Przeszukaj forum

Płytka prototypowa AVR Witam mam dla was do zaprezentowana płytkę prototypową z mikrokontrolerem AVR w obudowie DIP40. Zaprezentowany układ został wykonany dla osób zaczynających zabawę z mikrokontrolerami AVR. Płytka PCB ma wymiary 132mm x 69mm. Został wykonany w programie KiCad. Schemat umieszczony poniżej składa się z Płytki dwuwarstwowej Mikrokontrolera AVR DIP40 Wyświetlacza 7-segmentowego Wyświetlacza LCD HD44780 Dwóch mostków H w jednej obudowie 5 przycisków przycisków 1. Obok mikrokontrolera są umieszczone jego wyprowadzenia. Do obu wyświetlaczy wyprowadzenia umieściłem obok goldpinów Portu A dla LCD oraz Portu C dla 7-segmentowego (odpowiedzialnego za załączenie segmentów) Umożliwia to łatwe połączenie używając zworek. Każdy podłączony układ ma doprowadzone zasilanie. 2. Mikrokontroler AVR – Płytka przystosowana jest do mikrokontrolerów AVR w obudowie DIP40. Nie wyposażyłem układ w programator. Lecz zastosowałem złącze ISP 10-pinowe. Programator to koszt ok 20 pln. Podłączyłem do układu zewnętrzny rezonator kwarcowy w obudowie HC-49 przy montażu należy pamiętać o przylutowaniu adaptera. Daje to możliwość zamiany taktowania procka. 3. Wyświetlacz 7-segmentowy jest to element ze wspólną anodą Jest to układ który ma już wyprowadzone i połączone segmenty i anody poszczególnych cyfr. Do obsługi wyświetlacza wykorzystywane są piny wyprowadzone przy Porcie C (segmenty) oraz obok wyświetlacza (Anody). Segmenty posiadają również rezystory 220 Ω. Można również zastosować wyświetlacz ze wspólną katodą ale należy pamiętać o tym pisząc program. 4. Wyświetlacz LCD HD44780 nie występuje on w prezentowanym układzie ma on wyprowadzenia na PCB. Jest możliwa jedynie komunikacja 4-bitowa, która oszczędza na ilości potrzebnych połączeń między mikrokontrolerem a ekranem. Wykorzystać można wiele rozmiarów wyświetlaczy. Najczęstszym jest 1602 który posiada dwa wiersze oraz 16 kolumn. Czyli 32znaki. Jest też możliwość podłączenia ekranu 2004 i zależność kolumn i wierszy jest identyczna jak w opisywanym wcześniej ekranie. Pod ekranem jest miejsce na zworkę RW która odpowiada za komunikacje zwrotną z LCD do mikrokontrolera. Nie korzystając z tej opcji należy przełączyć pomiędzy RW a GND. Obok zworki RW jest miejsce na przylutowanie potencjometru do ustawienia kontrastu. 5. Mostek H jest to element do pełnej obsługi silników. Układ L293D jest w obudowie DIP 16. Układ ten pozwala sterować w pełni (prędkość, kierunek obrotów) dwoma silnikami DC. Można również podłączyć opisywany układ do silnika krokowego bipolarnego. Dzięki wyprowadzeniom można wykorzystać zewnętrzne napięcie przystosowane do danego silnika. W każdym z silników możemy decydować o prędkości obrotowej wykorzystując złącze PWM oraz kierunkiem przy użyciu wejść 1A, 2A lub 3A, 4A (np. 1A Vcc , 2A GND -> obroty w prawo) 6. Ostatnim opisywanymi elementami są przyciski. Są one podjęte a stałe do GND a drugie końce wyprowadzeń są podłączone do złączy goldpinowych. Projekty które można zrealizować na omawianym PCB Migotanie diodami LED (należy pamiętać o podłączeniu co najmniej jednego wyprowadzenia Anod do GND) Sterowaniem Wyświetlaczem LED 7 segmentowym (multipleksacja) Obsługa wyświetlacza LCD Sterowanie