Šveices AVR nazis: 14 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:59

Šveices AVR nazis apvieno vairākus AVR programmēšanas projektus vienā ērtā Altoids Gum Tin. Tā kā mikrokontrolleru programmēšana nodrošina elastību, tā ir arī sākumpunkts daudziem projektiem, kuru pamatā ir gaismas diodes un skaņas izvade. SAK var saturēt tik daudz programmu, cik atļauj 8K atmiņa, un katrai programmai uztur astoņus stāvokļus. Zilā spiedpoga liek SAK pārvietoties programmās un stāvokļos - ātra nospiešana liek tai palikt programmā, bet pāriet uz nākamo stāvokli (lai arī kā tas būtu definēts), un ilga nospiešana liek tai pāriet uz nākamo programmu. Pašreizējā programma un visu programmu stāvokļi tiek saglabāti EEPROM starp lietojumiem.

Šobrīd SAK īstenotie projekti ietver sekojošo. Tie kopā ar visu pārējo kodu un konstantēm (ir pilna fontu tabula) aizņem aptuveni 4K no pieejamās vietas. Daudz vairāk vietas!. Papildus iepriekšminētajam es vēlos pateikties izmantoto programmatūras rīku izstrādātājiem (skatīt citos soļos) un ikvienam, kas izveidoja noderīgu vietni, kas veicināja manu izpratni par šīm tēmām. Es varu ņemt tiešu kredītu par ļoti maz šajā projektā izmantotā koda. Ja jums liekas, ka kods ir jūsu, tas var būt. Paziņojiet man, un es ar prieku sniegšu jums kredītu. Katrā ziņā paldies par ieguldījumu:-)

1. darbība: detaļas

Daļas var iegūt no jebkura elektroniskā piegādātāja. Vietas ierobežojuma dēļ lielākā daļa komponentu ir nepieciešami, kā norādīts. Viss tikai knapi iederas; pārliecinieties, ka visas rezerves daļas neaizņem papildu vietu. Neaizstājiet ATtiny84, ja neesat pilnīgi pārliecināts, ka tapas atbilst. Saites, kas seko daļām, ir uz DigiKey un All Electronics. Elektroniskās sastāvdaļas 1 x U1-ATtiny84-ATTINY84-20PU-ND1 x Ux-IC ligzda 14 kontaktu DIP-A32879-ND9 x LED-jūsu izvēle rezistori-pielāgoti jūsu gaismas diodēm 2 x R1, R2-100 omi 1/4W -1% metāla plēve-100XBK-ND2 x C7, C8-47uF-P5151-ND Dažādi akumulatora turētāji 1-AA 6 "vadu vadi (1) 2461K-NDP Tālruņa ligzda stereo 3,5 mm (1) MJW-22 Pārslēgšanas slēdzis SPDT 1/4 "ieslēgts (1) MTS-4 Spiedpogas slēdzis (1) 450-1654-NDMinty Boost SAK baro viens AA akumulators mikroshēmu Maxim MAX756 (MintyBoost būtiskā sastāvdaļa!). Tālāk norādītās sastāvdaļas ir nepieciešamas šai ķēdes daļai. 1 x U1-MAX756CPA DC/DC 3.3/5V DIP-MAX756CPA+-ND1 x Ux-IC ligzda 8 kontaktu DIP-A32878-ND2 x C7, C8 -0,1uF-399-4151-ND2 x C3, C5-100uF-P5152-ND1 x L1-22uH radiāls-M9985-ND1 x D1-1N5818 Schottky 1A 30V-1N5818-E3/1GI- ND

