ＪＤＭプログラマでの対策（その１）

　パソコンのシリアルポートの電流不足は、ＪＤＭプログラマにとって「弁慶のなきどころ」「アキレス腱」です。なんとかならないものでしょうか？　「だからメーカー製のＰＩＣライタを最初から買っておけばよかったのに…」。そういわれると、ＦＥＮＧ３は内心で「むかっ」とします。自作しようというのに、「だったら買えば…」は、ないでしょう。

　シリアルポートの電流不足でも、つぎのようにすると、ＰＩＣに書きこめるようになるばあいがあります。

　上図は標準のＪＤＭプログラマの回路図の一部です。ＪＤＭプログラマのツェナダイオードＤ６を８．２Ｖのものから８．７Ｖ、９Ｖ、１０Ｖ、１１Ｖなど、数ボルト程度ツェナ電圧の高いものに取り替えると、プログラム書きこみができるようになるばあいがあります。この方法は、通常の８．２Ｖのツェナダイオードで正常にＰＩＣに書きこめているばあいは、ためしてはいけません。ＰＩＣを破損するおそれがあります。あくまでも、電流不足のばあいのみです。

　ツェナ電圧の高いツェナダイオードに取り替えると、プログラム書きこみに成功するばあいがあるというのは、どういうわけでしょうか？　こたえは、電流不足が関係しています。じつは、ツェナダイオードのツェナ電圧は、電流が小さいと、定格よりかなり下回ります。また、ツェナ電圧の小さいツェナダイオードほど、この傾向は大きくなります（くわしくは、ツェナダイオードのメーカー各社のデータシートを参照してください）。

　つまり、シリアルポートの電流不足が、Ｄ６のツェナ電圧を引き下げ、ＰＩＣのプログラミングに必要な電圧をさらに制約していたわけです。定格電圧の少し高い目のツェナダイオードに取り替えると、プログラミングに必要な電圧の範囲内に達することがあるというしだいです。このばあいでも、ＴｘＤの出力する電圧-０．６Ｖを超えることはありませんから、ねんのため。

　つぎの方法として、トランジスタＱ１をとりはずして、エミッタ、ベース、コレクタがつながっていた点を１つにする、という、ちょっと乱暴な方法があります。トランジスタＱ１は、バッファの役割をしています。このトランジスタによっておよそ０．６Ｖの電圧降下が生じますので、これをなくせば、０．６Ｖの電圧がかせげるというわけです。

　電流不足にたいする対策で、ＪＤＭプログラマにとって「禁じ手」があります。これは、ＪＤＭプログラマに外部電源を供給する、というものです。外部電源不要のライタに外部電源をつかってはいけないから「禁じ手」というわけではありません。ＪＤＭプログラマに外部電源を供給することの危険性については、ＪＤＭプログラマの原作者のホームページでふれられています。かいつまんで説明しますと、ＪＤＭプログラマの５Ｖの基準電圧は、じつはシリアルポートのＧＮＤであり、パソコン本体のＧＮＤなのです。このＧＮＤラインから、ライタのツェナダイオードで５Ｖの基準電圧がつくられています。ここに外部電源をつなぐと、ツェナダイオードが破損するおそれがありますし、なによりもライタの回路がなんらかの理由でショートしたばあい、ダメージはパソコン本体におよぶ可能性があります。こうした理由から、ＪＤＭプログラマでは外部電源を供給することは推奨されておりません。

　ですが、なんでも試してみないと気がすまないたちのＦＥＮＧ３としては、シリアルポートの電流不足を根本的に解消するには、小技ばかりでは無理ですので、この「禁じ手」をためしてみることにしました。普通なら、外部電源を用意して、３端子レギュレータをつかって５Ｖと１３Ｖのプログラミング電源をつくるところですが、これは上記の理由と、ライタの動作中にシリアルポートの出力が極性反転を頻繁にくりかえすために、なかなかうまくいきません。

　それで、ＦＥＮＧ３が試した方法とは、ＰＩＣのプログラミングでいちばん電流を消費するＶｐｐを外部電源で確保する、という方法です。この方法なら、外部電源のＧＮＤをライタの基準電圧につないで、そこからＶｐｐを嵩上げすればいいだけなので、面倒な電源回路をくむ必要はありません。具体的には、下図のようにします。

　どうです、かんたんでしょう。これで、ＭＣＬＲ端子に印可する１３Ｖの高電圧は十分な電流で確保されます。ＦＥＮＧ３は００６Ｐ（９Ｖ）のマンガン乾電池を使用しました。標準のＪＤＭプログラマではこの図のようにすればＯＫですが、ＦＥＮＧ３のホームページで紹介しているＰＩＣライタ５号機以後のライタで、ＬＥＤと６．２Ｖのツェナダイオードを組み合わせてＶｐｐの電圧をつくっている回路では、００６Ｐをつないだ時点でＬＥＤに電流がながれて点灯しっぱなしになりますので、ＬＥＤと６．２Ｖのツェナダイオードをとりはずし、かわりに８．２Ｖのツェナダイオードをとりつけます。

　じっさいにこの追加回路で、ＰＩＣへのプログラム書きこみテストをおこなってみました。ところがＦＥＮＧ３は電流不足のシリアルポートをもった最新のノートブックパソコンはもっていませんので、書きこみテストには、ラトックのＵＳＢ＜＞シリアル変換アダプタをつかいました。このアダプタは、３０ミリアンペア程度の電流しかながせませんので、ライタにつないでもプログラムの書きこみで確実に失敗します。

　この方法でＰＩＣ１６Ｆ８４Ａにプログラム書きこみのテストをしましたが、あっさりと書きこみＯＫでした。ＰＩＣ１２Ｆ６７５では、プログラム書きこみのアルゴリズムが複雑で時間がかかりますので、ＷｉｎｄｏｗｓＡＰＩ経由でないとつかえないＵＳＢ＜＞シリアル変換アダプタだと、何倍も時間がかかります。そのせいでしょうか、１２Ｆ６７５では１６Ｆ８４Ａとおなじ書きこみソフト「ＩＣ-Ｐｒｏｇ」の設定では、ベリファイでエラーがでました。そこで、書きこみソフトの設定で遅延を最大にしてみると、エラーもなくプログラム書きこみに成功しました。ということは、高価なＵＳＢ接続のライタでなくても、適当なＵＳＢ＜＞シリアル変換アダプタがあれば、ＵＳＢポートしかないノートパソコンでもＪＤＭプログラマでＰＩＣにプログラム書きこみができるようになるということですね。

　この方法は、電流不足にたいしては、かなり効果がありそうですが、電源の回路をあやまってショートさせないように気をつけないといけません。製作にあたっては、配線を確実におこなってください。みなさんのＰＣ環境で各種ＰＩＣデバイスで試されたら、結果をおしらせくださるとうれしいです。なにぶん、単純な方法なので、だれも試さなかったのでしょう、インターネットで検索しても、類似の方法をＦＥＮＧ３はみつけることはできませんでした。でも、実地に試してみてうまくいったので、恥を承知で公開することにしました。

　注意事項：ＰＩＣライタの製作にあたっては、自己責任でおこなってください。このページに記載されている情報をもとに製作された結果、ライタが動作しない、ＰＩＣが破損した、パソコンが壊れた、家庭不和になった等の損害を被られても、ＦＥＮＧ３はいっさい関知しません。