Svájci AVR kés: 14 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

A svájci AVR kés számos AVR programozási projektet tartalmaz, egyetlen kényelmes Altoids Gum Tin -ben. A mikrovezérlők programozásának rugalmassága miatt kiindulópontot jelent a LED -eken és a hangkimeneten alapuló projektek számára is. A SAK annyi programot tartalmazhat, amennyit a 8K memória megenged, és minden programnál nyolc állapotot tart fenn. A kék nyomógomb arra készteti a SAK -ot, hogy ciklusban átlépjen a programok és állapotok között - egy gyors megnyomással a programban marad, de a következő állapotba vált (bárhogy is van definiálva), a hosszú megnyomásra pedig a következő programra lép. Az aktuális program és az összes program állapota az EEPROM -ban megmarad a felhasználások között.

A SAK -ban jelenleg megvalósított projektek a következők. Ezek, az összes többi kóddal és állandóval együtt (van egy teljes betűtáblázat), körülbelül 4K -t foglalnak el a rendelkezésre álló helyből. Még sok hely! MiniMenorah - Evil Mad Scientists Brain Machine - Mitch AltmanMiniPOV - Adafruit IndustriesNoise Toy - Hangos tárgyak LED Futófények LED gyertya LED zseblámpa Ez a projekt nem létezne mindenki nagylelkűsége nélkül, aki valamilyen módon hozzájárult. A fent említetteken kívül szeretnék köszönetet mondani a használt szoftvereszközök fejlesztőinek (lásd a többi lépésben) és mindenkinek, aki olyan hasznos weboldalt hozott létre, amely elősegítette a témák megértését. Közvetlen hitelt tudok felvenni a projektben használt nagyon kevés kódért. Ha úgy érzi, hogy a kód az Öné, akkor az is lehet. Tudassa velem, és örömmel adok hitelt. Mindenesetre köszönöm a közreműködést:-)

1. lépés: Alkatrészek

Alkatrészeket számos elektronikus beszállítótól lehet beszerezni. A helyszűke miatt a legtöbb összetevőre szükség van a jelzések szerint. Minden alig fér bele; ügyeljen arra, hogy a pótalkatrészek ne foglaljanak el több helyet. Ne helyettesítse az ATtiny84 készüléket, ha nem biztos abban, hogy a csapok megfelelnek. Az alkatrészeket követő linkek a DigiKey és az All Electronics webhelyekre mutatnak. Elektronikai alkatrészek 1 x U1-ATtiny84-ATTINY84-20PU-ND1 x Ux-IC aljzat 14 tűs DIP-A32879-ND9 x LED-választható szín ellenállások-a LED-ekhez illesztve 2 x R1, R2-100 ohm 1/4W 1% fémfólia-100XBK-ND2 x C7, C8-47uF-P5151-ND Különféle elemtartó 1-AA 6 "-os vezetékek (1) 2461K-NDP Telefoncsatlakozó sztereó 3,5 mm (1) MJW-22 Váltókapcsoló SPDT 1/4 "on-on (1) MTS-4 Nyomógombos kapcsoló (1) 450-1654-NDMinty Boost A SAK működését egyetlen AA elem táplálja egy Maxim MAX756 chip (a MintyBoost lényeges összetevője!). Az alábbi alkatrészek az áramkör ezen részéhez szükségesek. 1 x U1-MAX756CPA DC/DC 3.3/5V DIP-MAX756CPA+-ND1 x Ux-IC aljzat 8 tűs DIP-A32878-ND2 x C7, C8 -0,1uF-399-4151-ND2 x C3, C5-100uF-P5152-ND1 x L1-22uH radiális-M9985-ND1 x D1-1N5818 Schottky 1A 30V-1N5818-E3/1GI- ND

