Работа с BASCOM AVR (обзор статей грамотных людей) 3
Статьи публикуются по мере поступления. Для упорядоченного тематического
поиска воспользуйтесь блоком "Карта сайта"
Если вы хотите использовать выводы PCF8574 на вход, вам нужно установить на них высокий уровень, записав 1. Затем, используя кнопку, дергать их на землю (и читать с них 0) или не дергать (и соответственно, читать 1). Но это мы рассмотрим позже.
Скорость I2C
Bascom использует стандартную частоту обмена для I2C в 200 кГц. С помощью параметра I2CDelay можно задать и другую.
Config I2Cdelay = 10
Этот код задаст частоту в 100 кГц. Используйте 5 для 200 кГц (по умолчанию). Соответственно, 2 задаст частоту в 500 кГц, а 1 в 1 МГц. Используйте значения 10 или более для низкоскоростных приложений. Иногда при использовании длинных проводов (большая емкость!) нужно понизить скорость обмена, чтобы избежать ошибок.
Купить
Программаторы, средства разработки и отладки для DSP,
средства разработки и отладки для ПЛИС-ПАИС
С другой стороны, большинство микросхем с I2C могут работать на гораздо больших скоростях, чем указано в даташите. Но нет гарантии, что они будут работать в таком режиме при любых условиях, так что несколько раз проверьте работу устройства.
Использование I2cinit
Лапки AVR, используемые с I2C, конфигурируются словами Config SDA/SCL. После подачи питания на контроллер, на них установится логический ноль. Но после команды Portx или после изменения направления input/output, на них могут оказаться непредсказуемые уровни. Поэтому нужно написать:
I2cinit
чтобы насильно установить на них низкий уровень перед началом или продолжением I2C обмена.
Считываем состояние выключателя через PCF8574
Соберем следующую схему:
И зальем в наш контроллер следующую программу:
Скомпилируйте программу и отправьте в контроллер. Проследите за её работой - теперь, когда выключатель разомкнут, светодиод моргает часто, если замкнут - редко.
Использование прерываний PCF8574
Программа, описанная выше, достаточно глупая. Время опроса выключателя зависит от состояния переменной Ledwait (пока отрабатывается задержка, контроллер больше ничего не делает). Это плохой пример программирования. Но мы с вами умные и воспользуемся прерываниями от PCF8574. Если вы еще не знаете, что это такое, то срочно прочитайте статью о прерываниях перед тем, как мы продолжим. Как было сказано ранее, PCF8574 будет генерировать сигнал прерывания (низкий уровень) каждый раз, когда поменяется состояние на его входах.
Соберем такую схему:
И запишем такую программу:
Компилируем программу, загружаем в чип. Наблюдаем, что светодиод мигает часто. Замыкаем выключатель и видим, что он стал мигать медленнно. Вместо выключателя можно использовать кнопку.
Обработка данных с оптического энкодера через PCF8574
AVR можно научить читать значения напрямую с энкодера, об этом есть отдельная одноименная глава под номером 18. Но может случиться так, что вам будет не хватать свободных пинов. Тогда на помощь к нам приходит все тот же расширитель PCF8574.
Рассмотрим (значит, соберем на макетной плате!) схему:
И откроем в BASCOM следующую программу:
Опять же, компилируем и загружаем прошивку в чип. Крутим ручку энкодера и видим, как меняется значение положения на ЖКИ. Если вам достался энкодер с высоким разрешением, вы можете заметить, как светодиод буде включен в течение всего времени, пока вы врашаете ручку. Число генерируемых прерываний настолько велико, что программе не остается времени для возврата в основной цикл. Очень вероятно, что некоторые прерывания будут пропушены, и отображаемое значение не будет меняться так часто, как вам хотелось бы. Вы можете улучшить программу, изменив значение I2cdelay на более низкое, тем самым получив меньшую задержку отклика. Но будьте осторожны при подключении нескольких устройств к одной шине.
Использование ON Semi JLC1562B вместо PCF8574
У JLC1562B нет выхода прерываний, однако есть 6-битный ЦАП, напряжение на нем можно изменять в 64 уровнях, от 0 до 4 вольт, с шагом 0,0625. На входах JLC1562B есть компаратор. На младших 5 битах можно установить порог компаратора ("B") как на половину питающего напряжения, так и на выход ЦАП. Старшие три бита компаратора ("A") всегда настоены на порог в половину питающего напряжения. По сравнению с PCF8574, в JLC1562B DAC имеет другие режимы чтения и записи. Это нужно знать, чтобы использовать его вместо PCF8574, а также грамотно настроить ЦАП и управлять порогом компаратора. Если используется JLC1562B, как замена PCF8574, последовательность работы с I2C не изменится.
