Gravador PIC K150: Manual Técnico Completo

Introdução

Neste manual, será apresentado como instalar, configurar e utilizar o Gravador PIC K150. Se desejar adquirir este produto, clique aqui.

O Kit Gravador PIC Profissional K150 ICSP USB Automático é uma das ferramentas de desenvolvimento e manutenção mais consolidadas e acessíveis para a programação de microcontroladores da família Microchip PIC. Equipado com comunicação USB nativa via conversor serial integrado e um circuito elevador de tensão (step-up) dedicado para gerar a tensão de gravação de alta voltagem ( $V_{PP}$ de até 13 V), o programador K150 dispensa qualquer fonte de alimentação externa para operar em bancada.

A placa conta com um soquete ZIF (Zero Insertion Force) verde de 40 pinos com alavanca de travamento rápido, permitindo a inserção e remoção suave de circuitos integrados encapsulados em DIP de 8, 14, 18, 28 e 40 pinos sem o risco de entortar ou danificar seus terminais. Além da gravação direta no soquete, o K150 disponibiliza uma barra de conexão ICSP (In-Circuit Serial Programming) de 6 vias, viabilizando a atualização de firmware diretamente na placa da aplicação final do usuário.

Especificações técnicas

Principais especificações

Parâmetro	Especificação
Modelo comercial	Gravador PIC K150 ICSP USB Automático
SKU RoboBuilders	RB2421
Interface de comunicação com o computador	USB 2.0 Full Speed (Conector USB Tipo B fêmea)
Chip conversor USB-Serial integrado	Prolific PL-2303
Famílias de microcontroladores suportadas	PIC10, PIC12, PIC16 e PIC18
Soquete de programação integrado	Soquete ZIF de 40 pinos com alavanca de pressão
Interface de gravação externa	Conector ICSP de 6 pinos (passo padrão 2,54 mm)
Protocolo de gravação	HVP (High-Voltage Programming) e ICSP
Software de controle compatível	Microbrn / MicroPro (para ambiente Windows)
Indicadores visuais de status	LED Power (Alimentação USB) e LED Run / Prog (Atividade de gravação)
Dimensões da placa (C x L x A)	88 x 46 x 15 mm
Peso aproximado	65 g

Características elétricas e operacionais

Parâmetro	Valor Nominal	Limite Mínimo	Limite Máximo	Unidade
Tensão de alimentação ( $V_{BUS}$ USB)	5,0	4,75	5,25	V
Corrente de consumo em espera (Standby)	~35	25	45	mA
Corrente máxima durante ciclo de gravação	~120	80	180	mA
Tensão de programação de alta voltagem ( $V_{PP}$ )	12,5 a 13,0	12,0	13,5	V
Tensão de alimentação lógica fornecida ao chip ( $V_{DD}$ )	5,0	4,8	5,1	V
Nível lógico das linhas de dados/clock (PGD / PGC)	TTL 5,0 V	0,0 (Low)	5,0 (High)	V
Temperatura de operação ambiente	25	-10	+60	°C

Descrição do produto

O que é o Gravador PIC K150?

O Gravador PIC K150 é um módulo programador de bancada dedicado a microcontroladores Microchip PIC das famílias baseline, mid-range e standard. A placa integra um microcontrolador mestre programado de fábrica que atua como gerenciador do protocolo de gravação, um conversor USB-Serial da família Prolific PL-2303 e conversores de nível lógico e de alta tensão para gerar com precisão os pulsos de apagamento, programação e verificação de memória Flash e EEPROM.

Por meio da porta USB, o dispositivo é reconhecido pelo sistema operacional como uma porta de comunicação serial virtual (COM). O software proprietário Microbrn (MicroPro) estabelece o diálogo com o firmware do programador, transferindo blocos do arquivo hexadecimal (.hex), configurando os fusíveis de operação (Configuration Bits) e validando byte a byte o conteúdo gravado na memória de programa do microcontrolador.

Para que serve?

Gravar arquivos compilados (.hex) na memória Flash e EEPROM de microcontroladores Microchip PIC em projetos educacionais e profissionais.
Atualizar firmwares em placas prontas através do cabo de conexão serial ICSP de 6 vias sem remover o componente soldado ou encaixado.
Configurar bits de proteção de código, seletores de oscilador interno/externo, temporizadores de inicialização (Power-Up Timer) e cão de guarda (Watchdog Timer).