2. solis: ATtiny84 mikrokontrolleris

Daudzos projektos tiek izmantots 20 kontaktu ATtiny2313 vai 8 kontaktu ATtiny85 mikrokontrolleris. Es atklāju, ka ATtiny2313 ir pārāk liels (korpusam) un ATtiny85 ir pārāk mazs (nepietiek atmiņas, nepietiek izvades tapu). ATtiny84 ir tieši piemērots:-) ATtiny84 ir 8K programmējama zibatmiņa (pietiek daudzām mazām programmām), 512K EEPROM (stāvokļa saglabāšanai starp lietojumiem), līdz 12 izejas tapām (9 gaismas diodēm, 2 kanāliem) audio izvadi un spiedpogas slēdzi) un daudz citu labumu, kas šajā projektā netiek izmantoti. Ja plānojat pievienot programmas, iegūstiet ATtiny84 datu lapas kopiju. Internetā ir daudz pamācību, kā iemācīties programmēt šo mikrokontrolleru saimi. Lai iegūtu noderīgu mikrokontrolleru kopsavilkumu, skatiet sadaļu Kā izvēlēties mikrokontrolleri. Piezīme. Šeit aprakstītajam projektam MiniMenorah faktiski nav pilnībā iespējots. MM ir vajadzīgas deviņas izejas tapas, divām smadzeņu mašīnām un poga, lai mainītu vienu stāvokli, kopā divpadsmit. Lai gan ATtiny84 var konfigurēt tā, lai tam būtu divpadsmit izejas tapas, tas ir uz RESET tapas rēķina. Atspējojot RESET tapu un padarot to par I/O, ATtiny84 nevar ieprogrammēt ar USBtinyISP programmētāju (kurš to nav izdarījis:-), un ir nepieciešama augstsprieguma programmēšana. Viss ir pieejams, lai iespējotu MM, taču ir nepieciešams cits programmētājs, un man tāda nav.

3. darbība: AVR programmēšanas rīki

Lai ieprogrammētu AVR mikrokontrollerus, ir nepieciešami diezgan daudzi komponenti - gan aparatūra, gan programmatūra. Zemāk ir manis izmantotie rīki. Daudzi, daudzi citi eksistē tajā pašā cenu diapazonā - no brīva līdz lētam. Atrodiet sev piemērotu komplektu un pieturieties pie tiem. Vēl labāk, atrodiet draugu, kurš ir izstrādājis sistēmu, un izmantojiet savus rīkus. Nekas nav īpaši grūts, ja viss notiek kā reklamēts, taču visu rīku kopīga izmantošana var būt īsts izaicinājums. Stiepļu iesaiņojuma mikroshēmas turētāja garās tapas sniedzas līdz maizes plāksnei un nodrošina ērtu eksperimentālu iestatīšanu. Vienīgā problēma, ar kuru esmu saskārusies, ir tā, ka programmēšanas tapas komponentus nevar iezemēt programmēšanas laikā. Lai atrisinātu šo problēmu, esmu izvēlējies divas pieejas. Pirmais ir divi mikroshēmu turētāji, viens programmēšanai un otrs skriešanai (sk. 8 kontaktu šūpuli). Tas nav ideāli, jo tas padara daudzu maizes dēli nelietojamu, un mikroshēmas pārvietošana ir diezgan kaitinoša. Otrais ir uzstādīt nelielu slēdzi, lai programmēšanas laikā atvienotu zemējuma tapu no maizes dēļa zemes. Tas darbojas labāk un atstāj vairāk vietas uz maizes dēļa sastāvdaļām. ProgrammerUSBtinyISP komplekts no Adafruit Industries. Ar nelielām izmaiņām (noņemiet 10 kontaktu kabeli un salieciet gaismas diodes) programmētājs iekļaujas Altoids gumijas skārdā. 6 kontaktu kabeli var pat sarullēt skārdā uzglabāšanai. Programmatūra WinAVR ir atvērtā pirmkoda programmatūras izstrādes rīku kolekcija AVR mikrokontrolleru programmēšanai Windows mašīnās. Tas labi darbojas ar USBtinyISP programmētāju (skat. AVR pamācību). Nesen pārgāju no programmētāja piezīmju grāmatiņas, kas ir komplektā ar WinAVR, izmantošanas uz Eclipse lietošanu kopā ar AVR Eclipse spraudni. Eclipse var izmantot avrdude, tāpēc jums jebkurā gadījumā būs jāinstalē WinAVR. Eclipse ir labāka projektu vadība, noderīgas apmācības un tas ir bezmaksas. Tās instalēšana, apmācība un mikroshēmas programmēšana prasīja tikai dažas minūtes. Tālrunim draugam Internetā ir daudz resursu. Meklējiet viņus, lūdziet palīdzību. Cilvēki var būt zinoši un izpalīdzīgi. Tas ir jauki:-) Tie var būt arī noraidoši. Tas nav jauki:-(

