הדרכה להרכבת AVR 8: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

ברוכים הבאים לשיעור 8!

במדריך קצר זה אנו הולכים לקחת קצת הסחה מהצגת היבטים חדשים של תכנות שפת הרכבה כדי להראות כיצד להעביר את רכיבי האב -טיפוס שלנו ללוח "מודפס" נפרד. הסיבה היא שבשלב זה לוח הלוח העיקרי של אב הטיפוס שלנו דחוס בכל כך הרבה שבבים, חוטים, כפתורים ונורות LED עד שמתקשה לבדוק דברים חדשים ומאחר שבסופו של דבר עלינו להעביר את הרכיבים ללוחות משלהם בכל מקרה., אולי כדאי שנתחיל עכשיו. סביר להניח שרבים מכם כבר בקיאים בדברים שנדון בהם במדריך זה, כך שתוכלו להתבונן במדריך זה כהפסקה מרגיעה מהקוד.

אז היום נעביר את גלגלת הקוביות שלנו ATmega328P ואת זוג הקוביות הנלווה ללוח חיצוני עם חיבורים ללוח הראשי שלנו לתקשורת אליו ולהפעלתו. מלבד זאת, החיווט והתפקוד של הקוביות יהיו עצמית בתוך רכיב זה.

סביר להניח שאתה יכול לחזות מכאן שהמטרה הסופית שלנו היא לעשות זאת עם כל אחד מהרכיבים שאנו בונים לאורך הדרך, כך שכשנסיים נוכל להסתיר את כולם לחבילה נאה שתתפקד באמצעות לחיצות כפתורים מבלי לראות את כל של החוטים והעבודה הפנימית.

רוב ההדרכה הזו נבלה במשימות פיזיות כמו עיצוב מעגל, מיפוי לוח אב טיפוס והלחמת דברים יחד, אבל יש קצת תכנות שאנחנו צריכים לעשות בסוף אחרי שנזיז דברים. הסיבה היא שבסופו של דבר נשתמש בממשק הסידורי הדו-חוטי כדי לתקשר בין בקר ה"מאסטר "הראשי שלנו לבין כל בקרי ה"עבד" המרכיבים את מרכיבי הפרויקט הכולל שלנו בסדרת הדרכות זו ו, כזכור, במדריך 6 המצאנו מעין שיטה מסוג קוד מורס לתקשר את גלילי הקוביות שלנו מגלגל הקוביות (הדרכה 4) למנתח הרשומות (הדרכה 5) שהציג את התוצאה של זריקת הקוביות בינארית על 8 נוריות LED.. ובכן, זו הייתה שיטת תקשורת "גלג בעצמך" שהחלטתי להשתמש בה כיוון שבאותו זמן היה מוקדם מדי להיכנס לתקשורת טורית דו-חוטית. כעת אנו כמעט מוכנים לצלול לקצה העמוק של התקשורת הסדרתית, ואנו נעשה זאת בהדרכה 10, אך לעת עתה עלינו לצפות את ההתפתחות העתידית ולחבר מחדש את נוריות ה- Roller של הקוביות שלנו על מנת לשחרר את השניים. סיכות שאנו זקוקים להן לתקשורת הסדרתית.

אלה סיכות SCL ו- SDA ב- ATmega328P. אתה יכול לראות לפי תרשים ה- pinout שהם נקראים גם ADC5 ו- ADC4 כאשר משתמשים בהם בהמרות אנלוגיות לדיגיטליות, הם נקראים PCINT13 ו- PCINT12 כאשר הם משמשים כסיכות של "Pin Change Interrupt" ולבסוף אנו קוראים להם בדרך כלל PC5 ו- PC4 כאשר הוא נחשב פשוט כסיכות ב- PortC. מכיוון שהשתמשנו בשני הסיכות הללו כחלק מגליל הקוביות שלנו מסיבות שונות (העיקריות שבהן הן שהקלו על קידוד וחיווט ללדים בלוח) כעת נצטרך לשנות את הקוד ולחבר אותו מעט שחרר את הסיכות האלה לתקשורת עתידית.

