TA1 - AVR adapter

2014-03-16

 

Ez most egy nagy ugrás. Nem annyira az elektrotechnikai alapismeretek köréből merítettem, viszont érdekesek.

Egy kedves régi osztálytársam keresett meg nem régen. Látta milyen dolgokban mesterkedem itt a web lapjaimon és segítséget kért tőlem, A fiát szeretné programozásra tanítgatni, és a mikrokontrollerekre gondolt. Én is gondoltam már erre, úgy látszik hasonlóan forognak a tekervényeink. A mikrokontrollerek felfoghatók komplett kis számítógépeknek. Manapság azt az örömet adhatják az embernek, mint valamikor a Commodore, ZX Spectrum, Vieoton TV Computer, Primo, HTZ 1080... Gondolkodom, előszőr a Microchip PIC-ekkel kezdtem, bár volt elöttük Hitachi, meg Analog Devices is. Ma is vannak, meg vannak más gyártók is, de azt hiszem nálunk a két piacvezető cég a Microchip PIC és az Atmel AVR-ek. Ma már ezek is több családra oszlanak, vanak 8-16-32 bitesek. Elég az hozzá, hogy több éve az Atmel termékei mellett kötöttem ki, gyorsabbak voltak, többet tudtak, egyszerűbben lehetett őket kezelni és talán még relatíve olcsóbbak is voltak (azóta úgy tudom a PIC-ek is sokat javultak). Szóval néhány hónapja a fiamnak összedobtam egy kisérletező készletet, amiből most csináltam még egyet.

Az AVR sarokban korábban ismertetett APH2 programozó fejre épül a készlet. Ez a PC soros portjára csatlakozó fej, amellyel tudjuk programozni az AVR család tagjait, és alkalmas soros kommunikációra is. Sok új PC-n nem találunk soros port-ot. Ha jobban utánanézünk, mondjuk alaplap doksijában, általában mégiscsak van soros port rajta, csak nincs a hátlapra kivezetva (PC bontó, kábelt keres). Másik megoldás lehet, hogy kapható USB portra dugható soros port adapter. De beszerezhető kifejezetten soros port kártya is... Szóval jó ha van egy soros portunk, erre lett kihegyezve az APH2, egy soros vonalat váltakozva használhatunk programozásra és kommunikációra is.

Tulajdonképpen az APH2-höz készítettem el a TA1 adaptert, amely egy dugaszoló panel (Pro-ject Board GL-12 - majdem mindent a Lomex-nél szereztem be) szélére csatlakoztatva megoldja a tápellátást, illetve az APH2 csatlakoztatását. A tápellátás 4 ceruza ellemről, vagy ceruza akksiról van megoldva. Lehetne 5V-os tápesgség is (vagy USB), de talán így biztonságosabb. Az elemek a fekete elemtartóban lapulnak, amin van egy kis kapcsoló is. A vezetékek egy fali UTP (számítógép) kábelből vannak kitermelve.

Na itt látható a lényeg. Egy darab csupalyuk panelen forrasztottam össze a hozzávalókat. Erről mindjárt sokat fogok írni, de előbb gyorsan nézzük a meg a fonákját is.

Innen egészen normálisnak néz ki. Tehát, a felső részen van 6-6 tüske. Ezek szerepe egyrészt hogy mechanikailag viszonylag jól rögzítsék az adaptert, másrészt a két tápvezetékbe vezessék be a tápáramot. Apropó, ha valaki nem ismeri ezt a dugdosós panelt, a lyukak a két szélén hosszanti irányban vannak végig összekötve. A középső két mezőben meg erre merőlegesen, hogy a bedugdosott IC-k lábaihoz még mindenfélét hozzá tudjunk dugni. Ha utána számolunk, a négy ceruza elem 4 x 1,5V = 6V tápfeszt adna, amit lehet, hogy elbírnak, lehet, hogy nem a névlegesen 5V-ra tervezett uC-k. Ezért sorosan beépítésre került egy kis dióda, ami 0,7V-ot ejt, és max 5.3V-tal biztos jók vagyunk. A vezetékek tehermentesítés céljából át lettek fűzve a panel lyukain. Így sokkal hosszabb élettartamúak lesznek, mintha csak direktben a csatlakozók lábaira forrasztottuk volna őket. A LED, meg a kondi lábai kényszerűségből lettek átbújtatva, mert ugye csak az egyik oldalán lehetett forrasztani. Ha digitális áramkörökkel foglalkozunk, mindig kell egy kondi a tápfesz szűrésére. A LED jó szolgálatot tesz a tápfesz indikálásával. A földre került még egy kis ellenálláslábból hajtott fül is, ide lehet csíptetni szükség esetén a mérőfejet. A képen egy ATtiny2313 uC van munkára fogva. Talán az egyik legjobb választás az ATmega8 lenne, de ez volt kéznél. PDF felcsap, és a vezetékeket a megfelelő lábakhoz dugdos! Az Atmel AVR-ek általában alaphelyzetben gyárilag a 4MHz-re kalibrált belső oszcillátorra vannak állítva. Rögtön dolgozhatunk vele, anélkül, hogy akár egy plusz alkatrészt kellene tennünk mellé.

Ez a kép mutatja a csatlakoztatást programozáshoz (persze a csatit teljesen rátoljuk, csak szemléltetés kevéért fotóztam így).

Ez a kép pedig a soros kommunikációhoz való csatlakoztatást mutatja. A soros kommunikáció indikálására az APH2 tartalmaz két LED-et, ami szintén jó segítségünkre szolgálhat.

A teszteléshez egy egyszerű echo programot töltöttem le, ami a soros porton küldött karaktereket visszaküldi a PC-nek.

Ugorjunk. A számítógép nem úgy néz ki, hogy egy baromi széles képernyő, amit tapizunk, piszkáljuk az egeret, nyomkorásszuk a billentyűzetet, valahol egy idegesítő dobozzal, ami búg, egy csomó vezeték fut hozzá, és naponta nyöszög holmi frisssítések, meg a vírusok miatt. A számítógép ott van a fehér dugdosós panelünk közepén. Vannak regiszterei, memóriája, program tára, különböző port lábai, számlálói, kommunkiációs portjai. Nem lát, nem hall, és alapvetően nem csinál semmit, amíg nem határozzuk meg mit csináljon. Ha azt akarjuk hogy válaszoljon nekünk, előbb meg kell határozzuk a kérdéseket és a válaszokat is, program formájában. Talán előszőr arra fogjuk rábírni, hogy néhány kapcsolóra figyeljen, villogtasson LED-eket, csipogjon egy hangszórón. De beszélhetünk is vele. Ennek ősi módja a soros port használata. A soros portban két vezeték van, az egyiken mi beszélünk a számítógéphez, a másikon számítógép küldi el üzeneteit nekünk. Persze elég sok munkával elkészül majd az a számítógépünk is, aminek baromi nagy képernyője van...