4. solis: mikrokontrollera programmēšana

C kods Nekritizējiet to, ko nesaprotu. Es neesmu programmētājs, C nav mana dzimtā valoda, un, strādājot C., mani aiztur Java plāna pavediens un daudz meklēšanu tīmeklī. Lai gan liela daļa koda tika iegūta no citiem projektiem (sk. Kredītus), Man bija jāveic daži papildinājumi un izmaiņas. Šveices AVR naža avota kods ir pievienots zemāk gan kā c avota fails, gan kā hex fails. Es priecātos dzirdēt, kur kodu varētu uzlabot. Ir paredzētas dažas izmaiņas kodā. Gaidāmi atjauninājumi. Tikmēr kods darbojas kā reklamēts. Drošinātāji Mikrokontrollera drošinātāji ir mulsinoši. Esmu atspējojis dažus mikrokontrollerus, gan nejauši iestatot tos meklēt ārēju oscilatoru, gan atspējojot RESET tapu. Tos var atgūt, bet līdz tam tie ir tikai beigti kukaiņi. Esiet piesardzīgs, ja izvēlaties mainīt drošinātājus. Lai aprēķinātu pareizās drošinātāju vērtības, izmantojiet tiešsaistes drošinātāju kalkulatoru. Izvēlieties mērķa daļu (ATtiny84) un atbilstošos iestatījumus - iekšējais RC oscilators, kas darbojas ar frekvenci 8MHz (noklusējuma vērtība), iekšēji NEDALIET pulksteni ar 8, iespējojiet sērijveida programmu lejupielādi un atspējojiet pārtraukšanas noteikšanu. Rezultātam jābūt šādam. -U lfuse: w: 0xe2: m -U hfuse: w: 0xdf: m -U efuse: w: 0xff: m (zems 0xE2 augsts 0xDF ext 0xFF). Drošinātāji jāsadedzina tikai vienu reizi (ja vien neplānojat tos mainīt). Eclipse to padara vienkāršu, tāpat kā es esmu pārliecināts, ka to dara arī citi IDE. Jautājumi, uz kuriem es vēlētos atbildēt Jebkura ideja par koda optimizēšanu Kāpēc skaņas un gaismas mašīnas mirgojošās gaismas izraisa svārstības toņos, ja tas ir iespējots skārdā, bet ne uz maizes dēļa? Kāpēc Eclipse nepatīk funkcijas lightOn un lightOff, lai gan šķiet, ka tās darbojas?

5. solis: projekta maize

Tā kā tik daudz šī projekta darba veic mikrokontrolleris, ārējo daļu ir ļoti maz. Pēc tam, kad esat pārbaudījis, vai jūsu programmētājs un rīku ķēde ir kārtībā, būtu ieteicams ķerties pie ķēdes un pārliecināties, ka viss darbojas, kā reklamēts. Tālāk redzamie attēli ir sajauktās faktiskās maizes versijas versijas. Es izmantoju modeļa skārda gaismas diodes un izvilku šūpuli un mikroshēmu, lai izmantotu vairākās fotogrāfijās. Kopējā elektroinstalācija pamatā savieno aktīvās tapas ar dažām daļām un pēc tam uz zemes. Piezīme. Tapu un gaismas diožu secība nav vienāda uz maizes dēļa un PCB (lai gan es domāju, ka jūs varētu tos padarīt vienādus). Kodā redzēsit koda gabalus, kas jāiespējo vai jāiekomentē atkarībā no tā, vai mērķis ir maizes dēlis vai PCB.