2. lépés: ATtiny84 mikrokontroller

Sok projekt vagy az ATtiny2313 20 tűs vagy az ATtiny85 8 tűs mikrokontrollert használja. Az ATtiny2313 -at túl nagynak találtam (a házhoz) és az ATtiny85 -t túl kicsinek (nincs elég memória, nincs elég kimeneti tű). Az ATtiny84 pontosan megfelelő:-) Az ATtiny84 8K programozható flash memóriával rendelkezik (elegendő sok kis program tárolására), 512K EEPROM-mal (az állapotok tárolásához a használat között), akár 12 kimeneti tűvel (a 9 LED-hez, 2 csatornához) hangkimenetről és egy nyomógombos kapcsolóról), és sok más olyan finomságot, amelyet ebben a projektben nem használnak. Ha programokat szeretne hozzáadni, szerezze be az ATtiny84 adatlap másolatát. Számos oktatási útmutató található a mikrokontrollerek családjának programozásához az interneten. A mikrovezérlők hasznos összefoglalását lásd: Mikrokontroller kiválasztása Az MM -hez kilenc kimeneti tüske, a Brain Machine -hez kettő, és az első állapot megváltoztatásához szükséges gomb van, összesen tizenkettő. Míg az ATtiny84 konfigurálható tizenkét kimeneti tűvel, ez a RESET pin kárára történik. A RESET pin letiltása és I/O beállítása nem teszi lehetővé az ATtiny84 programozását az USBtinyISP programozóval (aki ezt nem tette meg:-), és nagyfeszültségű programozást igényel. Minden készen áll az MM engedélyezésére, de más programozóra van szükség, és nekem nincs.

3. lépés: AVR programozóeszközök

Az AVR mikrovezérlők programozásához számos komponensre van szükség, hardverre és szoftverre egyaránt. Az alábbiakban bemutatom az általam használt eszközöket. Sok -sok más létezik ugyanabban az árkategóriában - ingyenesen olcsón. Keresse meg az Önnek megfelelő készletet, és tartsa be őket. Még jobb, ha talál egy barátot, aki kidolgozott egy rendszert, és használja az eszközeit. Semmi sem különösebben nehéz, ha minden a hirdetések szerint megy, de az összes eszköz együttműködése valódi kihívást jelenthet. A dróttekercses forgácstartó hosszú csapjai levezetnek egy kenyérlapra, és kényelmes kísérleti beállítást tesznek lehetővé. Az egyetlen probléma, amellyel találkoztam, az, hogy a programozó csapokból származó alkatrészeket nem lehet földelni a programozás során. Két megközelítést alkalmaztam a probléma megoldására. Az első, hogy két chiptartó legyen, az egyik a programozáshoz, a másik pedig a futáshoz (lásd 8 tűs bölcső). Ez nem ideális, mert sok kenyértáblát használhatatlanná tesz, és elég bosszantó a chip mozgatása. A második az, hogy telepítsen egy kis kapcsolót, amely programozás közben leválasztja a földelőcsapot a kenyértábla földjéről. Ez jobban működik, és több helyet hagy a kenyértáblán az alkatrészek számára. ProgrammerUSBtinyISP készlet az Adafruit Industries -től. Egy kis módosítással (húzza ki a 10 tűs kábelt és hajlítsa meg a LED-eket) a programozó illeszkedik egy Altoids gumi bádogba. A 6 tűs kábel akár az ónba is feltekerhető tárolás céljából. A SoftwareWinAVR nyílt forráskódú szoftverfejlesztő eszközök gyűjteménye az AVR mikrovezérlők Windows gépeken történő programozásához. Jól működik az USBtinyISP programozóval (lásd az AVR bemutatóját). Nemrég váltottam a WinAVR -hez mellékelt Programozó Jegyzettömb alkalmazás használatáról az Eclipse használatára az AVR Eclipse beépülő modullal. Az Eclipse használhatja az avrdude -t, ezért mindenképpen telepítenie kell a WinAVR -t. Az Eclipse jobb projektmenedzsmenttel, hasznos oktatóanyagokkal és ingyenes. Csak néhány percet vett igénybe a telepítése, az oktatóanyag feldolgozása és a chip programozása. Telefonáljon egy barátjának Az interneten sok erőforrás található. Keresse meg őket, kérjen segítséget. Az emberek tudók és segítőkészek lehetnek. Ez szép:-) Elutasítóak is lehetnek. Ez nem szép dolog:-(

