AVR -kokoonpanon opetusohjelma 8: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tervetuloa opetusohjelmaan 8!

Tässä lyhyessä opetusohjelmassa aiomme ottaa hieman harhautumista kokoonpanokielen ohjelmoinnin uusien näkökohtien esittelystä näyttääksemme, kuinka prototyyppikomponentimme siirretään erilliselle "painetulle" piirilevylle. Syy on se, että tässä vaiheessa tärkein prototyyppinen leipälautamme on täynnä niin paljon siruja, johtoja, painikkeita ja LED -valoja, että uusien asioiden testaaminen on vaikeaa ja koska meidän on lopulta siirrettävä komponentit omille levyilleen, voimme yhtä hyvin aloittaa nyt. Monet teistä ovat todennäköisesti jo taitavia asioita, joita käsittelemme tässä opetusohjelmassa, joten voit katsoa tätä opetusohjelmaa vain rentouttavana taukona koodauksesta.

Joten tänään siirrämme noppatelamme ATmega328P ja siihen kuuluvan noppaparin ulkoiselle levylle, jossa on liitännät emolevyllemme kommunikointia varten ja virran saamiseksi. Sitä paitsi nopan johdotus ja toiminta ovat itsenäisiä kyseisen komponentin sisällä.

Voit luultavasti ennustaa tästä, että lopullinen tavoitteemme on tehdä tämä jokaisella komponenteilla, jotka rakennamme matkan varrella, jotta kun olemme valmiit, voimme piilottaa ne kaikki kauniiksi paketiksi, joka toimii painikkeiden avulla näkemättä kaikkia johtimista ja sisäisistä toiminnoista.

Vietämme suurimman osan tästä opetusohjelmasta fyysisiin tehtäviin, kuten piirin suunnitteluun, prototyyppikortin kartoittamiseen ja juottamiseen yhdessä, mutta meidän on tehtävä vähän ohjelmointia lopussa, kun olemme siirtäneet asioita. Syynä on se, että käytämme lopulta 2-johtimista sarjaliitäntää kommunikoidaksemme pääpääohjaimemme ja kaikkien "orja" -ohjainten välillä, jotka muodostavat tämän opetusohjelmasarjan kokonaisprojektimme osat ja Kuten muistat, opetusohjelmassa 6 keksimme eräänlaisen Morse -koodityyppisen menetelmän, jolla voimme ilmoittaa noppapullistamme noppapullista (opetusohjelma 4) rekisterianalysaattoriin (opetusohjelma 5), joka näytti noppapullan tulokset binäärinä 8 LED -valolla. No, se oli vain "roll your own" -tapa kommunikoida, jota päätin käyttää, koska tuolloin oli liian aikaista aloittaa 2-johtiminen sarjaliikenne. Olemme nyt melkein valmiita sukeltamaan sarjaviestinnän syvään päähän, ja teemme sen opetusohjelmassa 10, mutta toistaiseksi meidän on ennakoitava tämä tuleva kehitys ja joudutettava uudelleen noppapullon LEDit, jotta voimme vapauttaa kaksi nastat, joita tarvitsemme sarjaliikenteeseen.

Nämä ovat ATmega328P: n SCL- ja SDA -nastat. Näet pinout-kaaviosta, että niitä kutsutaan myös nimillä ADC5 ja ADC4, kun niitä käytetään analogisista digitaalisiin muunnoksiin, niitä kutsutaan nimillä PCINT13 ja PCINT12, kun niitä käytetään "Pin Change Interrupt" -nastina, ja lopulta kutsumme niitä yleensä PC5: ksi ja PC4: ksi kun sitä pidetään yksinkertaisesti PortC: n nastoina. Koska käytimme näitä kahta tappia osana noppapyöräämme eri syistä (tärkein niistä oli se, että se helpotti koodausta ja johdotusta levyn LED-valoihin), meidän on nyt muutettava koodiamme ja johdattettava se hieman uudelleen vapauta nämä nastat tulevaa kommunikointia varten.

