zestaw uruchomieniowy dla procesorów AVR i '51 2.pdf

Zestaw uruchomieniowy dla procesorów rodzin AVR i 51

P R O J E K T Y

Zestaw uruchomieniowy

dla procesorów rodzin

AVR i 51, czêæ 2

AVT-992

Opis uniwersalnego zestawu

uruchomieniowego dla

procesorów '51 i AVR

koñczymy omówieniem

procedur monta¿u

i uruchomienia, a tak¿e

konfiguracji kompilatora

Bascom do wspó³pracy

z programatorem ISP.

Monta¿ i uruchomienie

Na rys. 2 pokazano rozmiesz-

czenie elementów na p³ytce ob-

wodu drukowanego wykonanego

na laminacie dwustronnym z me-

talizacj¹. Sposób monta¿u p³ytki

uruchomieniowej nie odbiega

w niczym od sposobu monta¿u

innych uk³adów elektronicznych.

Jak zwykle rozpoczniemy go od

wlutowania w p³ytkê elementów

o najmniejszych gabarytach, a za-

koñczymy na zamontowaniu kon-

densatorów elektrolitycznych i sta-

bilizatora napiêcia. Pod uk³ady

scalone zastosujemy podstawki

z tym, ¿e podstawki w których

bêd¹ umieszczane procesory po-

winny byæ typu precyzyjnego.

Niektóre elementy, w tym dwa

przyciski s³u¿¹ce zerowaniu pro-

cesorów musz¹ zostaæ zamonto-

wane pod wywietlaczem alfanu-

merycznym. Poniewa¿ naciskanie

tych przycisków poprzez wywiet-

lacz mog³oby okazaæ siê nieco

niewygodne, zastosowa³em spe-

cjalny sposób ich monta¿u, umo¿-

liwiaj¹cy ich obs³ugê od spodu

p³ytki, za pomoc¹ ma³ego rubok-

rêta, koñcówki d³ugopisu lub za-

pa³ki. Przyciski te musimy naj-

pierw odpowiednio spreparowaæ,

wyginaj¹c ich wyprowadzenia

o 180 o . Nastêpnie lutujemy przy-

ciski tak, aby ich bolce znalaz³y

siê idealnie porodku przeznaczo-

nych na nie otworów w p³ytce.

Takie rozwi¹zania, poza uniemo¿-

liwieniem przypadkowego wyze-

rowania procesora ma jeszcze jed-

n¹ zaletê: nie pozwala na tak¿e

przypadkowe naciniêcie obu

przycisków naraz, co spowodowa-

³oby zwarcie w uk³adzie.

Stanowczo odradzam wlutowy-

wania w p³ytkê wywietlacza al-

fanumerycznego LCD, nawet je¿eli

nie zapomnielimy uprzednio za-

montowaæ umieszczonych pod

Elektronika Praktyczna 2/2001

Zestaw uruchomieniowy dla procesorów rodzin AVR i 51

Podobnie ma siê sprawa ze z³¹-

czem CON5. Po jego zwarciu za

pomoc¹ jumperów wejcia steru-

j¹ce wywietlaczem alfanumerycz-

nym LCD do³¹czane s¹ bezpored-

nio do wyjæ portu B procesorów,

wed³ug nastêpuj¹cego schematu:

Wywietlacz LCD Port B

PB.2

ENA

PB.3

PB.4

PB.5

PB.6

PB.7

Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej.

Takie skonfigurowanie po³¹cze-

nia wywietlacza z procesorami

jest rozwi¹zaniem najwygodniej-

szym, poniewa¿ odpowiada ono

ustawieniom domylnym kompila-

tora pakietu BASCOM AVR. Oczy-

wicie, mo¿emy je w ka¿dej chwi-

li zmieniæ, ³¹cz¹c po rozwarciu

jumperów z³¹cza CON5, wejcia

wywietlacza z dowolnymi wyj-

ciami aktualnie stosowanego pro-

cesora. Jednak w takim przypadku

nale¿y zmieniæ domylne ustawie-

nia kompilatora, lub umieciæ od-

powiedni¹ informacjê na pocz¹tku

pisanego programu. Dyrektywa po-

³¹czeñ wywietlacza LCD powin-

na mieæ postaæ:

CONFIG LCDPIN = PIN, DB4= PN,

DB5=PN, DB6=PN, DB7=PN, E=PN, RS=PN

na przyk³ad:

Config Lcdpin = Pin, Db4 = Portd.3,

Db5 = Portd.2, Db6 = Portd.1, Db7

= Portd.0, E = Portd.4, Rs =

Portd.5.

