Содержание 18 номера журнала "Лаборатория электроники и программирования"

Засыпкин С.В.

Лаборатория электроники и программирования

Электронный журнал с приложениями

№ 18

Содержание

1. Шаблоны для проектирования печатных плат. Шаблон для корпуса «G512».

В данном разделе будут приводиться заготовки (шаблоны ) печатной платы для проектирования в различных САПР. Сегодня вам предлагается шаблон для корпуса «G512» [1] в системе PCAD® [2]. Подписчики журнала могут получить файл бесплатно для использования его в своих проектах на основе неисключительной лицензии по запросу на электронный адрес журнала.

«» [2]

Шаблон может быть вами доработан самостоятельно под конкретную задачу (например, уменьшены размеры платы).

Список литературы и ссылки

1. Чертеж корпусов G512B, G512G. © «GAINTA Industries LTD.»

2. Программа PCAD ®. © «Altium Limited»

2. Макетная плата регулятора оборотов коллекторного двигателя «146_2B».

Плата предназначена для использования в регуляторах оборотов коллекторных двигателей постоянного тока и других устройствах, использующих такие двигатели.

…

Пример использования c радиатором и разъемами:

3. Макетная плата с LED индикатором и кнопками «146_2А».

Плата предназначена для использования в качестве устройства индикации и клавиатуры в несложных устройствах, например, регуляторах скорости ращения двигателей, таймеров и т.п.

…

Пример плат «146_2A» и «146_2B» в корпусе «G1024BF»:

Применение кнопок с креплением на корпус позволяет упростить крепление платы к корпусу и снижает требования к точности сверления отверстий.

4. «Разработка ТЗ и подбор компонентов». Модули TFT с сенсорной панелью.

При конструировании приборов с человеко-машинным интерфейсом сегодня часто стали использоваться TFT индикаторы с сенсорными панелями. Промышленность производит большой ассортимент, но для конкретной задачи необходимо выбрать наиболее подходящий.

При составлении таблицы использовались следующие параметры:

- наименование и фирма-изготовитель. К сожалению, некоторые модули трудно идентифицировать по этим параметрам и они не попали в таблицу.

- размеры экрана, разрешение экрана и число цветов

- используемые контроллеры дисплея и сенсорной панели. Данные параметры важны для написания программного обеспечения. Нужно ли будет писать собственную библиотеку или есть уже готовые примеры.

- уровни логических сигналов. Данный параметр нужен для того, чтобы выбрать модуль, который можно подключить к требуемому микроконтроллеру без дополнительных преобразователей уровней.

- шина для подключения микроконтроллера – 8/9/16/18 бит

- тип соединителя. Обычно это может быть гибкий шлей или обычный разъем. Второй вариант практически более удобен для небольшой партии или единичных устройств.

- общие габариты и масса

- дополнительные устройства на модуле – например, часто устанавливается слот для карты памяти. Также можно встретить установленную дополнительную память.

…

5. Программирование на языке С на примере микроконтроллера STM32F407VGT6. Управление светодиодом в спящем режиме.

При разработке автономных сигнализаций может возникнуть следующая задача. Микроконтроллер находится в спящем режиме для снижения энергопотребления. Необходимо периодически мигать светодиодом для индикации работы устройства. Управление длительностью и периодом свечения светодиода можно сделать с помощью RTC. При этом энергопотребление устройства будет минимальным.

В первом примере будем задавать длительность и период свечения светодиода с помощью таймера «Wakeup». Пример основан на примере с таймером «Wakeup» из статьи 5 номера 13 журнала.

С помощью переменных «pulse» и «pause» задается длительность импульса и длительность паузы. При заданных настройка делителей 1 секунда получается за 2000 тактов, поэтому есть возможность задавать дробные значения времени.

…

6. Программирование на языке С на примере микроконтроллера STM32F407VGT6. Работа с RTC. «Backup» регистры.

«Backup» регистры можно использовать как небольшое EEPROM. Недостаток в том, что требуется батарея для работы и хранения данных, преимущество – неограниченное число циклов перезаписи. Наиболее часто используются для реализации счетчиков ресурсов с частым изменением значений и батарейным питанием.

Пример показывает запись последовательных чисел в регистры, последующее считывание из них и вывод по UART. Для последовательного обращения к регистрам используется указатель «bkp_reg_ptr».

…

7. Программирование на языке С на примере микроконтроллера PIC16F886. Работа с трансивером NRF24L01.

Для примера будет использоваться макетная плата «149» (см. №8 статья 10 журнала) и модуль с трансивером «nRF24L01».