Aloitamme siis suunnittelulla, leikkauksella, johdotuksella ja juottamisella. Sitten kirjoitamme noppapullin uudelleen toimimaan uuden kokoonpanomme kanssa ja testataan lopuksi, että se toimii edelleen.

Tämän opetusohjelman suorittamiseksi tarvitset seuraavat asiat:

1. Vakiotavaraa, jota tarvitset aina ja jonka lopetan toistamasta koko ajan: prototyyppikorttisi, kopio tietolomakkeestasi ja ohjeistostasi sekä aivosi.
2. Langattoman piirin prototyyppikortti, kuten tämä: https://www.ebay.com/itm/191416297627 Aion käyttää tämän levyn Measure Explorer 103RAWD -versiota: https://www.ebay.com/itm/103RAT -piiri-proto-proto… koska minulla on joukko niitä käsillä, mutta 103RAW-0-versio, jonka linkitän yllä, toimii myös hyvin.
3. Leikkurit, langat, juotos, juotosraudat, "auttavat kädet" tai mitä tahansa pitää tavaraa jne. Jne. Jne. Jälleen, tästä lähtien lopetan myös näiden tavaroiden luetteloinnin. Jos olet todella päässyt niin pitkälle näissä opetusohjelmissa, sinulla on luultavasti kaikki tämä juttu jo.

Tässä on linkki koko AVR-kokoonpanon opetusohjelmien kokoelmaan:

Vaihe 1: Suunnittele kytkentäkaavio

Viileä asia Measure Explorer -levyissä on, että jos otat jonkin aikaa ja kartoitat asiat alussa, voit säästää itsellesi paljon johdotusta lopussa. Joten aloitamme asettamalla asettelumme jonkin aikaa ennen kuin aloitamme juottamisen. Tällaisella levyllä sinun on leikattava joukko liitäntäjohtoja, mikä ei ole niin helppoa, mutta tuloksena on erittäin mukava kompakti levy, jossa on minimaalinen sotkuinen johto. niin, että se mahtuu levylle. Mukava tapa tehdä tämä on ladata kartan kartta ja käyttää sitä sitten leikkiä eri malleilla, kunnes löydät toimivan. Tässä on ME-PB-103RAWD: n asettelu https://www.bluemelon.com/photo/3483513-T800600-j.webp

Vaihe 2: Katkaise piirin piirilevy

Ota ensin terävarsi ja piirrä piirisi taululle käyttämällä edellisessä vaiheessa kartoitettua asettelua. Toisin sanoen piirrä viivoja, jotka edustavat johtoja. Älä piirrä mitään komponenttien suhteen, vain liitäntäjohdot kuten ensimmäisessä kuvassa. Huomaa, että kun ruuvaat (ja jos olet jotain minun kaltaista, ruuhkaat asiat monta kertaa näissä vaiheissa), voit käyttää pyyhekumia ja poistaa rivin. Tee tämä levyn molemmille puolille.

Seuraavaksi sinun on katkaistava linjojen liitännät. Jos katsot levyä tarkasti, näet, että jokainen tapin reikä on liitetty neljään viereiseen reikään levyn molemmilla puolilla, joten kaikki levyn reiät on kytketty toisiinsa aloittaessasi. Joten sinun on leikattava jokaisen langan molempia puolia eristääksesi ne. Yleisin tapa tehdä tämä leikkaus on Exacto -veitsi. Mutta imen Exacto -veitsiä ja luultavasti leikkaan itseni. Käytän siis Dremeliä, jossa on ohut leikkuutyökalu. Toivon, että minulla olisi jonkinlainen hiontalaite, joka osui terävään pisteeseen, koska se toimisi parhaiten - mutta minulla ei ole sellaista, joten käytin leikkaussahan kiinnitystä. (Huomautus lisätty: Tämän projektin päätyttyä huomasin, että Dremelsin pienemmät "raskaan leikkuupyörän" päät toimivat parhaiten, ne näyttävät pieniltä ympyröiltä hiekkapaperia ja toimivat kuten tässä näkyvä leikkuutyökalu, paitsi että ne ovat halkaisijaltaan pienempiä ja niin on paljon helpompaa nähdä ja hallita leikkauspaikkaa)

