能ですが、
   使わない限り壊れていることを確認できませんし、間違って使えば壊れてしまうことがあります。
   むかしのICは最初から壊れていることがありましたが、最近のものは保護回路が入っているので、よほど運が良くない限り
   半導体は壊れたりしません。
   プリント基板にパターン切れやショートがあれば交換できます。もちろん既に半田付けしてしまった部品を含みます。

 Q:ほぼPICキット2はニセモノですか?
 A:ほぼPICキット2はオリジナルのPICkit2に似ています。
   人が神に似せて作られたように、ほぼPICキット2もPICkit2に似せて作られました。
   もし、あなたが人ならば、ほぼPICキット2はあなたと同じです。

 Q:PIC24シリーズやdsPICに書き込めますか?
 A:書き込めるか不明です。但し、あなたはその結果を掲示板に書き込めます。
   掲示板のリンクはこのページの一番下にあります。

   掲示板への書き込みはほぼ収束したようです。ホームページの引越に伴い掲示板は廃止します(復活するかもしれません)ので
   疑問点はメールでどうぞ。メールは売店の「問い合わせ」を使用して下さい。

 Q:いつまで販売していますか?
 A:キットの部品は大量仕入れしていません。部品の在庫が切れると秋葉原に買い出しに行きます。
   基板が無くなると販売終了しますが、その時は必ず「基板の在庫が少なくなりました在庫が無くなった時点で販売は終了です」という説明が入ります。
   現在(2011-11-17)基板の残りが約50です。2012年末には番買収量予定です。

 Q:ロジックアナライザー機能は使えますか?
 A:PICkit2クローンなのでPICkit2で使える機能は「ほぼPICKit2」でも使えます。
   このページの下の方をご覧下さい。確認したときの様子を掲載してあります。


■現時点(2009-12-04)書き込み確認できているPICは以下の通りです。

  PIC12F675

  PIC16F628A
  PIC16F677
  PIC16F84A
  PIC16F88
  PIC16F886
  PIC16F873
  PIC16F877
  PIC16F877A
  PIC16F876

  PIC18F452
  PIC18F2320
  PIC18F2420
  PIC18F2550
  PIC18F4455
  PIC18F4550

  25AA1024   1Mビット SPI EEPROM
  24FC1024   1Mビット I2C EEPROM
  24LC512  512kビット I2C EEPROM
  24LC256  256kビット I2C EEPROM
  24LC16B   16kビット I2C EEPROM

 これ以外がダメだったわけではなく、これがテストをした全てで、結果全て書き込めたということです。クローンなので書き込めない物があってはいけないのです。


2008-03-28

ほぼPICキット2の部品表です。この部品表は正確です。プリント基板のシルク印刷と、この部品表の部品番号を照らし合わせて半田付けしてください。一般的な使い方では24LC512は無くても書き込みできます。2つの24LC512を省略すると安価に製作できます。

ほぼPICキット2 部品表
部品番号 型式 数量
プリント基板 P板.com 1
U1 PIC18F2550-I/SP 1
U2 MCP6002 1
U3、U4 24LC512 2
U5ーN-CH NDS9936 1
U5-AND-Q1 FDS4935 1
R1~R3 470Ω 3
R4~R7,R12,R16,R25,R27,R29 10kΩ 9
R8,R9,R24,R30,R34 2.7kΩ 5
R10,R14,R19 10Ω 3
R11,R15,R20,R33 33Ω 4
R17 820Ω 1
R13,R21 1kΩ 2
R22,R26,R35,R36 4.7kΩ 4
R23 100kΩ 1
R28,R31 100Ω 2
C1,C4,C6,C8~C10,C12,C13 0.1μF積層セラミック 8
C7 0.47μF積層セラミック 1
C5,C11,C14 10μF 16V 電解コンデンサ 3
C15 47μF 25V 電解コンデンサ 1
Q2,Q3,Q5,Q6 2SA1015Y 4
Q4,Q7,Q8 2SC1815Y 3
X1 セラロック20MHz 1
D1 1N4148 1
D3,D4 1S3 2
L1 680μH ラジアルリードタイプ 1
SW1 タクトスイッチ 1
なし USBソケット 1
なし USBケーブル(別売) 1
なし 28ピンソケット 1
なし 8ピンソケット 3
なし ICSP用ピンヘッダ 1
なし 6ピンソケット 1
なし ねじ 3mm×6mm 4
なし スペーサ 7mm 4
なし 帯電防止袋 1
DS1 5mmLED 赤 1
DS2 5mmLED 緑 1
DS3 5mmLED 黄 1
※背景が黄色くなっている部品は取り付け向きがあります。 ※R34(2.7kΩ)の取付方法は画面をスクロールしてこのページの中央付近を見て下さい。
ほぼPICキット2の回路図
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
schemaPICKIT2.GIF GIF 回路図