Если вы хотите настроить ЦАП:
- Отправьте JLC1562B адрес записи
- Отправьте байт состояния входов/выходов
- Отправьте 6-битное значение ЦАП (0-63) в младшие 6 бит
- В двух старших битах шестой задает порог компаратора: 0 задает порог в половину питающего напряжения,
1 задает порог значением выхода АЦП, 7 бит управляет "защелкой",
0 защелкивает данные после команды чтения,
1 защелкивает данные, когда компаратор B переключается из 0 в 1
Чтобы использовать ЦАП, соберите следующую схему:
И наберите следующую программу:
Вы можете настроить компаратор JLC1562 так, чтобы он использовал в качестве источника опорного напряжения выход ЦАП. Если мы установим выход ЦАП, скажем, в 2 вольта и приложим чуть меньшее напряжение к ногам D0..D4, то считанное значение будет равно 0. Если чуть поднять напряжение, то считываться будет уже 1. Так что любой из выводов D0..D4 можно заставить исполнять функции "сыроватого" 6-битного АЦП, если изменять напряжение на ЦАП за 64 шага и считывать значение компаратора после каждого шага.
Соберём следующую схему:
И, как обычно, наберем программу:
АЦП/ЦАП Philips PCF8591
PCF8591 имеет на борту один 8-битный ЦАП и четыре 8-битных АЦП. Чтобы они заработали, вывод EXT нужно подключить к земле. Тогда на выводе OSC появится нечто, похожее на тактовые импульсы 1 МГц:
Вы можете также использовать внешний тактовый генератор (0.75 - 1.25 МГц), подключив его к выводу OSC. Тогда вывод чипа EXT нужно подключить к плюсу питания.
PCF8591 управляется тремя незамысловатыми байтами:
- байт адреса
- байт команды
- байт значения ЦАП
Байт управление выглядит следующим образом:
7 6 5 4 3 2 1 0 (позиция бита)
0 a p p 0 i c c (управляющие биты)
Где:
a = 1 для включения аналогового выхода (но также нужно включить, если планируется использование АЦП)
pp = конфигурация АЦП, нужно выставить 00 для 4 независимых входов A0, A1, A2, A3. Другие значения изучите в даташите самостоятельно!
i = 1 для включения автоувеличения каналов АЦП. Увеличивает значение сс после каждого чтения.
cc = номер канала АЦП, 0, 1, 2 или 3.
Соберём следующую схему:
Для проверки ЦАП введём следующую программу:
На выводе 15 (Aout) можно наблюдать треугольный сигнал:
Но тем не менее, программу можно переделать, чтобы получать более высокие частоты:
Температурный сенсор National Semiconductor LM76
LM76 - это одна из кучи микросхем для измерения температуры, с I2C интерфейсом. У большинства крупных производителей такой чип непременно есть в "портфолио". LM76 не предполагает высокой точности, и поэтому позорно называется "оценщик температуры". На самом деле она дает точность измерений около одного градуса Цельсия. В общем, почитайте даташит на досуге. В этом чипе 6 регистров. Регистр, из которого нужно читать температуру, выбирается по умолчанию после включения питания. Подробнее об этих регистрах я расскажу позже. LM76 меряет и запоминает температуру с точностью 0.0625oC. Температура хранится как 16-битное слово, считывается как два байта:
D0-D2 не определены. D15 - бит знака, само значение температуры лежит в D3-D14. Температура хранится в обычном двоичном представлении. Это значит, что положительные числа хранятся как есть, с битом знака равным 0. Отрицательные числа хранят 1 в бите знака, сам модуль числа записан в инвертированном виде и увеличен на 1. Если вы предполагаете использовать датчик для измерения только плюсовых температур, забудьте про эти махинации со знаками и просто считывайте биты D3-D14. Однако если вы из мест не столь отдаленных, вас наверняка заинтересует метод считывания отрицательных значений. Для этого я приготовил вам следующий код:
Makeint объединяет принятые два байта в одно 16-битное слово и кладет в переменную Tempint. Затем, путем откусывания самого старшего (левого) бита, извлекается знак числа. Если бит равен 1, нам нужно инвертировать все биты в Tempint (убрав тем самым бит знака) и увеличить результат на 1. Наконец, все биты в Tempint нужно сдвинуть вправо на 3 разряда, убрав тем самым бесполезные биты D0-D2. Теперь в Tempint хранится модуль температуры с точностью 0.0625oC, а в Tempsign лежит знак температуры. Все проще некуда.
Посему соберем следующую интересную схему:
И введём следующую интересную программу:
В этом примере игнорируется знак температуры. Поэтому нужно привести еще один, более продвинутый пример, который будет показывать нам температуру сразу в градусах Цельсия:
Эта программа использует операции с плавающей точкой. Для этого подгружаются специальные библиотеки. Хоть программа и очень маленькая, она займет 99% памяти в вашем AT90S2313 (а в ATTINY2313 даже не влезет)! При работе с маленькими контроллерами следует избегать операций с плавающими точками, где это возможно. Следующая программа покажет, как сделать это, используя переменные типа Integer. Она также будет работать намного быстрее:
В этой программе больше строк, но, как ни странно, она занимает всего 85% в памяти контроллера, оставляя место для некоторых других функций.
