Witam,
Jak wiemy, w życiu każdego elektronika (programującego różne procki) przychodzi czas, kiedy ma już dość stykówek i straszących pająków. Wtedy pojawia się idea cudownej płytki uruchomieniowej - jak to mówią: "wszystko na pokładzie". No rzeczywiście - przecież zależy nam na ograniczeniu zewnętrznych elementów do minimum. Czyż to nie piękne? Wtedy zadowolony człowiek szuka takich płytek w internecie, a tu oczy takie
i mina nagle blednie. Przyznam, że nie każdego stać na jakiś porządny zestaw uruchomieniowy. Fakt - czasem warto zainwestować trochę pieniędzy. Ja osobiście zainwestowałem w
bluebooka, natomiast samemu wykonam to, co mogę. Chciałbym ci tu i teraz podpowiedzieć jak projektować płytki, ale nie w jakimś programie, lecz zwrócić uwagę na to, jak zostanie wykonana i co na niej się znajdzie. Zapraszam
1. Miłość do AVRPomyśl przez chwilę: czy jesteś tu nowy i dopiero próbujesz zabawy z AVR, czy już rozpaliłeś wielką miłość do tych procesorów. Czy widzisz sobie tu przyszłość? Jeśli tak, to z pewnością możesz stworzyć tak wielki zestaw, jak tylko chcesz. Jeśli dopiero próbujesz zabawy z AVR, to zacznij od oglądania przeróżnych projektów z tymi mikroprockami. Jeśli nie jesteś pewien swoich sił, skompletuj sobie jakiś podstawowy zestaw.
2. Wykonanie płytki Zastanów się, czy płytkę będziesz trawił w domu, czy wykonanie powierzysz jakiejś firmie? Czy będzie to płytka jednostronna, czy dwustronna? Jaki montaż preferujesz: THT (przewlekany) czy SMD (powierzchniowy)? Rozważmy wszystkie powyższe możliwości.
Jeśli posiadasz jakiekolwiek doświadczenie w trawieniu płytek, możesz taki zestaw wykonać w domu. To rozwiązanie jest o wiele tańsze niż wykonanie produktu w wyspecjalizowanej firmie. Jeśli mimo wszystko zależy ci na estetycznym i profesjonalnym wykonaniu PCB - jak najbardziej możesz powierzyć produkcję firmie (kto zabroni bogatemu
). Musisz być jednak na 200 % pewny, że płytka została zaprojektowana poprawnie i nie ma błędów. Inaczej będzie po prostu szkoda pieniędzy.
Jeśli twoja płytka będzie jednostronna, nie widzę problemów, żeby wykonać ją w domu. Niestety, jak to często bywa, korzystamy z różnych darmowych wersji programów do projektowania płytek PCB. Dla przykładu - ograniczeniem programu EAGLE jest wymiar płytki - max. 100 x 80 mm. To znaczy da się te ograniczenie nieco ominąć, ale o tym później
. Wtedy niezbędny jest druk dwustronny. Wydruki obu warstw należy dobrze i precyzyjnie dopasować, a później pomiędzy nie włożyć laminat do prasowania. Ja robię właśnie takie płytki.
Skoro mówimy o ograniczonym miejscu, to wypadało by zastosować jak najwięcej elementów SMD. To znaczy - nie będę cię zmuszał do lutowania układów scalonych, bo wiem, że nie każdy robi to perfekcyjnie. Natomiast zapewniam cię, że nie będziesz miał problemów z lutowaniem rezystorów SMD. Stosuj ich jak najwięcej, by oszczędzać miejsce. Do lutowania SMD polecam cynę
0.56 mm oraz topnik w żelu lub pastę lutowniczą (o wiele tańsza
). Tutaj macie poradnik, nie powinno być problemów z lutowaniem SMD:
[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=sw04bDYbULs[/youtube]
3. Ogólny design zestawuZadbaj o to, żeby zestaw był wygodny w użyciu.
1. Szczególnie zwracam uwagę na to, żeby wszelakie złącza znalazły się po jednej stronie płytki. Chyba nie chcesz mieć przewodów wychodzących na cztery strony świata i plątaniny kabli, prawda?
2. Zapewnij wydajne zasilanie. Początkowo, przy niewielkich projektach, można zasilać zestaw z USB komputera. Jednak z czasem może to nie wystarczać. Umieść na płytce nawet najprostszy stabilizator 78LM05 z kilkoma kondensatorami, aby można było zasilać całość z odpowiednio wydajnego zasilacza. Jeśli wolisz - przygotuj jakiś moduł zasilający do wpięcia w płytkę. To rozwiązanie jest o wiele lepsze. Być może, że w przyszłości zechcesz zasilać zestaw napięciem 3,3 V, wtedy zrobisz dodatkowy moduł, ale ze stabilizatorem LM-1117 3,3 V i z łatwością wymieniać je.