半田は出来るだけ鉛フリーでないもの(=環境に悪い物)を使用してください。GNDのパターンは熱が逃げやすいのでコテの温度を上げ気味にして半田付けしてください。

PICT6533.jpg

スルーホール基板の半田付けは、半田を盛りつけるのではなく穴に流し込むようにします。正しく過熱されれば半田は穴の中に自然に吸い込まれていきます。但しGNDパターンに接している箇所は熱が逃げるので盛り上げて穴に蓋をする感じにします。

PICT6535.jpg

組立は低い部品から半田付けすると良い

裏面のFETの半田付けだけが、このキットで一番難しい箇所です。セロハンテープで仮止めしてから半田付けしてください。これ以外に特に注意点はありません。

PICT6548.jpg

セロハンテープで仮止めすると半田付けしやすい。

裏面にはシルク印刷がありません。この写真を参考に半田付けしてください。裏面に取り付ける部品は、この2つのFETだけです。
(基板のみ購入した人へ)
 形状は異なりますがNDS9936の代わりに2SK30でも動作するとの報告いただきました

PICT6553.jpg

1番ピンの位置が解りにくいFET。僅かにキリカキがありますが文字の向きで判断した方がむしろわかりやすい。

PICT6557.jpg

この方向で文字が読めるように半田付けします。

完成時の姿です。組み立てるときの参考にしてください。トランジスターは2種ありますが、形が同じです。間違えると動きませんので注意してください。6ピンのメスソケットはこの写真の通り半田付けせずにケーブル経由で半田付けした方が使うとき便利です。キットにケーブルは付属していません。ピンヘッダは取り付けなくてもかまいません。PIC18F2550にファームウェアをICSPで書き込むための物です。

PICT6567.jpg

(2009-06-17一部部品が変わりました)

PICT9694.jpg

発振子が茶色いものから村田のセラロックに変わりました。現在販売しているロットは両者が混在しています。

PICT9695.jpg

帯電防止袋がキットに付属しています。ケースに入れるよりお手軽です。

(2010-04-06 ソケットが変更になりました)

R0010553.jpg

丸ピンの方が耐久性が高いのですが取り外す必要性が無いので平ピンのソケットに変更しました。

■遭遇した問題 その1 (書き込み途中で止まる)
2010-05-12追記
トランジスターが飛んでしまった場合も同様の症状になることがあるようです。
電線の長さは200mm程度でも大丈夫です。

PICT6596.jpg

書き込みケーブルが長すぎると緑色のプログレスパーが途中で止まることがあります。書き込みよりも書き込み後のベリファイで止まることが多いような気がします。

PICT6591.jpg

プログレスパーが途中で止まるときは、たいてい赤と黄色のLEDが点灯したままになります。こうなるとUSBケーブルを引き抜くしか方法がありません。

■遭遇した問題 その1 の解決方法

PICT6595.jpg

このように延長ケーブルを使用しないとうまくいきます。うまくいかないケーブルはこの写真に写っている20cm程度の長さの物です。このケーブルはちょっと特殊で電線が内部で螺旋状になっているため、多少コイルとしての性格があります。

PICT6597.jpg

これくらいの長さにすると安定します。

■遭遇した問題 その2 (USB装置を認識できないというエラーが出る)

