▌Станок
Для гравировки платы нужен фрезерный станок ЧПУ. Кудаж без него. У меня тут какой то китаец без роду и племени. С рабочим столом 200 на 200мм и 12мм валами.
Опять пришла ко мне Яна из Gearbest и просит, мол а напиши нам опять что нибудь… А что у вас есть? Выбирай! О!!! Дайте мне лазер ватт на десять, я из своего принтера лазерный гравер сделаю! Ага, разбежался. Вот тебе 50 баксов, ни в чем себе не отказывай. Okay :( Ну ладно, 50 баксов тоже халява. Что бы взять? Хм… Вроде ничего не надо, а брать всякий хлам «чтобы взять», да потом его еще описывать не хочется. Ну дерну я инструмента. Например паяльник. Хотя их у меня и так уже хоть засаливай. Но этот необычный. Хотя чего это я, самый обычный, его обозрели уже везде где смогли. Так что я тут последний в очереди.
Если ничего нет, но очень хочется… :-)
 |
Не Keil’ом единым…
Есть такая компания, называется она IAR Systems. Делает много вещей, в том числе и среды разработки и компиляторы для различных архитектур, список которых довольно обширен. Также в числе продуктов компании есть отладчики, наборы разработчиков и т.д. Более подробно со всем этим разнообразием можно ознакомиться на их родном сайте iar.com
Нас же сейчас интересует среда для разработки приложений для архитектуры ARM, в частности Cortex-M3. Есть в их ассортименте и такой продукт и называется он EWARM, что является сокращением от Embedded Workbench for ARM, что в свою очередь, в моем вольном переводе на великий и могучий, звучит примерно как «Среда разработки для встроенных систем на архитектуре ARM», впрочем, за точность я не ручаюсь…
Данная среда поддерживает большое количество микропроцессоров и микроконтроллеров построенных на базе архитектуры ARM разных версий. Полный список можно посмотреть на их сайте Т.к. это серьезная среда разработки, то она поддерживает различные отладочные интерфейсы и средства сопряжения как производства самой IAR так и сторонних компаний, имеет встроенный отладчик, симулятор и т.д.
Но по причине отсутствия у меня какого либо девайса для внутрисхемной отладки рассказать я про все это не могу. А пользоваться симулятором как-то в голову даже не приходило. Я по старинке, пишу, заливаю в контроллер и смотрю что происходит. (Зато их есть у меня. И я вам скоро выдам пример того, какой это рулез. прим. DI HALT)
Есть мнение, что компилятор С/С++ у IAR один из самых лучших, но за это я не ручаюсь, хотя кое какие мои сравнения с Keil uVision v3 показали его превосходство.
В общем, это мощнейшая полноценная среда для разработчика. Кому интересно, изучайте описания на официальном сайте Есть ли версия для линукса я на сайте нигде не углядел, поэтому точно не скажу. (Боюсь, что как всегда ;) Впрочем, там есть могучий и универсальный GCC и обязательно есть поддержка ARM. Так что если есть желающие показать старт проекта под линухом — ждем с распростертыми обьятьями. Пишите на dihalt@dihalt.ru прим. DI HALT)
(далее…)
Хотел вначале толкнуть речугу за ядро, но потом подумал, что этой то инфы на каждом углу, да и рано пока еще. А вот создать простейший проект будет полезней. Также я решил краешком поддерживать и описывать не только STM32F103, но и LPC1343. LPC я буду уделять меньше времени, скорей показывать различия и аналогии. Но, думаю, проблем в освоении не возникнет.
Среда разработки
Я тут однозначно остановился на Keil uVision 4. Эта IDE, пожалуй, является одной из самых мощных и самых массовых не только на ARM, но и на С51 и ряде других камней.
Собственный, весьма неплохой, Си компилятор. Весьма продвинутая и функциональная IDE, плюс в нагрузку там идет мощный симулятор, в том числе с поддержкой периферии, а также всяких виртуальных приборов.