4. lépés: A mikrokontroller programozása

C kód Ne kritizálja azt, amit nem értek. Nem vagyok programozó, a C nem az anyanyelvem, és egy Java-vékony szál és egy csomó internetes keresés tart bennem, amikor C-ben dolgozom. Annak ellenére, hogy a kód nagy része más projektekből származik (lásd a kreditet), Néhány kiegészítést és módosítást kellett végrehajtanom. A svájci AVR kés forráskódja alul csatolt c forrásfájlként és hexa fájlként. Örömmel venném, ha meghallgatnám, hol lehetne javítani a kódon. Van néhány módosítás, amelyekre a kódban számítok. Frissítések érkeznek. Időközben a kód a meghirdetett módon működik. Biztosítékok A mikrokontroller biztosítékai zavarosak. Letiltottam néhány mikrovezérlőt, mind véletlenül úgy, hogy külső oszcillátort kerestem, mind a RESET pin letiltásával. Vissza lehet szerezni őket, de addig csak halott poloskák. Legyen óvatos, ha a biztosítékok cseréjét választja. A biztosítékok helyes értékének kiszámításához használjon online biztosítékkalkulátort. Válassza ki a cél részt (ATtiny84) és a megfelelő beállításokat - a belső RC oszcillátor 8MHz -en fut (alapértelmezett érték), NE ossza el az órát 8 -cal belül, engedélyezze a soros program letöltését, és tiltsa le a barnuláskeresést. Az eredmény a következő legyen. -U lfuse: w: 0xe2: m -U hfuse: w: 0xdf: m -U efuse: w: 0xff: m (low 0xE2 high 0xDF ext 0xFF). Csak egyszer kell elégetnie a biztosítékokat (hacsak nem tervezi a cserét). Az Eclipse megkönnyíti ezt, ahogy én is, más IDE -k is. Kérdések, amelyekre szeretnék választ kapni Bármilyen ötlet a kód optimalizálására Miért okoznak hang- és fénygép villogó fényei a rezgést a hangban, ha engedélyezik a konzervdobozban, de nem a kenyértáblán? Miért nem szereti az Eclipse a lightOn és a lightOff funkciókat, bár úgy tűnik, hogy működnek?

5. lépés: Breadboarding a projekt

Mivel a projekt munkájának nagy részét a mikrokontroller végzi, nagyon kevés külső alkatrész van. Miután ellenőrizte, hogy a programozó és a szerszámlánc rendben van -e, jó ötlet lenne bekapcsolni az áramkört, és győződjön meg arról, hogy minden a hirdetések szerint működik. Az alábbi képek az általam beállított kenyérsütő lemez elrontott verziói. A LED -eket a modell bádogjában használtam, és kibontottam a bölcsőt és a chipet, hogy több fényképen is használhassam. A teljes huzalozás alapvetően az aktív csapokat néhány részhez, majd a földhöz köti. Megjegyzés A csapok és a LED -ek sorrendje nem ugyanaz a kenyértáblán és a NYÁK -ban (bár feltételezem, hogy ugyanazokat is elkészítheti). A kódban olyan kódrészleteket fog látni, amelyeket engedélyezni vagy megjegyzéseket fűzni kell attól függően, hogy a cél a kenyérlap vagy a NYÁK.