6. solis: Altoīdu gumijas alvas sagatavošana

Bildes ceļā Izlīdziniet dibenu. Skārda apakšdaļa izliekas uz augšu un iekšā. Tam jābūt izlīdzinātam, lai akumulators un shēmas plate ietilptu un sēdētu vienmērīgi. Uzmanieties, lai nesalauztu alvu, izstumiet dibenu, līdz tas būtībā ir plakans. Skārdim nepieciešami trīs caurumu komplekti. Es izmantoju metāla perforatoru, lai atzīmētu caurumu vietas, un brad point bit (kokam), lai urbtu caurumus. Brad punkta uzgaļiem ir centra punkts un divas griešanas malas. Viņi neslido un malas lēnām sagriež caur metālu. Bredpunkta uzgaļi ir pieejami no Lee ielejas (cita starpā). Pirmais ir deviņu 5 mm caurumu komplekts gaismas diodes skārda augšpusē. Ir pieejami metriski bradpunkta uzgaļi, un tie veido tīrus un pieguļošus caurumus gaismas diodēm. Izveidojiet papīra veidni ar atzīmētiem caurumiem un pārnesiet atzīmes uz skārda augšpusi. Lai novērstu skārda augšdaļas iespiešanu, štancējot un urbjot virsu, atbalstiet vāka iekšējo daļu uz neliela koka kluča. Kad papīrs un koks ir savās vietās, es caurdurtu alvu, izmantojot perforatoru. Urbjot, vispirms lēnām ejiet. Bradas punktu griešanas malām vajadzētu veidot vienmērīgu apli. Ja urbjat ar uzgali, bet ne perpendikulāri virsmai, tad uzgalis var satvert un saplēst metālu. 5 mm bradas punkts veido jauku tīru caurumu, bet es atklāju, ka man tas bija tik nedaudz jāpaplašina. Es to izdarīju, urbjot no iekšpuses ar parastu 13/64 "uzgali. Otrais komplekts sastāv no diviem 1/4" caurumiem slēdzenes un audio ligzdas labajā pusē. Tā kā skārda galā ir izliekums, šiem caurumiem jābūt diezgan tuviem. Pārliecinieties, ka tie ir novietoti tā, lai komponenti ietilptu veidnē. Centrējiet tos vertikāli sānu daļā, kas redzama, kad vāks ir aizvērts. Atzīmējiet ar perforatoru un urbjiet ļoti uzmanīgi. Piesardzība attiecībā uz bitiem, kas satver alvu, spēcīgāk attiecas uz lielākiem bitiem. Pēdējais caurums ir spiedpogas slēdzim. Novietojiet caurumu apakšējā labajā stūrī tā, lai spiedpoga netraucētu citiem alvas komponentiem.

7. solis: PCB projektēšana un izgatavošana

Internetā ir daudz resursu, kas apraksta PCB izveides procesu. Neviena no metodēm nav droša vai vienkārša, taču ir svarīgi, lai vismaz viena būtu apmierināta. Es izmantoju CagSoft EAGLE izkārtojuma redaktora bezmaksas programmatūras versiju, lai izveidotu shēmu un izkārtojumu iespiedshēmas plates. Mana pieeja PCB ražošanai ir aprakstīta instrukcijā Altoids skārda skaļruņa sagatavošana un sagatavošana. Pēc dēļa pārsūtīšanas, kodināšanas un urbšanas jūs esat gatavs visu lodēt kopā. Piezīme Mana pēdējā pieredze attēlu pārsūtīšanā uz shēmas plates ir šādas. Labi nomazgājiet dēli ar trauku ziepēm un berzējiet to ar zaļu skrubi. Viegli noslīpējiet visas plāksnes no malām, lai pārneses papīrs un gludeklis labi saskartos ar dēli. Uzkarsējiet gludekli. Novietojiet papīra lapu uz tāfeles un sasildiet dēli ar gludekli. Pēc tam, kad tāfele ir diezgan karsta, uzmanīgi novietojiet uz tāfeles sagatavoto pārneses papīru. Tā uzreiz pielips (jo tāfele ir karsta), tāpēc pārliecinieties, vai tā ir pareizi novietota. Pēc tam gludiniet tieši uz pārnesamā papīra spīdīgās aizmugures. Tas man nekad nav radījis nepatikšanas, bet jūs izmantojat savu gludekli. Vispirms pārbaudiet. Ļaujiet plāksnei atdzist un pēc tam palaidiet to zem auksta ūdens. Pārneses papīram vajadzētu izkrist un atstāt visu attēlu. Izmantojiet 8x slaidu/negatīvu skatītāju, lai apskatītu pārsūtīšanu un aizpildītu visus trūkstošos gabalus. Veiksmi.