Не как в Proteus, конечно. Схему там не нарисуешь, но вот поглядеть на виртуальный логический анализатор или UART можно запросто. Плюс удобная система создания мастеров кода на ровном месте (всякие визарды аля CVAVR тут дружно пьют йад).
А также Keil поддерживает огромное число разных отладочных систем и JTAG адаптеров. В том числе и ColInkEx, который юзаю я.
Недостатки тоже есть. Во-первых, Keil uVision идет только под винду. Так что линухоиды либо извращаются с виртуалками (но не факт что получится), либо обламываются и корячат из подручного материала что то свое. Впрочем, им не привыкать к геморою со спец софтом :)
Во-вторых, Keil платный. И стоит он весьма неслабых денежек.
Кряки, конечно же, валяются на каждом углу. Но! Мы же честные и на наше счастье в Keil есть демо режим, дающий нам ограничение в 32кила. Под наши заморочки с Cortex M3 хватит вполне (а в LPC1343 больше и нету, кстати ;) ).
(далее…)
Помнится в первой части закончили мы на том, что забодяжили плату, залили все полигоном и раскидали шелкографию, чтобы не налезало.
Теперь возьмемся за редактор компонентов. Т.к. библиотеки хоть и обширные, но нельзя обьять необьятное. Так что рано или поздно попадется тебе такая деталька которой нет в библиотеках. Либо библиотечная не понравится. И придется рисовать свою. Что до меня, так я постоянно то готовые правлю, то новые создаю.
Создание своего компонента в Eagle cad
Когда я впервые сел за орла, мне это покзалось очень запутанным и сложным, но на деле, если отбросить мишуру, все будет очень и очень просто. Давайте-ка создадим, для примера, что нибудь несложное. Например линейный стабилизатор LM-1117-3.3 в разных корпусах. Его я не нашел в библиотеках.
Итак, вначале даташит на LM1117
 |
Задача ясна, будем творить. Открывай главное окно Орла и в меню выбирай File—New—Library
(далее…)
Алиэкспресс, DX, Gearbest — это китайские интернет «магазины на колесах», что примечательно — часто с бесплатной доставкой по всему миру. Специализируется на всем.
DI HALT: Плюс инструмент, всякие паяльники, прорва светодиодов, фонариков адовых… А еще там есть много разной чудной механики. Например, сервомашинка с металлическими шестернями всего за 10 баксов (у нас бы в магазинах аля «Хобби» она стоила не меньше 30). Плюс всякие колесики, шестерни, шасси и прочие радости моделиста-робототехника.
Принимает оплату через PayPal, яндекс деньги, киви, или прямо с карты, это значит, что для покупок в нем необходима кредитная или дебетовая карта систем Visa или MasterCard, которая может пройти проверку в PayPal (в интернете на эту тему масса статей и споров, какая же карта лучше)
Сделал видео урок на тему изготовления печатных плат методом Лазерного Утюга ака (ЛУТ). Полный цикл, от подготовки платы с куска текстолита, до сверления и лужения.
Текстовое описание технологии, применяемые материалы и прочие тонкости уже были описаны ранее, поэтому я не стал повторяться. Материалы и инструменты те же самые, что я и писал. Весь процесс был порезан на операции для удобства просмотра, обработки и закачки в инет. При изготовлении платы, между операциями, период времени составлял считанные минуты. В основном оно тратилось на поиск какой-нибудь ваты, ацетона или пинцета, чтобы ухватить горячую плату. Так что можете считать, что они идут без перерыва во времени, чтобы оценить скорость изготовления плат.
(далее…)
О ходе работ можно почитать в записях ать и два и, главное комментариях к ним
Попутно скидывая мне мылом некоторые свои наработки.