PICT6613.jpg

ケーブルを抜いて、直ぐに差し込み直すとこのエラーが出る。

PICT6614.jpg

ケーブルを抜いても「ほぼPICキット2」のコンデンサーの蓄電容量のため直ぐに電圧が下がらない。

■遭遇した問題 その2 の解決方法

オリジナルの回路図にはR34が電源間に入っていますが、それが抜けていたのが原因です。オリジナルのPICKit2には何処を探してもR34が見つからないので省略してしまいました。ケーブルを抜いてから1分程度置いてから差し込めば、この抵抗が無くても問題ありません。抵抗を入れた場合も、この抵抗を介して放電しきるまでに数秒かかりますすので激しく抜き差しはしないで下さい。最低5秒置いてから差し込み直してください。

PICT6625.jpg

ここに抵抗を入れる。

PICT6627.jpg

ここでも良い。

電源+はこの写真で明るくなっている部分です、抵抗はこの電源+とGND間に入れればいいので、上記の2例以外にも場所は無数にあります。

PICT6620.jpg

PICkit2のソフトはMicrochip社のここにあります。

「ほぼPICキット2」ユーザー同士の情報交換はこの掲示板を使用してください。親切な人が何か書き込んでくれているかもしれません。
(2009-03-11追記)
この掲示板は書き込みが収束したので廃止しました。

2008-06-04

V2.50の新機能、ロジックアナライザー機能を動かしてみましたが、高速な信号が何処まで検知可能なのか実験が必要です。計測可能な信号数は3つまでですが、そのうち2つは4.7kΩでプルダウンされてしまっているので、回路によっては使用できません。例えば100kΩでプルアップされている信号のロジックレベルは常にLOWで検知されるはずです。PICKit2のプルダウン抵抗(R35,R36)を取ってしまったら制約が無くなるはずです。

logiana.gif

V2.50で追加されたロジックアナライザー機能

PICT7092.jpg

実験回路...というほどの物ではない。5V電源はUSBから供給できる。

テストに使用したサンプルプログラム
0001  program tenmetsu
0002
0003 symbol PORT_OUTPUT = 0
0004
0005 dim bval as byte
0006
0007 main:
0008 TRISB = PORT_OUTPUT
0009
0010 bval = 0
0011 while( TRUE )
0012 bval = bval + 1
0013 PORTB = bval
0014 wend
0015 end.
行番号
解説
11~14行目
変数に1を加えながら無限ループします

MikroBASICで簡単なプログラムを書いてPICKit2のロジックアナライザー機能の性能を確認してみました。

PICT7138.jpg

上のサンプルプログラムでポートBに出力される波形。この波形は100Mサンプリングのロジックアナライザーで計測した物なので、かなり正確です。

PICT7137.jpg

A-B間は1.6μsです

PICのクロック20MHzだと1命令の実行に要する時間は200nsです。サンプル回路のポートB0に出力されている信号は1.6μsなので約8命令分です。この程度の速度がPICKit2のロジックアナライザー機能の限界のようです。メモリー容量が少ないので市販のロジックアナライザーのように長時間信号をキャプチャーすることは出来ませんが、アマチュアの電気工作の場合、信号が出ているか否か、信号が変化しているか否かを調べることの方が多いので、これが役に立つことも多いと思います。一つのパソコンにはPICKit2は1つしか接続できないので 書き込み -> ロジアナでテスト -> 書き込み -> ロジアナでテスト を繰り返すことになると、作業効率は良くありません。

PICT7142.jpg

実験の様子。PICはPIC16F877A-20MHzを使用しています。テスト回路の電源は「ほぼPICKit2」から供給しています。

PICT7139.jpg

カーソル間の時間は同じです

2008-06-07

2台同時接続の結果:
PICプログラマーのV2.50から複数のPICkit2が同時に使用できるようになっているようです。実際に2台接続して同時書き込みを試してみようとしましたが、PICKit2プログラマと後から接続をした方は動作しますが、先に接続した方は後から接続した方に乗っ取られて(?)しまうようで2台同時書き込みはうまくできていません。これはクローン2台の組み合わせ、クローン+オリジナルの組み合わせでも同様でした。Microchip社がこんなお粗末なソフトをリリースするとは思えないのでWindowsのSPレベルなどによって結果が違うのかもしれません。当方の環境は古いWinXpにSP1,SP2を順次適用したものです。

PICT7143.jpg

複数のPICkit2を同時に認識するようになったように見えるが...

