Vadnica za zbiralnik AVR 8: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Dobrodošli v vadnici 8!

V tej kratki vadnici se bomo nekoliko oddaljili od uvajanja novih vidikov programiranja montažnega jezika, da bi pokazali, kako naše komponente prototipov premakniti na ločeno "tiskano" vezje. Razlog je v tem, da je na tej točki naša glavna prototipna plošča natrpana s toliko čipi, žicami, gumbi in LED, da je vse težje preizkusiti nove stvari in ker moramo vseeno komponente vseeno premakniti na njihove plošče, lahko bi tudi začeli zdaj. Mnogi od vas verjetno že veste stvari, ki jih bomo obravnavali v tej vadnici, zato lahko na to vadnico gledate kot na sproščujoč odmor od kodiranja.

Tako bomo danes naš valjček za kocke ATmega328P in pripadajoči par kock premaknili na zunanjo ploščo s povezavami na našo glavno ploščo za komunikacijo z njo in za napajanje. Poleg tega bo ožičenje in delovanje kock znotraj te komponente samostojno.

Iz tega lahko verjetno predvidite, da je naš končni cilj to narediti z vsako od komponent, ki jih med potjo sestavimo, tako da jih lahko, ko končamo, vse skrijemo v lepo videti paket, ki bo deloval s pritiskom na gumbe, ne da bi videl vse žic in notranjega delovanja.

Večino te vadnice bomo porabili za fizične naloge, kot so načrtovanje vezja, preslikava plošče za izdelavo prototipov in spajkanje stvari, vendar moramo na koncu, ko stvari premaknemo, narediti še nekaj programiranja. Razlog je v tem, da bomo sčasoma uporabili 2-žični zaporedni vmesnik za komunikacijo med našim glavnim "master" krmilnikom in vsemi "slave" krmilniki, ki so sestavni deli našega celotnega projekta v tej seriji vadnic in, kot se spomnite, smo v vadnici 6 izumili nekakšno metodo vrste Morsejeve kode, da svoje zvitke kock iz valjčka za kocke (vadnica 4) posredujemo analizatorju registra (vadnica 5), ki je prikazal rezultat kocke v binarni obliki na 8 LED. No, to je bil samo "roll your own" način komuniciranja, ki sem se ga odločil uporabiti, ker je bilo takrat še prezgodaj za 2-žično serijsko komunikacijo. Zdaj smo že skoraj pripravljeni, da se potopimo v globok konec serijske komunikacije, in to bomo počeli v vadnici 10, vendar moramo za zdaj predvideti ta prihodnji razvoj in ponovno priklopiti LED diode za kocke, da bi sprostili oba zatiči, ki jih potrebujemo za serijsko komunikacijo.

To so zatiči SCL in SDA na ATmega328P. Po diagramu izklopa lahko vidite, da se pri uporabi pri analogno-digitalnih pretvorbah imenujejo tudi ADC5 in ADC4, če se uporabljata kot nožici "Pin Change Interrupt", ju imenujemo tudi PC5 in PC4 ko jih preprosto obravnavamo kot zatiče na PortC. Ker smo ti dve nožici uporabljali kot del valjčka za kocke iz različnih razlogov (glavni med njimi je bil, da je olajšalo kodiranje in olajšanje ožičenja LED na plošči), bomo morali kodo spremeniti in jo nekoliko znova povezati sprostite te zatiče za prihodnjo komunikacijo.

Zato bomo začeli z načrtovanjem, rezanjem, ožičenjem in spajkanjem. Nato bomo znova napisali valjček za kocke, da bo deloval z našo novo postavitvijo, in ga na koncu preizkusili, da se prepričamo, da še vedno deluje.

Za dokončanje te vadnice boste potrebovali naslednje elemente:

1. Standardne stvari, ki jih vedno potrebujete, jih bom nenehno ponavljal: vašo prototipno ploščo, vašo kopijo podatkovnega lista in nabor navodil ter vaše možgane.
2. Brezžično vezje, ki prototipira tiskano vezje, kot je ta: https://www.ebay.com/itm/191416297627 Uporabil bom Measure Explorer 103RAWD različico te plošče: https://www.ebay.com/itm/103RAT -circuit-proto-proto… saj imam pri roki kar nekaj njih, vendar bo različica 103RAW-0, na katero povežem zgoraj, prav dobro delovala.
3. Škarje, žice, spajkalnik, spajkalnik, "roke za pomoč" ali karkoli, da držite stvari itd. Itd. Itd., Od zdaj naprej bom nehal naštevati tudi te stvari. Če ste v teh vadnicah dejansko prišli tako daleč, potem verjetno vse te stvari že imate.