silnikami DC w wykorzystaniem PWM Sterowanie silnikiem krokowym bipolarnym obsługa klawiszy (sprawdzenie stanu na pinie) Obecny układ jest pierwszą wersją po której nastąpią poprawki. W kolejnych etapach rozwoju chciałbym dodać osobne diody LED podpięte na stałe do 5V lub GND wraz z rezystorami. Dołączyć dwa moduły jednym jest ekspander pinów pracujący na magistrali TWI (I2C) oraz moduł termometru cyfrowego DS18B20 połączonego za pomocą komunikacji 1-wire. Poprawić układ PCB (układ ścieżek, wymianę obudów na inne). Zachęcam do zadawania pytań, pisania sugestii oraz krytyki w celu dalszego rozwoju. W załączniku dołączam plik rar z wszystkimi plikami KiCad'a.Board 1.rar Pozdrawiam

Idea działania Komora jonizacyjna, to urządzenie składające się z dwóch elektrod do których doprowadzane jest stałe napięcie, co powoduje powstanie pola elektrycznego w jej środku. Gdy kwant promieniowania "uderzy" w atom gazu znajdującego się w komorze, "rozbija" go na dwa jony (dodatni i ujemny), które są przyciągane do elektrod (dodatni do ujemnej i vice versa). Mierząc prąd płynący między dodatnią, a ujemną elektrodą, będzie on proporcjonalny do ilości tych jonów, zaś to będzie proporcjonalne do mierzonego promieniowania. Utrudnieniem jest, że wspomniane prądy są małe, więc wymagają dużego wzmocnienia, co zaś wymaga m.in. starannego filtrowania zasilania, oraz ekranowania, by urządzenie się nie wzbudzało. Poniżej znajduje się schemat blokowy prezentowanego rozwiązania. Część elektroniczna Pierwotnie do wytworzenia napięcia polaryzującego, miałem w planach użycie przetwornicy, jednak okazało się, że napięcie 12V z baterii jest wystarczające. Sygnał z komory trafia do wzmacniacza transimpedancyjnego, w pętli sprzężenia znajdują się szeregowo dwa rezystory o wartości aż 50G. Połączenie owych rezystorów, elektrody komory jonizacyjnej i nóżki wzmacniacza musi być wykonane w powietrzu, by uniknąć pasożytniczych rezystancji. Poniżej znajduje się render w KiCADie, oraz rzeczywiste urządzenie (wiem, fotka jest dość niskiej jakości). Część programistyczna Sygnał analogowy trafia do przetwornika ADC, i jest zbierany przez procek - tu użyłem dość mało popularnego STM8. Zaskoczeniem było dla mnie, że GCC nie obsługuje tych procesorów, zaś poświęcony im SDCC nie umie wycinać z binarki funkcji, które nie są używane! Do komunikacji z hardwarem użyłem stdperiph. Komunikacja z światem zewnętrznym jest jednokierunkowa (urządzenie wysyła pomiary co kilka sekund) za pomocą UARTa. Założeniem było, by urządzenie można było pozostawić same sobie i zdalnie je flashować, czy też pobierać z niego dane. W skrócie, wolę programować leżąc w łóżku, niż garbiąc się nad stołem pełnym kabli :) Zostało to zrealizowane przez dodanie Raspberry Pi, do której podpięty jest zarówno programator, jak i przelotka UART/USB. Soft na procka napisałem w C. Pobieranie danych po stronie maliny jest wykonywane przez skrypt w Pythonie, dane są wizualizowane skryptem w R. Użyłem R, mimo, że Python też ma biblioteki do tworzenia wykresów, bo bardzo podobają mi się wykresy w R. Dokumentacja powstała w LATEXie. Całość dostępna jest na GitHubie - zapraszam do odwiedzenia Wyniki Poniżej znajdują się dane pomiarowe zebrane za pomocą urządzenia.