Управление графическим дисплеем Philips LPH7653
Дисплей Philips LPH7653 вероятно был разработан для мобильных телефонов ранних поколений. Он имеет разрешение 97x35 пикселей. Прочитайте это описание (хоть оно и на английском, просто посмотрите картинки)! Наверняка вам придется подбирать напряжения питания и регулировки контрастности, чтобы суметь что-то прочитать на нем. Светодиодную подсветку можно питать стандартным напряжением +5 вольт. LP7653 - чисто графический дисплей. Он не имеет знакогенератора, это значит, что вам придется самим рисовать символы, если вы хотите выводить текст. Но это не так сложно, как может показаться. Дисплей имеет ширину в 97 пикселей, однако судя по всему, видеопамять у него рассчитана на 101 пиксель. Каждая строка из 8 пикселей имеет индивидуальную адресацию:
В программном плане это выглядит так:
Для очистки экрана вы можете записать 5x101 нулевых байтов начиная с первой строки и первого столбца. Если вы планируете использовать дисплей только для вывода текста, разумно было бы использовать его как четырёхстрочный. Тогда вы можете использовать символы высотой в 8 пикселей. Вы можете выводить стандартные символы 7x5 как символы 7x6. Таким образом, нижний ряд пикселей будет пустым, создавая отступ между строками текста. Пятая строка доступна для вывода, но отображаться будут только верхние три ряда пикселей (35 - (4 x 8)).
Для проверки соберём следующую схему:
И введём следующую программу: i2c-lph7653-75.bas (http://decada.org.ru/project/lessons/bascom_avr/12/i2c-lph7653-75.bas) для символов 7x5
i2c-lph7653-75prop.bas (http://decada.org.ru/project/lessons/bascom_avr/12/i2c-lph7653-76prop.bas)для символов 7x6
Программа i2c-lph7653-76prop.bas использует символы 7x6, поэтому каждая строка Data хранит 6 байтов.
Если вы хотите использовать дисплей для вывода графики, вам нужно представить изображение в виде 8-битных столбцов пикселей. Это немного отличается от метода вывода на дисплей Toshiba T6963, для которого в Bascom есть утилита конвертирования изображений. Если вы просто хотите "слить" изображение на дисплей, лучше всего привести его к разрешению 101x35 и выводить видимую часть 97x32 начиная с левого верхнего края.
Купить
Программаторы, средства разработки и отладки для DSP,
средства разработки и отладки для ПЛИС-ПАИС
Конечно, вы можете выводить и меньшие изображения, но тогда внимательно следите за тем, как меняется адресация. Для преобразования изображений в блок данных есть небольшая утилита на Delphi (http://decada.org.ru/project/lessons/bascom_avr/12/convertbmp.zip). Она считывает черно-белое изображение BMP и выводит в виде текста, который вы можете скопировать и вставить в программу. Исходные коды прилагаются!
Вот вам пример работы:
Вы можете загрузить и переконвертировать все изображения по очереди, а затем вставить полученный код в нужное место вашей программы на Bascom.
Управление синтезатором частоты Linear Technology LT6904
LT6904 - это чип от Linear Technology, выполняющий функцию синтезатора частоты. Его собрат LT6903 имеет SPI интерфейс, но LT6904 использует I2C. Еще есть чипы LT1799, LT6900, LT6902 и LT6905, в которых частота задается внешним переменным резистором.
LT6904 управляется следующим путем (согласно даташиту):
где OCT - четырёхбитное и DAC - десятибитные слова. Также еще два бита применяются для конфигурирования выходов. Убедитесь, что вы отключили неиспользуемый выход (читайте даташит!) В итоге мы отсылаем 16 бит в таком порядке:
Oct3, Oct2, Oct1, Oct0, DAC9, DAC8...DAC0, Cfg1, Cfg0.
Соберём такую схему:
Обратите внимание, даташит утверждает, что напряжение питание может быть от 2.7 до 5.5 вольт. Однако была замечена неприятная вещь - при питании 5 вольт, выход сигнала LT6904 "пропадает". Такая особенность поведения пропала после понижения питания до 3.3 вольта. Загрузим для самостоятельного изучения следующую программу: 2c-lt6904.bas Автор оригинала не предоставил код. Пусть это будет на его совести! У нас возникает небольшая проблема: Bascom говорит, что программа займет 162% программной памяти. Очевидно, что эта программа жирновата для AT90S2313.
Подключаем клавиатуру к МК
Большинству небольших приложений на микроконтроллерах требуется одна или несколько кнопок для осуществления ввода данных пользователем. Но когда ваши проекты становятся более сложными, им может потребоваться небольшая клавиатура. Обычно можно приобрести готовую клавиатуру, встречаются варианты 3x4 или 4x4 клавиши, и почти всегда клавиши в ней соединены по схеме матрицы:
Матрица применяется потому, что для её подключения необходимо минимальное число линий ввода-вывода. Например, для клавиатуры 4x4 из 16 выключателей нужно 16 линий ввода. Гораздо более разумным решением было бы организовать их в 4 строки по 4 выключателя, использовав тем самым всего 8 линий (один порт контроллера!) Но как использовать такую клавиатуру?
Просмотров: 5963 |
Добавил: Chinas
| Рейтинг: 0.0/0
|