Tukaj je povezava do celotne zbirke mojih vadnic za zbiranje AVR:

1. korak: Oblikujte shemo ožičenja

Lepa stvar pri ploščah Measure Explorer je, da če si vzamete nekaj časa in na začetku kartirate, si lahko na koncu prihranite veliko ožičenja. Zato bomo začeli nekaj časa oblikovati svojo postavitev, preden začnemo karkoli spajkati. S tovrstno ploščo morate odrezati kup povezovalnih žic, kar ni tako enostavno, rezultat pa je zelo lepa kompaktna plošča z minimalnim neredom zapletenih žic. Prva stvar, ki jo moramo narediti, je, da oblikujemo našo vezje, tako da se prilega plošči. Lep način za to je, da naložite zemljevid plošče in se nato z njim igrate z različnimi oblikami, dokler ne najdete tistega, ki deluje. Tukaj je postavitev za ME-PB-103RAWD https://www.bluemelon.com/photo/3483513-T800600-j.webp

2. korak: Prekinite vezje na plošči

Najprej vzemite ostrino in s svojo postavitvijo, ki ste jo preslikali v prejšnjem koraku, narišite vezje na ploščo. Tj. narišite črte, ki predstavljajo žice. Ne narišite ničesar v smislu komponent, samo povezovalne žice, kot je prikazano na prvi sliki. Upoštevajte, da lahko pri tem, ko zajebete (in če ste kaj podobnega meni, v teh korakih večkrat zajebavate stvari) uporabite radirko in izbrišete črto. To naredite za obe strani plošče.

Nato morate prekiniti povezave okoli linij. Če natančno pogledate ploščo, boste videli, da je vsaka luknja za nožice povezana s štirimi sosednjimi na obeh straneh plošče, tako da so vse luknje na plošči med seboj povezane. Zato morate rezati vzdolž obeh strani vsake žice, da jih izolirate. Najpogostejši način rezanja je z nožem Exacto. Jaz pa sesam nože Exacto in bi se verjetno porezal. Zato uporabljam Dremel s tankim nastavkom za rezalno orodje. Želim si, da bi imel kakšen brusilni nastavek, ki je prišel do ostre točke, saj bi to najbolje delovalo - vendar takega nimam, zato sem uporabil nastavek za rezalno žago. (Opomba dodana: Po zaključku tega projekta sem ugotovil, da manjše glave "težkih rezalnih koles" za Dremels delujejo najbolje, izgledajo kot majhni krogi brusnega papirja in delujejo kot rezalno orodje, prikazano tukaj, le da so manjšega premera in tako veliko lažje je videti in nadzorovati, kje režete)

Med potjo je koristno držati ploščo do svetlobe in se prepričati, da so žice dejansko prerezane. Morda vas bo jezilo dejstvo, da so povezave na obeh straneh plošče, zato morate postopek rezanja ponoviti še z drugo stranjo, vendar mislim, da boste to videli, ko boste končali. Naredil sem veliko napak pri rezanju žic, ki jih ne bi smeli prerezati, in če je druga stran še vedno povezana, se je izkazalo za lepo.

Za rezanje vezja na ploščo bo trajalo kar nekaj časa in potrpljenja, vendar je to nekako zabavno, ko vam to uspe.

3. korak: Spajkajte komponente in preizkusite

Zdaj, ko ste izolirali vse žice na svojem vezju, lahko začnete spajkati posamezne komponente.

Najprej sem spajal LED za eno od kock, nato sem s svoje plošče vzel pozitivne in negativne kable ter preizkusil povezave za vsako LED, da se prepričam, da so med seboj ločeni in da delujejo.

Podobno z drugo matrico.

Nato priključite upor na vsako matrico in 10K upor na zadnji strani plošče.

Nato pritrdite kristalni oscilator, pokrovčke 22pf, gumbe in ATmega328P. Morda boste želeli spajkati vtičnico za čipe in nato vanjo namestiti svoj ATmega328P, tako da ga lahko po želji odstranite in znova uporabite v nečem drugem. Pravkar sem spajkal svoj čip na ploščo, saj vem, kaj sčasoma gradimo z vsemi temi vajami in vem, da mi bo dovolj všeč, da si čipa ne bom želel vzeti ven.

S pogledom na zadnji del plošče opazite, kako smo pritrdili glave. Uporabil sem dolge glave zatičev in jih horozontalno upognil, da ne štrlijo iz plošče. To je zato, da lahko sčasoma pokrijem ploščo do nivoja gumbov in LED s posodo in mi glave ne bodo v napoto. Imamo glavo za Tx, Rx, da lahko programiramo čip, imamo glavo za SDA, SCL, tako da lahko kasneje uporabimo 2-žično komunikacijo. na drugi strani plošče pa imamo 3 -polno glavo za AVCC, AREF, GND. Na ohišju imam vse ozemljitvene zatiče in zatiče VCC, zato potrebujemo le en vhod za napajanje.

Nazadnje, ko je vse povezano, povežemo matrico 1 na die2 tako, kot smo to naredili na plošči, tako da lahko z le 9 zatiči upravljamo obe kocki.

Zdaj moramo spremeniti našo kodo, da bo nadzorovala to novo nastavitev.

4. korak: Koda montaže in video

Priložil sem kodo sestave in videoposnetek delujočega kocka. Vse, kar sem storil, je bilo, da sem vzel kodo za naš valjček za kocke iz Vadnice 6, spremenil zatiče, da se ujemajo z novo postavitvijo, in odstranil podprogram komunikacije, ker bomo pisali nova v Vadnici 10. Naslednjič bomo znova razbili svojo tipkovnico in se naučili upravljati 7-segmentne zaslone. Se vidimo!