Por que devo usar?

Alimentação 100% via USB: Não exige tomadas nem fontes chaveadas adicionais na bancada, retirando toda a potência necessária diretamente da porta USB do computador.
Soquete ZIF de travamento suave: Permite realizar ciclos repetitivos de inserção e teste de microcontroladores DIP de 8 a 40 pinos sem deformação mecânica nos terminais.
Excelente custo-benefício para famílias PIC clássicas: Oferece programação rápida e confiável para os microcontroladores mais populares do mercado nacional, como PIC16F628A, PIC16F877A, PIC12F675 e PIC18F4550.

Quando devo usar?

O Gravador K150 é a escolha recomendada para estudantes, hobbistas, oficinas de manutenção e pequenas linhas de produção que trabalham com microcontroladores PIC de 8 bits das séries PIC10F, PIC12F, PIC16F e PIC18F tradicionais em encapsulamento DIP ou conectados via ICSP padrão de 5 V.

Não deve ser utilizado para microcontroladores avançados de 16 ou 32 bits (linhas PIC24, dsPIC33 e PIC32) nem para circuitos integrados operando estritamente em baixa tensão de 3,3 V ou 1,8 V (como famílias PIC de sufixo “LF” ou “K” modernas sem tolerância a 5 V). Para essas famílias avançadas de baixa tensão e microcontroladores de 32 bits, utilize gravadores como o PICKit 3, PICKit 4 ou Snap.

Pinout e diagrama de entradas/saídas

A placa possui duas interfaces principais para conexão com o microcontrolador a ser programado: o soquete ZIF central de 40 pinos e o conector macho ICSP de 6 pinos situado na extremidade inferior da placa.

Terminal ICSP	Identificação	Tipo	Nível Elétrico	Função
1	VPP / MCLR	Saída	~12,5 V a 13,0 V DC	Tensão de programação de alta voltagem / Habilitação de gravação
2	VDD	Saída de Alimentação	+5,0 V DC	Linha de alimentação positiva fornecida ao PIC durante a gravação
3	GND / VSS	Referência	0 V (Terra)	Referência comum de alimentação e sinal
4	PGD (ICSPDAT)	Entrada / Saída Digital	TTL (0 / 5 V)	Linha serial bidirecional de transferência de dados e comandos
5	PGC (ICSPCLK)	Saída Digital	TTL (0 / 5 V)	Linha de clock serial síncrono gerada pelo gravador
6	PGM / AUX	Saída Digital	TTL (0 / 5 V)	Pino de controle auxiliar para gravação Low-Voltage (opcional)

Como fazer a ligação

Requisitos de instalação e alimentação

O gravador K150 deve ser conectado diretamente a uma porta USB 2.0 ou 3.0 do computador utilizando o cabo USB padrão Tipo A para Tipo B fornecido no kit.

💡 Dica: Conecte o cabo preferencialmente nas portas USB traseiras do computador (diretamente soldadas na placa-mãe) ou utilize hubs USB com fonte de alimentação externa própria. Hubs passivos sem alimentação externa podem sofrer quedas momentâneas de tensão na linha de 5 V durante o acionamento do conversor de alta tensão ( $V_{PP}$ ), o que causa falhas de comunicação intermitentes no software.

Tabela de conexões dos terminais

A tabela abaixo descreve detalhadamente cada conexão ilustrada no diagrama:

Terminal de Origem (K150 ICSP)	Cor do Fio	Terminal de Destino (PIC16F628A - DIP-18)	Terminal de Destino (PIC16F877A - DIP-40)	Tipo de Sinal	Observação
Pino 1: VPP	Laranja	Pino 4 (RA5 / MCLR / VPP)	Pino 1 (MCLR / VPP)	Tensão de Programação (VPP ~13 V)	Entrada de alta tensão de gravação
Pino 2: VDD (+5V)	Vermelho	Pino 14 (VDD)	Pino 11 e Pino 32 (VDD)	Alimentação Positiva (+5 V)	Fornecida via USB pelo gravador
Pino 3: GND (0V)	Preto	Pino 5 (VSS)	Pino 12 e Pino 31 (VSS)	Referência Comum (0 V)	Terra unificado entre os circuitos
Pino 4: PGD	Verde / Amarelo	Pino 13 (RB7 / PGD)	Pino 40 (RB7 / PGD)	Dados Bidirecionais (ICSPDAT)	Linha serial de dados e comandos
Pino 5: PGC	Azul	Pino 12 (RB6 / PGC)	Pino 39 (RB6 / PGC)	Clock de Sincronismo (ICSPCLK)	Pulso de sincronismo gerado pelo K150
Pino 6: PGM	Branco	Pino 6 (RB4 / PGM) (Opcional)	Pino 36 (RB3 / PGM) (Opcional)	Modo Baixa Tensão (LVP)	Conectado apenas se programado via LVP