Matkan varrella on hyödyllistä pitää levyä valoa vasten ja varmistaa, että johdot on todella katkaistu. Saatat olla ärsyyntynyt siitä, että levyn molemmilla puolilla on liitoksia, joten sinun on toistettava leikkaus uudelleen toisella puolella, mutta luulen, että näet tämän pointin, kun olet valmis. Tein paljon virheitä katkaisemalla lankoja, joita ei olisi pitänyt katkaista, ja toisen puolen edelleen kytkeminen osoittautuu mukavaksi.

Piirin katkaiseminen levylle vie melko vähän aikaa ja kärsivällisyyttä, mutta se on hauskaa, kun saat sen hyväksi.

Vaihe 3: Juottaa komponentit ja testaa

Nyt kun olet eristänyt kaikki piirilevyn johdot, voit aloittaa juottamisen yksittäisille komponenteille.

Juotin ensin yhden nopan LED -valot, sitten otin positiiviset ja negatiiviset johtimet leipälevyltäni ja testasin kunkin LED -liitännät varmistaakseni, että ne ovat eristettyjä toisistaan ja toimivat.

Samoin toisen kuoleman kanssa.

Johda sitten vastus jokaiseen muottiin ja 10K -vastus levyn takaosaan.

Kiinnitä sitten kideoskillaattori, 22pf -korkit, painikkeet ja ATmega328P. Saatat haluta juottaa siruliittimen ja sovittaa ATmega328P -laitteesi siihen, jotta voit poistaa sen haluttaessa ja käyttää sitä jossain muussa paikassa. Juotin siruni pelilaudalle, koska tiedän, mitä rakennamme lopulta kaikkien näiden opetusohjelmien avulla, ja tiedän, että pidän siitä tarpeeksi, etten halua ottaa sirua ulos.

Huomaa, kun katsot taulun takaosaa, tapa, jolla kiinnitimme otsikot. Käytin pitkiä tappeja ja taivutin niitä vaakasuoraan, jotta ne eivät tartu ulos levystä. Tämä on niin, että voin lopulta peittää levyn painikkeiden ja LEDien tasolle säiliöllä, eikä otsikot pääse tiellä. Meillä on otsikko Tx: lle, Rx: lle, jotta voimme ohjelmoida sirun, meillä on otsikko SDA: lle, SCL: lle, jotta voimme käyttää 2-johtimista viestintää myöhemmin. ja meillä on 3 -nastainen otsikko AVCC: lle, AREF: lle ja GND: lle levyn toisella puolella. Minulla on kaikki maadoitetut ja VCC -nastat kytkettyinä sirulle, joten tarvitsemme vain yhden tehon.

Lopuksi, kun kaikki on kytketty, me langat kuolee 1 to die2 kuten leipälaudalla, jotta voimme hallita molempia noppaa vain 9 nastaa.

Nyt meidän on muutettava koodiamme niin, että se ohjaa tätä uutta asetusta.

Vaihe 4: Kokoonpanokoodi ja video

Olen liittänyt kokoonpanokoodin ja videon noppapullista toiminnassa. Tein vain, että otimme noppirullamme koodin oppaasta 6, muokkasin tapit vastaamaan uutta asettelua ja poistin viestintäaliohjelman, koska kirjoitamme uusi opetusohjelmassa 10. Seuraavan kerran me avaamme näppäimistön uudelleen ja opimme hallitsemaan 7-segmenttisiä näyttöjä.