Фото макета:

Трансивер NRF24L01 [8] подсоединяется к микроконтроллеру с помощью интерфейса SPI®. Питание трансивера +3В. Выводы логических сигналов трансивера +5В - толерантные, поэтому подключаем к +5В выводам без дополнительного согласования. Подсоединение выводов трансивера к микроконтроллеру следующее:

// интерфейс SPI:

// MISO - RC4

// MOSI - RC5

// SCK - RC3

// -CSN - RC2

…

8. Программирование на языке С на примере микроконтроллера STM32F407VGT6. Работа с RTC. «TAMPER» - защита от вскрытия устройства.

Схема «Tamper» [1,2] обнуляет «Backup» регистры при возникновении события на специальном входе микроконтроллера. Таким образом в регистры может быть записана важная для работы информация и при попытке вскрыть устройство, она стирается.

Схема «Tamper» работает через внешнее прерывание 21 по нарастающему фронту. Сигнал «тревоги» будем подавать на вход RTC_AF1 (PC13). Также есть возможность использовать вход RTC_AF2 (PI8) для микроконтроллера в корпусе LQFP176 . Детектирование сигнала возможно по фронту или по уровню. Для работы по уровню нужно включить фильтр (значение фильтра определяет число последовательных выборок сигнала, по которому принимается решение о наличии сигнала на входе). Частоту опроса входа можно установить с помощью битов «TAMPFREQ». При установке детектирования по фронту (фильтр отключен), внутренний подтягивающий резистор отключается.

…

9. Программирование на языке С на примере микроконтроллера STM32F407VGT6. Работа с RTC. «TIME STAMP» - запоминание времени и даты внешнего события.

Схема «Time Stamp» [1,2] позволяет запомнить время и дату возникновения внешнего события в специальных регистрах. «Time Stamp» находится на прерывании 21 по нарастающему фронту, также как и «Tamper». Флаг прерывания - «TSF» в регистре «ISR». Для работы необходимо настроить в регистре «CR» флаги «TSE», «TSIE» для разрешения работы «Time Stamp» и разрешения прерывания, задать фронт с помощью бита «TSEDGE».

…

Результат работы программы (событие происходит в разное время):

Time Stamp

Текущее время: 12-59-55, Время события: 00-00-00

Текущее время: 12-59-56, Время события: 00-00-00

Текущее время: 12-59-57, Время события: 00-00-00

Текущее время: 12-59-58, Время события: 00-00-00

Текущее время: 12-59-59, Время события: 00-00-00

Текущее время: 13-00-00, Время события: 00-00-00

Текущее время: 13-00-01, Время события: 00-00-00

Текущее время: 13-00-02, Время события: 00-00-00

Текущее время: 13-00-03, Время события: 00-00-00

Текущее время: 13-00-04, Время события: 00-00-00

Текущее время: 13-00-05, Время события: 00-00-00

Time Stamp detect

Текущее время: 13-00-06, Время события: 13-00-06

Текущее время: 13-00-07, Время события: 13-00-06

Текущее время: 13-00-08, Время события: 13-00-06

Текущее время: 13-00-09, Время события: 13-00-06

Текущее время: 13-00-10, Время события: 13-00-06

Текущее время: 13-00-11, Время события: 13-00-06

Текущее время: 13-00-12, Время события: 13-00-06

Текущее время: 13-00-13, Время события: 13-00-06

Текущее время: 13-00-14, Время события: 13-00-06

Time Stamp detect

Текущее время: 13-00-14, Время события: 13-00-14

Текущее время: 13-00-15, Время события: 13-00-14

Текущее время: 13-00-16, Время события: 13-00-14

Текущее время: 13-00-17, Время события: 13-00-14

Текущее время: 13-00-18, Время события: 13-00-14

Текущее время: 13-00-19, Время события: 13-00-14

10. Библиотеки для САПР.

В данном разделе будет приводиться описание библиотек элементов и программ для САПР.

Библиотека компонентов для САПР PCAD ®:

Микроконтроллеры:

STM32F030K6T6

Разъемы:

WF-2/3/4/5/6,

PBS2-10,

IPEX-M 20279-001E-01

Резисторы:

3323P

Держатель батарей:

держатель 2-х выводный со штырьевыми контактами для батарей 2032 BH-642 (скорее сборный вариант похожих держателей).

Изображения УГО:

Изображения элементов на плате:

Подписчики данного номера журнала могут получить файл бесплатно для использования его в своих проектах на основе неисключительной лицензии по запросу на электронный адрес журнала.

Список литературы и ссылки