Cuidados e observações de segurança

⚠️ Atenção: Ao posicionar o microcontrolador no soquete ZIF, certifique-se de que a alavanca esteja totalmente levantada em ângulo de 90° antes de encaixar o chip. O pino 1 (identificado pelo chanfro semicircular ou ponto na carcaça plástica) deve ser posicionado rigorosamente alinhado ao topo do soquete, voltado para o lado da alavanca, conforme ilustrado no diagrama interno do software Microbrn.

⛔ Perigo: Nunca insira ou retire o microcontrolador do soquete ZIF enquanto o LED vermelho de atividade (Prog / Run) estiver aceso ou piscando. A linha $V_{PP}$ eleva a tensão no pino MCLR para aproximadamente 13 V; remover o componente durante o ciclo elétrico de escrita causará curto-circuito e queima imediata das portas de I/O do PIC.

Como usar

Guia de operação passo a passo

Abaixo está o procedimento prático completo demonstrado em bancada, cobrindo o download dos arquivos, a instalação do driver Prolific sem conflitos no Windows, o reconhecimento no Microbrn e a queima do arquivo .hex.

Passo 1: Download e organização dos arquivos

Baixe os pacotes abaixo, disponibilizados no repositório local do blog:
- Clique aqui para fazer o download do Software K150 com Microbrn (/downloads/K150software.zip)
- Clique aqui para fazer o download do Instalador / Driver P3200 (/downloads/P3200.zip)
Salve os arquivos K150software.zip e P3200.zip em uma pasta de fácil acesso no seu computador, como a pasta Downloads ou em uma pasta dedicada (por exemplo, C:\K150\).
Clique com o botão direito sobre cada arquivo .zip baixado e selecione a opção “Extrair tudo…” (ou utilize seu descompactador de preferência, como WinRAR ou 7-Zip).
Após a extração, você encontrará:
- Pasta K150 software: contendo o executável microbrn.exe, a tabela de dados de microcontroladores suportados (chipdata.cid) e arquivos de exemplo .hex.
- Arquivo P3200.exe: instalador do driver / utilitário de comunicação USB-Serial (Prolific PL-2303).

Passo 2: Conexão física e checagem no Gerenciador de Dispositivos

Conecte o gravador K150 ao computador através do cabo USB. O LED verde indicador de alimentação se acenderá na placa.
No Windows, pressione as teclas Win + R, digite devmgmt.msc e pressione Enter para abrir o Gerenciador de Dispositivos.
Verifique a seção Outros dispositivos: a placa aparecerá inicialmente identificada como PL2303-USB-to-Serial com um triângulo amarelo de aviso, indicando que o driver ainda não foi configurado.

Dispositivo PL2303 no Gerenciador de Dispositivos antes da instalação do driver

Passo 3: Instalação e seleção da versão correta do driver Prolific

Para evitar o conhecido “Erro Código 10” do Windows em versões modernas (Windows 8, 10 e 11):

Execute o instalador P3200.exe (extraído do arquivo P3200.zip baixado no Passo 1) para registrar os arquivos de sistema.
Retorne ao Gerenciador de Dispositivos, clique com o botão direito sobre o dispositivo PL2303-USB-to-Serial e clique em Atualizar Driver.
Selecione Procurar drivers no meu computador e, em seguida, clique em Permitir que eu escolha em uma lista de drivers disponíveis em meu computador.
Selecione a categoria Portas (COM e LPT) e selecione a versão legada funcional do driver: Prolific USB-to-Serial Comm Port Versão 3.3.2.102 (ou versão compatível anterior a 2012).
Conclua o assistente. O dispositivo será ativado com sucesso e receberá uma porta COM virtual (no exemplo do vídeo, a porta COM5).