אז נתחיל בעיצוב, חיתוך, חיווט והלחמה. לאחר מכן נכתוב מחדש את גלגל הקוביות לעבודה עם המערך החדש שלנו ולבסוף נבדוק אותו כדי לוודא שהוא עדיין עובד.

על מנת להשלים הדרכה זו תזדקק לפריטים הבאים:

1. הדברים הסטנדרטיים שאתה תמיד צריך שאני עומד להפסיק לחזור עליהם כל הזמן: לוח האב טיפוס שלך, העתק גליון הנתונים וערכת ההוראות והמוח שלך.
2. לוח PCB עם אב טיפוס למעגל אלחוטי כמו זה: https://www.ebay.com/itm/191416297627 אני הולך להשתמש בגרסת Measure Explorer 103RAWD של לוח זה: https://www.ebay.com/itm/103RAT -circuit-proto-proto … מכיוון שיש לי כמה מהם בהישג יד, אך גם גרסת 103RAW-0 שאליה אני מקשר לעיל תעבוד מצוין.
3. קליפרס, חוטים, הלחמה, מלחם, "ידיים עוזרות" או כל דבר אחר להחזיק דברים וכו 'וכו' וכו 'שוב, מכאן והלאה אני עומד להפסיק לרשום גם את הדברים האלה. אם באמת הגעת עד הלום במדריכים האלה, כנראה שכבר יש לך את כל הדברים האלה.

להלן קישור לאוסף השלם של מדריכי הרכבת AVR שלי:

שלב 1: עיצוב תרשים חיווט

הדבר המגניב בלוחות Measure Explorer הוא שאם תקדיש קצת זמן ותמפה דברים בהתחלה אתה יכול לחסוך לעצמך הרבה חיווט בסוף. אז נתחיל בלקחת קצת זמן בעיצוב הפריסה שלנו לפני שנתחיל להלחים משהו. עם לוח מסוג זה, אתה צריך לחתוך חבורה של חוטי חיבור, וזה לא כל כך קל, אבל התוצאה היא לוח קומפקטי נחמד מאוד עם בלגן מינימלי של חוטים סבוכים. הדבר הראשון שעלינו לעשות הוא לעצב את שלנו מעגל כך שיתאים ללוח. דרך נחמדה לעשות זאת היא להוריד את מפת הלוח ולאחר מכן להשתמש בה כדי לשחק עם עיצובים שונים עד שתמצא אחד שעובד. להלן הפריסה של ME-PB-103RAWD https://www.bluemelon.com/photo/3483513-T800600-j.webp

שלב 2: גזור את המעגל על הלוח

ראשית, קח חדה ובעזרת הפריסה שציינת בשלב הקודם, צייר את המעגל שלך על הלוח. כְּלוֹמַר. צייר קווים לייצוג החוטים. אל תצייר דבר במונחים של רכיבים, רק את החוטים המחברים כפי שמוצג בתמונה הראשונה. שים לב שכאשר אתה מתברג (ואם אתה כמוני אתה תדפוק הרבה פעמים בשלבים אלה) תוכל להשתמש במחק ולמחוק את הקו. בצע זאת משני צידי הלוח.

בשלב הבא עליך לנתק את החיבורים סביב הקווים. אם תסתכל מקרוב על הלוח תראה שכל חור סיכה מחובר ל -4 הסמוכים משני צידי הלוח כך שכל החורים בלוח מחוברים זה לזה כשאתה מתחיל. אז אתה צריך לחתוך לאורך שני הצדדים של כל אחד מהחוטים שלך כדי לבודד אותם. הדרך הנפוצה ביותר לחיתוך זה היא בעזרת סכין Exacto. אבל אני מוצץ לסכיני אקסקטו וכנראה הייתי חותך את עצמי. אז אני משתמש Dremel עם מצורף כלי חיתוך דק. הלוואי והיה לי סוג של חיבור לטחינה שהגיע לנקודה חדה מכיוון שזה יעבוד הכי טוב - אבל אין לי אחד כזה אז השתמשתי במצורף המסור לחיתוך. (הערה הוספה: לאחר שסיימתי את הפרויקט הזה גיליתי שראשי "הגלגל החיתוך הכבדים" הקטנים יותר של Dremels עובדים הכי טוב, הם נראים כמו עיגולים קטנים של נייר זכוכית והם עובדים כמו כלי החיתוך שמוצג כאן, פרט לכך שהם בקוטר קטן יותר וכך הרבה יותר קל לראות ולשלוט היכן אתה חותך)