8. solis: detaļu lodēšana pie PCB

Internetā ir daudz resursu, kas apraksta elektronisko komponentu lodēšanas procesu PCB. Skatiet, piemēram, lodēšanas pamācību vietnē ladyada.net. Komponentu instalēšanas secībai nav īsti nozīmes, lai gan es atklāju, ka darbs no mazākā līdz lielākajam ir vieglākais. Gaismas diodes/mirgojošās gaismas vadi ir pietiekami gari, lai jūs varētu tos veidot alvas formā līdzīgam menorai. Uzmanīgi uzstādiet gaismas diodes un salieciet vadus tā, lai katras gaismas diodes augšdaļa būtu novietota tā, lai tā izkļūtu cauri attiecīgajam caurumam. Tas var būt izaicinājums, bet tas izskatās patiešām jauki, kad tas beidzot izdodas. Ja vadi tiek atstāti pārāk ilgi, gaismas diodes var saspiest un izkļūt no skārda vāka. Piezīme. Labākais LED nav tādā pašā orientācijā kā pārējie astoņi. Instalējot, noteikti pārbaudiet gaismas diožu polaritāti pret tāfeles izkārtojumu. Šī gaismas diode ir pievienota RESET tapai, tāpēc varat to neinstalēt. Piezīme. Audio ligzdas vadiem un rezistoriem ir kopīgs caurums. Ērtības labad novietojiet rezistorus vertikālā stāvoklī tā, lai rezistora korpuss netiktu pāri caurumam ar audio vadu. Šajā brīdī sagatavojiet un instalējiet audio ligzdu vai pagaidiet, līdz tā ir gatava lodēšanai rezistoros. Vēlāk nav jautri atkausēt rezistorus.

9. solis: mirgojošas gaismas

Gaismas diodes ir jāaizsargā ar rezistoriem. Nosakiet sprieguma kritumu un strāvas prasības jūsu gaismas diodēm un aprēķiniet atbilstošos rezistorus, pieņemot 5V avotu no mikroshēmas. Lai to izdarītu, ir pieejami vienkārši tiešsaistes kalkulatori. Izveidojiet sev daudz mirgojošu lukturu. Izgatavojot tos šim projektam, nogrieziet katodu (gaismas diodes negatīvo/īso vadu pie saplacinātās puses) un pielodējiet rezistoru ļoti tuvu gaismas diodes objektīvam. Gaismas diodes skārdā veido menoras formu. Pat tad, ja rezistors gandrīz pieskaras objektīvam, īsāko gaismas diodi vidū nedaudz saspiedīs skārda vāks. Lai novērstu šortu rašanos alvas šaurās robežās, pārklājiet katru rezistoru ar termoizolācijas caurules gabalu.

10. darbība: akumulatora turētāja sagatavošana

Bīdiet mazus termiski saraušanās caurules gabalus pa abiem akumulatora turētāja vadiem. Uzmanīgi iespiediet tos turētāja caurumos un savelciet vietā. Tie nodrošina zināmu vadu aizsardzību. (Šī instrukcija ir dublēta lapā Pārslēgšanas slēdža sagatavošana.) Izgrieziet melno vadu garumā un pielodējiet atbilstošajā PCB atverē. Sarkanais vads ir pielodēts tieši pie pārslēgšanas slēdža; skatiet šajā lapā sniegtos norādījumus, kā rīkoties. Iepriekšējos projektos esmu nogriezis akumulatora turētāja stiprinājuma cilpas. Pēc prototipa izdarīšanas es to nožēloju. Akumulators nevēlas palikt cieši savā vietā. Atstājiet cilnes, lai tās sāktu, un noņemiet tās tikai tad, ja rodas problēmas izņemt akumulatoru. Neskatoties uz to, attēlā redzams akumulatora turētājs ar nogrieztām cilnēm. Tas ir tāpēc, ka es to ieguvu no cita projekta.