Под бамперами будет крепиться пластина толщиной миллиметров 10 из довольноплотного поролона или даже микропористой резины, пока еще не решил, пробую разные материалы. Надо чтобы был мягкий, но не очень. Будет выступать запределы плат миллиметров на 10-15, защищая светодиоды подсветки и сами платы. Пока просто положил платы бамперов в коробку, чтобы показать общуюкомпоновку.
Определившись с размещением и креплением плат, сделаю соединительные шлейфики из МГТФ, оптимальной длины, чтобы зря не болтались,но и не в натяжку. Прикидываю также варианты, конструкцию и размещение датчиков одометров, и оборудования, которое будет установлено в будущем,чтобы по нескольку раз не переделывать.
На платах бамперов синие колодочки снизу — датчики пола с фоторезисторами ибелыми светодиодами подсветки. (Сделал из клеммников, слегка рассверлив их местами). Прозрачные светодиоды сверху — подсветка ИК локатора на TSOP(стоят посредине, вверх ногами).Черные кубики на внутренних углах — оптопары на отражение датчиков столкновения. Над ними к боковым стенкам будуткрепиться угольники — шторки с белой областью на черном фоне или отверстием определенной формы.
Когда уже платы были готовы, подумал, что можно было припаять оптопары не сверху, а снизу платы, и нарисовать нужные фигуры прямо на дне коробки. Вообще — то это и сейчас еще не поздно сделать, пока еще не решил. Тем более, что в библиотеку я по запарке тоже занес их зеркально, и при запайке пришлось загнуть ноги под ними для правильной распайки, а снизу они встанут правильно. В общем, накопилась куча мелочей, на обдумывание которых бесполезно уходит время. («Тирания альтернатив»). С пересылкой состояния датчиков тоже вроде все просто, но когда начинаешь добавлять кучу всяких защит от всего, и проверок правильности функционирования, все обрастает, как снежный ком, постоянно приходится все проверять на возможные и невозможные ситуации, чтобы все нормально отрабатывало. Слишком велика будет цена падения, например, в открытый люк, а постоянно закрывать все дырки и двери — тоже не выход… Но и сильно перестраховавшись, можно вообще никогда не стронуться с места.
Как всегда, в условиях тотального дефицита комплектующих в условиях Российской глубинки. Когда даже MAX232 в широком корпусе не найдешь ближе чем за 400км. Приходится колхозить :)
 |
З.Ы.
Это фотка платы от промышленного компьютера, который мне притащили на ремонт. Под катом еще пара фоток.
Есть почти в каждой AVRке, такая полезная приблуда как аналоговый компаратор. Это уже почти стандартное устройство и встречается очень часто во множестве разных контроллеров. Даже в древнем, как говно мамонта, АТ89С2051 он уже есть. Штучка прикольная, позволяет сравнивать два аналоговых сигнала и выносить свой вердикт 0 первый больше второго, 1 второй больше первого.
 |
Применить его можно, например, чтобы отслеживать уровень заряда аккумулятора по просадке напряжения. Схема простейшая — стабилитрон создает опорное напряжение, которое всегда одиннаково, а напряжение с резистивного делителя зависит от входного напряжения.
Например, на входе у нас 8 вольт. Со стабилитрона, рассчитанного на 3.3 вольта, выходит всегда одно и то же напряжение — 3.3 вольта. А с симметричного резистивного делителя выходит половина напряжения то есть 4 вольта. 4 это больше чем 3.3, (3.3 — 4 = -0.7 результат меньше нуля) с компаратора выходит 0
Теперь если просядет батарейка и напряжение снизится до 6 вольт, то с делителя будет уже 3 вольта, а с опорного как было 3.3 так и осталось. Зато теперь на компараторе ситуация в корне поменялась — 3 меньше чем 3.3 (3.3 — 3 = 0.3 результат больше нуля) , а значит на выходе у него будет 1
Вот так, например, можно легко и просто следить за питающим напряжением и выдавать сигнал тревоги если батарейка сядет.