בדרך כדאי להחזיק את הלוח לאור האור ולוודא שהחוטים אכן נחתכים. אתה עלול להתעצבן מהעובדה שישנם חיבורים משני צידי הלוח, כך שעליך לחזור על תהליך החיתוך עם הצד השני, אך אני חושב שתראה את הטעם בכך עד שתסיים. עשיתי הרבה טעויות בחיתוך חוטים שלא היה צריך לחתוך והצד השני עדיין מחובר מתברר נחמד.

זה ייקח לא מעט זמן וסבלנות לחתוך את המעגל ללוח אבל זה קצת כיף ברגע שאתה מצליח בזה.

שלב 3: הלחם את הרכיבים ובדוק

כעת, לאחר שבודדת את כל החוטים בלוח המעגלים שלך, תוכל להתחיל בהלחמה על הרכיבים הבודדים.

תחילה הלחמתי על הנורות לאחת הקוביות, ולאחר מכן לקחתי לידים חיוביים ושליליים מלוח הלוח שלי ובדקתי את החיבורים לכל לד כדי לוודא שהם מבודדים זה מזה ושהם עובדים.

באופן דומה עם האחרים מתים.

לאחר מכן חברו את הנגד לכל מת, ואת הנגד 10K בחלק האחורי של הלוח.

לאחר מכן צרף את מתנד הקריסטלים, כובעים 22pf, כפתורי לחיצה ו- ATmega328P. ייתכן שתרצה להלחם שקע שבב ולאחר מכן להתאים את ה- ATmega328P שלך כך שתוכל להסיר אותו אם תרצה ולהשתמש בו במשהו אחר. פשוט הלחמתי את השבב שלי ללוח מכיוון שאני יודע מה אנחנו בונים בסופו של דבר עם כל ההדרכות האלה ואני יודע שאני יאהב אותו מספיק כדי שלא ארצה להוציא את השבב.

שימו לב, על ידי התבוננות בחלק האחורי של הלוח, הדרך שבה חיברנו את הכותרות. השתמשתי בכותרות סיכה ארוכות וכופפתי אותן הורוזונטליות כך שלא יבלטו מהקרש. זאת על מנת שבסופו של דבר אוכל לכסות את הלוח עד לרמה של לחצני הלדים ולדים בעזרת מיכל ולא יכבידו כותרות. יש לנו כותרת עבור Tx, Rx כדי שנוכל לתכנת את השבב, יש לנו כותרת עבור SDA, SCL כדי שנוכל להשתמש בתקשורת דו-חוטית מאוחר יותר. ויש לנו כותרת בעלת 3 פינים עבור AVCC, AREF, GND בצד השני של הלוח. יש לי את כל סיכות הקרקע וסיכות VCC מחוברות יחד לשבב, כך שאנו זקוקים רק לכניסת חשמל אחת.

לבסוף, לאחר שהכל מחובר לחוט, אנו חוטמים את המתים 1 למות 2 כפי שעשינו על לוח הלחם, כך שנוכל לשלוט על שתי הקוביות בעזרת 9 סיכות בלבד.

כעת עלינו לשנות את הקוד שלנו כך שהוא ישלוט בהתקנה החדשה הזו.

שלב 4: קוד הרכבה ווידאו

צירפתי את קוד ההרכבה ואת הסרטון של גלגל הקוביות בפעולה. כל מה שעשיתי זה לקחת את הקוד של גלגלת הקוביות שלנו מהדרכה 6, לשנות את הסיכות כך שיתאימו לפריסה החדשה ולהסיר את תת התוכנית לתקשורת מכיוון שנכתוב אחד חדש בהדרכה 10. בפעם הבאה נפרץ שוב את לוח המקשים ונלמד כיצד לשלוט בתצוגות של 7 קטעים. נתראה אז!