11. darbība. Pārslēgšanas slēdža sagatavošana

Atkarībā no jūsu slēdža, iespējams, būs jānoņem viena no tapām. Es to daru ar slēdžiem, kurus izmantoju, lai gan tas var nebūt pilnīgi nepieciešams. Bīdiet nelielu termiski saraušanās caurules gabalu gar akumulatora turētāja sarkano vadu. Uzmanīgi iespiediet to turētāja atverē un savelciet vietā. Tas nodrošina zināmu vadu aizsardzību. (Šī instrukcija dublē norādījumus, kas sniegti sadaļā Akumulatora turētāja sagatavošana.) Uzbīdiet vēl vienu mazu termoreaktīvās caurules gabalu uz sarkanā stieples. Izgrieziet un noņemiet vadu garumā un pielieciet nedaudz lodēt gan uz slēdža tapas, gan stieples galā. Lodējiet sarkano vadu no akumulatora turētāja tieši uz slēdža ārējo tapu. Lai aizsargātu un stiprinātu, pārbīdiet termiski sarūkošās caurules gabalu pāri savienojumam. Otrais vads iet no slēdža vidējās tapas uz PCB. Lodējiet vadu pie slēdža, kā aprakstīts iepriekš. Aizsargājiet savienojumu ar termiskās sarukuma caurulēm. Lodējiet otru galu pie atbilstošā PCB cauruma.

12. darbība: audio ligzdas sagatavošana

Visi audio ligzdas vadi ir diezgan īsi. Uz domkrata un stieples tapām uzklājiet nedaudz lodēšanas un pēc tam lodējiet tās vietā. Lai aizsargātu un stiprinātu, pārbīdiet termiski sarūkošās caurules gabalus pāri locītavām. Zemējuma vadu var pielodēt tieši tā atverē. Katram signāla vadu galam ir caurums ar vienu pretestības galu. Sagatavojiet vadu un rezistoru, pagriežot galus kopā un uzklājot nedaudz lodēšanas. Caurums, kurā tie nonāk, jāizurbj līdz 3/64 , lai ievietotu abus vadus. Lodēt vietā.

13. darbība: spiedpogas slēdža sagatavošana

Sagatavojiet īsu cieta stieples gabalu, veidojot to U formā, kas cieši pieguļ slēdža apakšai. Uz abām cauruma pusēm uzklājiet lodēšanas lāpstiņu - atstājiet vietu slēdzim - un novietojiet slēdzi vietā. Izkausējiet lodmetālu un nospiediet stiepli vietā. Ļaujiet lodētam sacietēt un atkārtojiet to otrā pusē. Tam vajadzētu novietot un nostiprināt slēdzi vietā. Sagatavojiet divus pavedienu gabalus, sagriežot garumā un noņemot abus galus. Pārliecinieties, vai vadi ir pietiekami gari, lai skārda vāks varētu pilnībā atvērties. Lodējiet pie divām atbilstošām tapām uz slēdža un pēc tam pārbīdiet termiskās sarukuma caurules gabalus pār savienojumiem, lai tos aizsargātu un stiprinātu. Lodējiet uz citiem galiem to attiecīgajos caurumos uz tāfeles. Uzmanīgi pavediet vadus starp gaismas diodēm un pārliecinieties, ka tie nesēž virs baterijām. Es izklāju abas tapas uz slēdža tā, lai starp tām slīdētu labākā LED. Slēdža tapas ir ĻOTI trauslas (pārējās divas atdalītas). Ņemiet vērā, ka tapa PA7 PCINT7 6 ir iestatīta, lai klausītos stāvokļa izmaiņas. Nospiežot spiedpogas slēdzi, tapa tiek pacelta augstu, un tiek izpildīts SIGNAL (PCINT0_vect). Pamatojoties uz pogas nospiešanas ilgumu, vai nu nekas nenotiek (rupja atcelšana), stāvoklis ir uzlabots (īss nospiešana), vai programma ir uzlabota (ilgstoša nospiešana).

14. solis: vāka aizvēršana

Ja šajā brīdī viss ir kārtībā, jūs vēlaties aizvērt alvu. To darot, jums jābūt ļoti uzmanīgam attiecībā uz gaismas diodes stāvokli. Es uzskatu, ka man tie ir jāstumj ar plānu asmeņu skrūvgriezi, lai tie būtu pareizi novietoti savos caurumos. Manevrējot gaismas diodes savā vietā, uz vāka izdariet nelielu spiedienu uz leju, un tās galu galā ieslīdēs vietā. Jums var būt nepieciešams novietot vadus tā, lai tie nokristu starp komponentiem, nevis uz tiem. Arī spiedpogas slēdža tapas var būt jāsaliek no ceļa.