3. Popraw estetykę zestawu. Na przykład ja - maluję płytkę farbą do szkła na kolor czerwony, oczywiście może być inny. Kolorowa płytka jest o wiele piękniejsza niż goła miedź.
4. Sprzęt na pokładzie1. Zaczynając od podstaw - należy zdecydować się na jakiś procesor. Do na prawdę niewielkich projektów zazwyczaj starczy Atmega8. Ale pamiętaj, że kiedyś może już nie wystarczać. Powiem tyle - totalnym minimum w zestawach jest ATmega16. Oprócz tego, że ma więcej Flash'a, to jeszcze posiada więcej pinów (40).
2. Procesor musi się jakoś z nami kontaktować. Proponuję ci umieścić 8 diod (symbolizujących jeden bajt). Jeśli obawiasz się o brak pinów, użyj rejestru przesuwnego (74HC595) tak jak ja.
Zamiast używać, np:
język c
Musisz się zalogować, aby zobaczyć kod źródłowy. Tylko zalogowani użytkownicy mogą widzieć kod.
użyj:
język c
Musisz się zalogować, aby zobaczyć kod źródłowy. Tylko zalogowani użytkownicy mogą widzieć kod.
oczywiście po uprzednim skonfigurowaniu SPI.
Ale co nam same diody, chyba nie będziemy z nich odczytywać kodu ASCII litery zapisanej binarnie
. Tutaj przyda się najprostszy wyświetlacz alfanumeryczny ze sterownikiem HD44780 o wymiarach 2 x 16.
Do podłączenia potrzebujemy 6 lub 7 pinów procesora. I tym razem też: "dla chcącego nic trudnego" - również da się podłączyć wyświetlacz za pomocą 3 pinów z rejestrem 74HC595.
Natomiast wtedy tracimy możliwość odczytywania zawartości wyświetlacza, ponieważ linie danych musiałyby być wyjściami wyświetlacza, a wyjścia rejestru są wyjściami, więc nie odczytamy zawartości. Tym razem zdecydowałem się poświęcić troszkę więcej pinów, a do pinu RW dałem zworkę - wybieram, czy czy ma być podłączona do masy, czy do mikrokontrolera.
3. Wpis danych do procesora. Niemalże we wszystkich zestawach jest kilka przycisków. Ja, ze względu na ograniczone miejsce, zrezygnowałem z nich, natomiast dodałem złączę na klawiaturę PS/2. Daje nam to sto parę przycisków na dwóch pinach.
4. Przechowywanie danych. Ja preferuję karty SD. Są tanie, i łatwe w obsłudze dzięki dostępnym bibliotekom. Wykorzystują one magistralę SPI. Natomiast są zasilane napięciem 3,3 V, więc po za dodatkowym stabilizatorem 3,3 V potrzebny jest jeszcze jakiś bufor jako konwerter napięć, ja użyłem 74LS07 (to i stabilizator w wersji SMD).
5. Dodatkowe peryferia. Ja użyłem dodatkowo zegarka PCF8583 pracującym na szynie TWI.
Widziałem jeszcze zestawy z pamięciami 24Cxx (np. 24C04, 24C64).
6. Gdy brak miejsca... Jeśli brakuje ci miejsca na ścieżki, użyj goldpinów i przewodów połączeniowych. Natomiast jeśli nie masz gdzie zmieścić konkretnych urządzeń, stosuj shieldy, po polsku -nakładki, czyli moduły dołączane do zestawu
7. Komunikacja z komputerem. Zapewniam cię, że warto zastosować nawet najprostszą przejściówkę USB-RS232. Dzięki temu dane z mikroprocesora możesz wysyłać na ekran komputera. Ja użyłem nazywanej przez wiele osób "prowizorkę", czyli CDC-232 opratą o ATmega8. (przewody na zdjęciu służą do wgrania wsadu do Atmegi8).
8. Programowanie procesora.
Nie zapomnij o złączu KANDA (IDC 10 lub BH-10 - tak prosić w elektronicznym
) lub też złącze ISP 2 x 3 piny - w zależności jaki posiadasz programator. Ja posiadam USB-ASP w standardzie KANDA, więc zastosowałem złącze BH-10.
Myślę, że to na tyle. Mam nadzieję, że ci pomogłem rozwiać wątpliwości dotyczące skompletowania sobie zestawu uruchomieniowego.