Настройка компаратора в контроллере AVR ATMega16
Для других моделей AVR все очень и очень похоже, просто мне так удобней. Если будет затруднение спросишь в комментах.
Мега16 имеет на борту компаратор, со входами AIN0(прямой вход) и AIN1(инверсный вход) (далее…)
Рано или поздно любой начинающий электронщик, если не бросит свои эксперименты, то дорастет до схем, где нужно отслеживать не просто токи и напряжения, а работу схемы в динамике. Особенно это часто нужно в различных генераторах и импульсных устройствах. Вот тут без осциллографа делать нечего!
Страшный прибор, да? Куча ручек, каких то кнопочек, да еще экран и нифига не понятно что тут да зачем. Ничего, сейчас исправим. Сейчас я тебе расскажу как пользоваться осциллографом.
На самом деле тут все просто — осциллограф, грубо говоря, это всего лишь… вольтметр! Только хитрый, способный показывать изменение формы замеряемого напряжения.
(далее…)
Самый простой вариант программатора для AVR это пять проводков, припаиваемых к порту контроллера и втыкаемых в LPT порт. Не спорю, можно и так. Но я все же не рекомендую этот способ. Даже схему подключения давать не буду — если надо будет сам найдешь. Так как данный метод не очень стабилен, возможны сбои при прошивке, длина проводков ограничена двадцатью сантиметрами (если больше, то будет глючить), поэтому придется шариться в комповой заднице. Да и LPT порт спалить проще простого. В общем не рулез.
Шарясь по инету, я нашел отличный программатор, работающий через RS232 он же COM порт. А также удобную программу для прошивки контроллера от Николаева. Схему программатора придумал Громов, создатель Algorithm Builder.
 |
Саму программу UniProf можно скачать у меня, но лучше взять с . Возможно там будет версия посвежее.
(далее…)
Микроконтроллер это, можно сказать, маленький компьютер. Который имеет свой центральный процессор (регистры, блок управление и арифметическо-логическое устройство), память, а также разную периферию, вроде портов ввода вывода, таймеров, контроллеров прерываний, генераторов разных импульсов и даже аналоговых преобразователей. Всего не перечислишь. Как нельзя перечислить все применения микроконтроллеров.
Но, если сильно все упростить, то основной функцией микроконтроллера является «дрыганье ножками». Т.е. у него есть несколько выводов (от 6 до нескольких десятков в зависимости от модели) и на этих выводах он может выставить либо 1 (высокий уровень напряжения, например +5вольт), либо 0 (низкий уровень напряжения, около 0.1 вольта) в зависимости от программного алгоритма зашитого в его память. Также микроконтроллер может определять состояние сигнала на своих ножках (для этого они должны быть настроены на вход) — высокое там напряжение или низкое (ноль или единица). Современные микроконтроллеры также почти поголовно имеют на борту Аналогово Цифровой Преобразователь — это штука подобная вольтметру, позволяет не просто отследить 0 или 1 на входе, а полноценно замерить напряжение от 0 до опорного (обычно опорное равно напряжению питания) и представить его в виде числа от 0 до 1024 (или 255, в зависимости от разрядности АЦП)
Из него можно сделать и умный дом, и мозги для домашнего робота, систему интеллектуального управления аквариумом или просто красивое светодиодное табло с бегущим текстом. Среди электронных компонентов МК это один из самых универсальных устройств. Я, например, при разработке очередного устройства предпочитаю не заморачиваться на различного рода схемотехнические извраты, а подключить все входы и выходы к микроконтроллеру, а всю логику работы сделать программно. Резко экономит и время и деньги, а значит деньги в квадрате.
Микроконтроллеров существует очень и очень много. Практически каждая уважающая себя фирма по производству радиокомпонентов выпускает свой собственный контроллер. Однако и в этом многообразии есть порядок. МК делятся на семейства, все их я не перечислю, но опишу лишь самые основные восьмиразрядные семейства.
(далее…)