6. lépés: Az Altoids gumi ón előkészítése

Képek az úton Az ón alja felfelé és befelé ível. Laposítani kell, hogy az akkumulátor és az áramköri lap illeszkedjen és egyenletesen üljön. Vigyázva, hogy ne torzítsa el az ónot, nyomja ki az alját, amíg lényegében lapos nem lesz. Az ón három lyukat igényel. Fém lyukasztóval jelzem a lyukak helyét, és brad pontot (fához) a lyukak fúrásához. A brad pont bitek középponttal és két vágóéllel rendelkeznek. Nem korcsolyáznak, és a szélek lassan átvágják a fémet. Brad pont bitek kaphatók a Lee Valley -ből (többek között). Az első kilenc 5 mm -es lyukból álló készlet a bádog tetején a LED -ek számára. Metrikus brad pont bitek állnak rendelkezésre, és tiszta és szoros lyukakat készítenek a LED -ek számára. Hozzon létre egy papír sablont a megjelölt lyukakkal, és vigye át a jeleket az ón tetejére. Annak érdekében, hogy ne nyomja be az ón tetejét, támassza meg a fedél belső részét egy kis fadarabon, amikor a tetejét lyukasztja és fúrja. Ha a papír és a fa a helyén van, a lyukasztóval gömbölyítem a konzervdobozt. Fúráskor először lassan haladjon. A brad pontok vágóéleinek egyenletes kört kell alkotniuk. Ha a fúróval bármi mást fúr, mint a felületre merőlegesen, akkor a bit megragadhatja és elszakíthatja a fémet. Az 5 mm -es brad pont jó tiszta lyukat képez, de azt tapasztaltam, hogy valaha is kissé meg kell szélesítenem. Ezt úgy csináltam, hogy belülről fúrtam ki egy szokásos 13/64 "bittel. A második készlet két 1/4" -os lyukból áll a bádog jobb oldalán a kapcsoló és az audio jack számára. Az ón végén lévő szoros görbület miatt ezeknek a lyukaknak elég közel kell lenniük. Ügyeljen arra, hogy úgy helyezze el őket, hogy az alkatrészek illeszkedjenek az edénybe. Középpontba állítsa őket az oldal azon részén, amikor a fedél zárva van. Jelölje ki ütéssel és fúrja nagyon óvatosan. Az óvatossággal kapcsolatos óvatosság az ón megragadó bitjeivel szemben erősebb a nagyobb biteknél. Az utolsó lyuk a nyomógombos kapcsoló. Helyezze a lyukat a jobb alsó rész felé oly módon, hogy a nyomógomb ne zavarja az ón többi alkatrészét.

7. lépés: A NYÁK tervezése és elkészítése

Az interneten számos forrás található, amelyek leírják a PCB -k létrehozásának folyamatát. A módszerek egyike sem bolondbiztos vagy egyszerű, de fontos, hogy legalább egyet kényelmesen használjunk. A CadSoft EAGLE Layout Editor ingyenes verzióját használom a nyomtatott áramkör alaprajzának és elrendezésének elkészítéséhez. A nyomtatott áramköri lapok gyártásának módszereit az Altoids bádogos hangszóró PCB készítése és előkészítése lépése írja le. Az átvitel, a maratás és a fúrás után készen áll mindent összeforrasztani. Megjegyzés Legutóbbi tapasztalataim a képek áramköri lapok a következők. Mossa le jól a táblát mosogatószeres szappannal, és dörzsölje le egy zöld súrolóval. Óvatosan csiszolja le a sorját a tábla széleiről, hogy a transzferpapír és a vas jól érintkezzen a táblával. Melegítse fel a vasalót. Helyezzen egy darab papírt a táblára, és melegítse fel a táblát a vasalóval. Miután a tábla elég forró, óvatosan tegye az előkészített transzferpapírt a táblára. Rögtön ragad (mivel a tábla forró), ezért győződjön meg arról, hogy helyesen van -e elhelyezve. Ezután vasaljon közvetlenül a transzferpapír fényes hátoldalára. Ez soha nem okozott nekem gondot, de te a saját vasalódat használod. Először tesztelj. Hagyja kihűlni a táblát, majd futtassa hideg víz alatt. A transzferpapírnak le kell pattannia, és el kell hagynia a teljes képet. Használjon 8 -szoros dia/negatív nézőt az átvitel megtekintéséhez, és töltse ki a hiányzó darabokat. Sok szerencsét.