Passo 4: Abertura do software Microbrn e seleção da porta COM

Navegue até a pasta do software (extraída do arquivo K150software.zip baixado no Passo 1) e execute o arquivo microbrn.exe.
Na barra de menus superior, clique em File → Port.
Selecione o número da porta COM correspondente à porta atribuída pelo Windows no Gerenciador de Dispositivos (exemplo: COM5).
O software enviará um comando de teste (ping) à placa. A barra de status inferior exibirá a mensagem de confirmação K150 Board Ready, indicando que a comunicação serial bidirecional está ativa.

Seleção da porta de comunicação serial virtual COM no menu do Microbrn

Passo 5: Seleção do modelo do microcontrolador e orientação no soquete

Clique no botão Chip (ou acesse o menu Chip → Chip Selector).
Na lista de componentes, localize e clique no microcontrolador que você utilizará (por exemplo, PIC16F628A).
Observe atentamente a representação gráfica do soquete ZIF na tela do Microbrn. A imagem ilustra exatamente em quais pinos o chip deve ser encaixado:
- Para chips de 18 pinos (como PIC16F628A), o corpo do chip fica encostado no topo do soquete, deixando os pinos inferiores livres.
Levante a alavanca do soquete ZIF, posicione o circuito integrado com o chanfro/pino 1 voltado para a alavanca e abaixe a alavanca para travar o componente com segurança.

Passo 6: Carregamento do arquivo de firmware (.HEX) e revisão de fusíveis

Clique no botão Load na barra de ferramentas.
Selecione o arquivo compilado com extensão .hex (ex.: K150.hex) gerado pelo seu compilador (MikroC, MPLAB XC8 ou CCS C) e clique em Abrir.
O software preencherá a matriz de memória ROM com os opcodes do programa e ajustará automaticamente os bits de configuração salvos no arquivo:
- Oscillator: Seleção do clock (ex.: INT-RC-CLK, XT, HS).
- WDT (Watchdog Timer): Habilitado ou desabilitado (Disabled).
- PUT (Power-Up Timer): Habilitado (Enabled) para aguardar estabilização da fonte.
- MCLR: Definido como pino de reset externo ou pino de entrada digital (RA5).
- BODEN (Brown-out Reset): Proteção contra queda de tensão.
- CP / CPD: Proteção contra leitura indevida da memória Flash e EEPROM.

Software Microbrn com código HEX carregado e ciclo de gravação pronto para disparo

Passo 7: Gravação e verificação do microcontrolador

Clique no botão Program na barra superior.
O Microbrn executará automaticamente as etapas:
- Erase: Apaga a memória de programa e dados do microcontrolador.
- Blank Check: Confirma se todas as células de memória foram limpas com sucesso.
- Write Program: Grava sequencialmente o código na memória Flash.
- Write Fuses & EEPROM: Grava as palavras de configuração e a EEPROM de dados.
- Verify: Lê novamente cada endereço gravado e compara com o buffer do arquivo .hex.
Ao finalizar, o rodapé do software exibirá o status em verde Programmed and Verified OK.
Levante a alavanca do soquete ZIF e retire o microcontrolador gravado.

Modos de operação e ajustes

O gravador K150 opera sob duas modalidades fundamentais de programação:

Modo Soquete ZIF Local (Programação Direta em Bancada):
- Modalidade padrão e mais rápida para gravação de novos lotes de componentes antes da montagem no circuito impresso. O usuário ajusta o microcontrolador no soquete, seleciona o chip na interface gráfica, trava a alavanca e dispara o comando de queima.
Modo ICSP Remoto (In-Circuit Serial Programming):
- Utilizado quando o microcontrolador já está soldado em uma placa final de automação ou montado em protoboard com diversos periféricos interligados. Através do chicote plano de 6 vias conectado na barra ICSP, os sinais de $V_{PP}$ , $V_{DD}$ , $V_{SS}$ , $PGD$ e $PGC$ são conduzidos diretamente às trilhas da placa-alvo.