PICT7147.jpg

こんなメッセージが出て同時には動かない。表示されているOSのバージョン(ファームウェアのバージョン)はでたらめだ。

2008-06-16

オリジナルのPICKit2の何処を探しても見つからなかったのですが掲示板の投稿でR34の場所がわかりました。さすがにこれには気づきませんでした。器用です。

PICT7227.JPG

C6の上にR34が乗っている。黄色いのがコンデンサC6。

2008-07-02

このキットの良いところは部品が大きいので簡単に修理ができるところですが、通販で部品を取り寄せるとかなり高く付きます。そこで修理キットを販売することにしました。壊れていそうな部品から順番に交換していけば使用した部品代のみで修理が出来ます。往復の送料が¥520かかりますが、部品代は実費に近いので出費は最小限で済みます。
修理キットは送料込みで¥4000ですが、使用しなかった部品代は返金されます。返金先の銀行口座は「ジャパンネット銀行」と「イーバンク銀行」のみです。イーバンク銀行は振り込み手数料無料なので口座を持っていなければ作ることをお勧めします。口座開設には3週間ほどかかるようです。

(2008-07-05追記)
価格が原価ぎりぎりだったので、送料込み¥6000に変更しました。
実際に入っている部品はケースを含めて¥3000ちょっとなのでこの価格なら返却せずにはいられないでしょう。

PICT7345.jpg

修理キット。返送用の封筒も同封(返送先、切手貼り付け済み)

PICT7346.jpg

ICは個別包装

修理キットにはコネクターのたぐいを除く部品 半導体、抵抗、コンデンサ、コイル が入っています。
2個分の部品が入っています。詳しくは添付のEXCELファイルを見てください。
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
syuri.zip OTHER 修理キットに含まれる部品。EXCELファイルです。

2009-06-27

壊れる確率が高いのはトランジスター(2SA1015Y,2SA1815Y)の様です。どのトランジスターが壊れているのかを見つけるのはかなり難しいので全部交換してしまうほうが頭を使わないで済むので楽です。スルーホール基板からトランジスターを取り外す手順は...
 1.足を全部切断する。(出来るだけ足を長く基板に残すように)
 2.部品面に残った足にピンセット(逆作用タイプで挟む)をぶら下げる
 3.ハンダ小手をあててはんだを溶かす。リードはピンセットと一緒に落ちる
 4.穴に残ったハンダをハンダ吸い取り機で除去する

修理をするとハンダのヤニが炭化して黒く基板に残ることがありますが、絶縁抵抗がかなり低くなるようです。これはアルコールで洗うと除去出来ます。

 1.基板をアルコール(イソプロピルアルコール)に漬ける。もちろん部品が付いた基板を。ICは面倒なので取り外さない。約10秒
 2.基板のハンダ面を歯ブラシで擦ってヤニを落とす 約10秒
 3.再度基板をアルコールに漬ける。約5秒
 4.アルコールを拭き取る。遠心力で吹き飛ばす。
 5.ドライヤーで乾燥させる。基板の温度が70度になる程度。(発火に注意!!アルコールの炎は見えません)
 6.2時間程度放置してから、通電

IC4個、基板裏面のFET2個が壊れる確率は低いのではないかと思います。

PICT9719.jpg

修理中の様子

PICT9726.jpg

逆作用ピンセット。つまむと先が開くタイプ。

2013-06-17

販売終了のため基板発注用のガーバーデータを添付してきます R34の問題は修正済み
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
pickit2_eagle.zip EAGLE EAGLE 4.16用 回路図&基板レイアウト
pickit2_fpcb.zip Gerber FusionPCB用 ガーバーファイル
・縦横共に50mm以上あるので 100x100サイズで発注をかける必要がある
・実際にこれで発注をかけたことが無いので正しいかは不明
FusionPCB以外に発注する場合はEAGLEファイルを使って各基板メーカー推奨の方法でガーバーデータを生成して下さい