8. lépés: Az alkatrészek forrasztása a PCB -hez

Az interneten számos forrás található, amelyek leírják az elektronikus alkatrészek PCB -k forrasztásának folyamatát. Lásd például a ladyada.net forrasztási bemutatóját. Az alkatrészek telepítésének sorrendje nem igazán számít, bár a legkisebbtől a legnagyobbig a legegyszerűbbet találtam. A LED/villogó lámpa vezetékei elég hosszúak ahhoz, hogy menóra-szerű mintává formálhassák őket az ónban. Óvatosan illessze be a LED -eket, és hajlítsa meg a vezetékeket úgy, hogy mindegyik LED teteje úgy legyen elhelyezve, hogy a megfelelő lyukon keresztül felbukkanjon. Ez kihívást jelenthet, de nagyon jól néz ki, ha végre sikerül. Ha a vezetékeket túl hosszúra hagyja, akkor a LED -eket az ón fedele összezúzhatja és nem tudja elhelyezni. Megjegyzés A jobb oldali LED nem ugyanabban az irányban van, mint a többi nyolc. Telepítéskor ellenőrizze a LED -ek polaritását a tábla elrendezésével szemben. Ez a LED a RESET csaphoz van rögzítve, így dönthet úgy, hogy nem telepíti. A kényelem érdekében helyezze az ellenállásokat függőleges helyzetbe úgy, hogy az ellenállás teste ne kerüljön a hangvezetékkel ellátott lyuk fölé. Vagy készítse elő és telepítse az audiocsatlakozót ezen a ponton, vagy várja meg, amíg készen áll az ellenállások forrasztására. Később nem mulatság az ellenállások forrasztása.

9. lépés: Villogó fények

A LED -eket ellenállással kell védeni. Határozza meg a LED -ek feszültségcsökkenését és áramigényét, és számítsa ki a megfelelő ellenállásokat, feltételezve, hogy a chipből 5 V -os forrást kap. Ehhez könnyen elérhető online számológépek vannak. Készítsen magának egy csomó villogót. Amikor elkészíti ezeket a projekteket, vágja le a katódot (a LED negatív/rövid vezetéke a lapított oldalon), és forrasztja az ellenállást nagyon közel a LED lencséjéhez. A LED -ek menóra alakot alkotnak az ónban. Még akkor is, ha az ellenállás majdnem megérinti a lencsét, a közepén lévő legrövidebb LED -t kissé összenyomja az ón fedele. Annak elkerülése érdekében, hogy rövidzárlat ne forduljon elő az ón szűk határaiban, fedjen le minden ellenállást egy hőszárító csővel.

10. lépés: Az elemtartó előkészítése

Csúsztassa a kis zsugorcsöveket az elemtartó mindkét vezetékén. Óvatosan nyomja be őket a tartó lyukaiba, és zsugorodjon a helyükre. Ezek bizonyos fokú védelmet nyújtanak a vezetékek számára. (Ez az utasítás megismétlődik a Toggle Switch előkészítése oldalon.) Vágja le a fekete vezetéket a megfelelő hosszúságra, és forrasztja be a NYÁK megfelelő lyukába. A piros huzal közvetlenül a kapcsolóhoz van forrasztva; lásd az oldalon található utasításokat a továbblépéshez. A korábbi projektek során levágtam az elemtartó rögzítő füleit. Miután ezt megtettem a prototípuson, most sajnálom. Az akkumulátor nem akar szorosan a helyén maradni. Hagyja a füleket az indításhoz, és csak akkor távolítsa el őket, ha gondot okoz az akkumulátor kivezetése. Ennek ellenére a képen egy elemtartó látható, a fülek levágva. Ez azért van, mert egy másik projektből vettem ki.