💡 Dica para projetos com ICSP: Caso sua placa-alvo utilize o pino MCLR com circuito de reset externo (resistor pull-up para +5V e capacitor), adicione um diodo em série (como 1N4148) entre o resistor de pull-up e o pino MCLR (cátodo voltado para o MCLR). Isso impede que a alta tensão de gravação de 13 V ( $V_{PP}$ ) gerada pelo K150 retorne para a linha geral de +5V da sua placa, protegendo os demais circuitos integrados conectados.

Exemplos práticos de uso

Abaixo temos um exemplo completo de código em linguagem C (compatível com o compilador MPLAB XC8) configurado especificamente para ser gravado via K150 no microcontrolador PIC16F628A, implementando um sinalizador de status intermitente (Blink LED) com oscilador interno de 4 MHz:

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// Exemplo: Pisca-LED com Oscilador Interno de 4 MHz no PIC16F628A
// Compilador: Microchip MPLAB XC8 / Gravador: K150 USB (Microbrn)
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#include <xc.h>

// Configuração dos Bits de Fusíveis (Configuration Words)
#pragma config FOSC = INTOSCIO  // Oscilador interno de 4 MHz, pinos RA6 e RA7 livres para I/O
#pragma config WDTE = OFF       // Watchdog Timer desabilitado (evita resets involuntários)
#pragma config PWRTE = ON       // Power-up Timer habilitado (aguarda estabilização de VDD)
#pragma config MCLRE = OFF      // Pino RA5/MCLR configurado como pino de entrada digital
#pragma config BOREN = ON       // Brown-out Reset habilitado (reseta se a tensão cair)
#pragma config LVP = OFF        // Low-Voltage Programming desligado (utiliza gravação HVP do K150)
#pragma config CPD = OFF        // Proteção de leitura da memória EEPROM desabilitada
#pragma config CP = OFF         // Proteção de leitura da memória Flash desabilitada

// Definição da frequência de clock para as funções de atraso (__delay_ms)
#define _XTAL_FREQ 4000000

void main(void) {
    // Configuração dos comparadores internos (desativa comparadores analógicos da porta A)
    CMCON = 0x07;

    // Configuração do sentido das portas (0 = Saída, 1 = Entrada)
    TRISBbits.TRISB0 = 0; // Configura o pino RB0 (Pino 6) como saída digital para o LED
    PORTBbits.RB0 = 0;    // Inicializa o pino com nível lógico baixo (LED desligado)

    while (1) {
        PORTBbits.RB0 = 1;      // Liga o LED conectado ao pino RB0
        __delay_ms(500);        // Aguarda 500 milissegundos
        
        PORTBbits.RB0 = 0;      // Desliga o LED conectado ao pino RB0
        __delay_ms(500);        // Aguarda 500 milissegundos
    }
}

Conclusão

Este manual abordou de forma completa o Gravador PIC K150, cobrindo desde suas especificações até a instalação prática e modos de operação:

Especificações técnicas: detalhamento da alimentação 100% via USB de 5 V, geração interna da tensão de queima $V_{PP}$ de até 13 V, consumo de corrente e compatibilidade com famílias PIC10, PIC12, PIC16 e PIC18;
Descrição e pinout: mapeamento estruturado do soquete ZIF de 40 pinos com alavanca de inserção suave e do conector ICSP de 6 vias para gravação em circuito;
Como fazer a ligação: diagramas esquemáticos com cabos ortogonais padronizados, tabela de conexões De → Para e cuidados essenciais de alinhamento do pino 1 e isolamento da linha $V_{PP}$ ;
Como usar: roteiro prático passo a passo resolvendo a compatibilidade do driver Prolific PL-2303 no Windows, configuração da porta COM, operação do software Microbrn e gravação de código hexadecimal;
Projetos: orientações para integração em circuitos dedicados e links diretos para guias de programação e comunicação de microcontroladores.

Com sua interface USB nativa, circuito elevador de tensão autônomo e soquete ZIF de alta durabilidade mecânica, o Gravador PIC K150 permanece como uma solução robusta e indispensável para qualquer bancada de engenharia e eletrônica voltada à família Microchip PIC.

Solução de problemas

Olá! Sou o assistente técnico da RoboBuilders. Descreva seu problema com o Gravador PIC K150: Manual Técnico Completo e eu ajudarei a encontrar a solução.

O assistente usa IA e pode errar. Confirme informações críticas no datasheet oficial do fabricante.