11. lépés: A kapcsoló előkészítése

A kapcsolótól függően előfordulhat, hogy le kell vágnia az egyik csapot. Ezt az általam használt kapcsolókkal csinálom, bár nem feltétlenül szükséges. Csúsztasson egy kis darab zsugorcsövet az elemtartó piros vezetékén. Óvatosan nyomja be a tartó lyukába, és zsugorodjon a helyére. Bizonyos fokú védelmet nyújt a vezeték számára. (Ez az utasítás megismétli az Akkumulátor tartó előkészítése című fejezet utasításait.) Csúsztasson egy másik kis darab hőszárító csövet a piros vezetékre. Vágja le és csíkozza a huzalt a kívánt hosszúságra, és tegyen forrasztást a kapcsolón lévő csapra és a vezeték végére. Forrasztja a piros vezetéket az elemtartóból közvetlenül a kapcsoló külső csapjához. Csúsztassa a hőre zsugorodó csődarabot az ízületre, hogy megvédje és megerősítse. A második vezeték a kapcsoló középső csapjától a NYÁK -ig megy. Forrasztja a vezetéket a kapcsolóhoz a fent leírtak szerint. Védje a kötést hőtömlő csővel. Forrasztja a másik végét a NYÁK megfelelő lyukához.

12. lépés: Az audiocsatlakozó előkészítése

Az audiocsatlakozó vezetékei meglehetősen rövidek. Vigyen fel egy kis forrasztást az emelő és a vezeték csapjaira, majd forrasztja őket a helyükre. Csúsztassa a hőre zsugorodó csődarabokat az ízületekre, hogy megvédje és megerősítse őket. A földelő vezeték közvetlenül a lyukba forrasztható. A jelvezetékek végein egy -egy lyuk van egy ellenállás egyik végével. Készítse elő a vezetéket és az ellenállást úgy, hogy összecsavarja a végeket, és egy kis forrasztást alkalmaz. A lyukat, amelybe ezek mennek, 3/64 -re kell fúrni, hogy elférjen a két vezeték. Forrasztás a helyére.

13. lépés: A nyomógombos kapcsoló előkészítése

Készítsen elő egy rövid tömör huzalt úgy, hogy U-alakúra formálja, és szorosan illeszkedik a kapcsoló aljára. Vigyen fel egy folt forrasztást a lyuk mindkét oldalára - hagyjon helyet a kapcsolónak -, és állítsa a kapcsolót a helyére. Olvassza fel a forrasztót, és tolja a vezetéket a helyére. Hagyja a forrasztást megszilárdulni, és ismételje meg a másik oldalon. Ennek a pozícióba kell helyeznie és rögzítenie kell a kapcsolót. Készítsen elő két sodrott huzaldarabot a hosszúságú vágással és mindkét végének lecsupaszításával. Győződjön meg arról, hogy a huzalok elég hosszúak ahhoz, hogy a doboz fedele teljesen kinyílhasson. Forrasztjon két megfelelő csapra a kapcsolón, majd csúsztassa a hőre zsugorodó csődarabokat az ízületekre, hogy megvédje és megerősítse őket. Forrasztás a másik végéig a megfelelő nyílásokba a táblán. Óvatosan csavarja be a vezetékeket a LED -ek közé, és győződjön meg arról, hogy nem ülnek az elemek tetején. Elterítettem a kapcsoló két csapját úgy, hogy a jobb oldali LED csúszott közéjük. A kapcsoló csapjai NAGYON törékenyek (a másik kettő lecsattant). Ne feledje, hogy a PA7 PCINT7 6 csap az állapotváltozásra figyel. A nyomógomb kapcsolójának megnyomása magasra húzza a csapot, és a SIGNAL (PCINT0_vect) végrehajtódik. A gombnyomás hossza alapján vagy nem történik semmi (durva lekapcsolás), az állapot előrehaladott (rövid megnyomás), vagy a program előrehaladott (hosszú megnyomás).

14. lépés: Zárja le a fedelet

Ha minden rendben van ezen a ponton, akkor érdemes bezárni a konzervdobozt. Ennek során nagyon óvatosnak kell lennie a LED -ek helyzetével kapcsolatban. Úgy találom, hogy egy vékony pengés csavarhúzóval a helyükre kell rúgnom őket, hogy megfelelően illeszkedjenek a lyukakba. Nyomja le kissé lefelé a fedelet, miközben a LED -eket a helyükre mozgatja, és végül a helyükre csúsznak. Előfordulhat, hogy a vezetékeket úgy kell elhelyezni, hogy az alkatrészek közé essenek, és ne az alkatrészekre. Ezenkívül a nyomógombos kapcsoló csapjait ki kell hajlítani az útból.