2. Otwarta pozostaje jeszcze

sprawa sposobu ³¹czenia za sob¹

elementów zawartych na p³ytce.

Uk³ady pracuj¹ce z magistral¹ I 2 C

nie powinny sprawiæ nam wiêk-

szego k³opotu, poniewa¿ ³¹cz¹ce

je linie SDA i SDI zosta³y ju¿

do³¹czone za porednictwem jum-

perów JP2 i JP3 do pinów PB.6

i PB.7 procesorów. Za pomoc¹

tych jumperów mo¿emy tak¿e od-

³¹czyæ linie SDA i SCL od poda-

nych wyjæ procesorów i do³¹czyæ

je za pomoc¹ przewodów do

innych wyprowadzeñ. Adresy

uk³adów wspó³pracuj¹cych z ma-

gistral¹ I 2 C podane s¹ w ich kar-

tach katalogowych. Jednak pozo-

sta³e po³¹czenia, o ile takowe oka-

¿¹ siê potrzebne, bêdziemy mu-

sieli wykonaæ za pomoc¹ przewo-

dów. Metod¹ najprostsz¹ oka¿e

siê z pewnoci¹ lutowanie odcin-

nim elementów. Do zamocowania

wywietlacza na p³ytce powinny

pos³u¿yæ dwa elementy: rz¹d gol-

dpinów wlutowanych w p³ytkê

i z³¹cze szufladkowe przylutowa-

ne do wywietlacza. Takie rozwi¹-

zanie umo¿liwi ³atw¹ wymianê

wywietlacza, np. na typ z inn¹

iloci¹ wierszy lub z podwietla-

niem. Tu wa¿na uwaga: gdybymy

na naszej p³ytce zastosowali wy-

wietlacz alfanumeryczny z pod-

wietlaniem, to do stabilizatora

napiêcia nale¿y jednak zamoco-

waæ niewielki radiator wykonany

z kawa³ka blachy aluminiowej.

Wywietlacze z podwietlaniem

pobieraj¹ tak du¿o pr¹du (do

400mA!), ¿e stabilizator bez radia-

tora niechybnie uleg³by przegrza-

niu.

Nieco k³opotu mo¿e nam spra-

wiæ jedynie monta¿ przejciówki

do procesorów AT90S2333. Ja

zastosowa³em nastêpuj¹c¹ metodê:

najpierw wlutowa³em w p³ytkê 28-

pinow¹ podstawkê pod procesor.

Nastêpnie przylutowa³em do p³yt-

ki, od strony druku, dwa szeregi

po 20 goldpinów, a do nich 40-

pinow¹ podstawkê precyzyjn¹,

która bêdzie s³u¿yæ jako wtyk,

w³¹czany do podstawki pod pro-

cesory '8535.

Oczywicie, na p³ytce urucho-

mieniowej nie musimy od razu

montowaæ wszystkich elementów,

a z niektórych, co do których ma-

my ca³kowit¹ pewnoæ, ¿e nigdy

nie bêd¹ wykorzystywane, mo¿e-

my w ogóle zrezygnowaæ. Nie s¹-

dzê jednak, aby taka oszczêdnoæ

mia³a wiêkszy sens. Nasz poligon

dowiadczalny powinien byæ za-

wsze gotów do realizacji nawet

najbardziej zaskakuj¹cych pomys-

³ów.

Jeszcze parê s³ów o pos³ugiwa-

niu siê nasz¹ p³ytk¹ testow¹:

1. Z³¹cza CON2, CON4 i CON5

pe³ni¹ podwójn¹ rolê. CON2

i CON4 mog¹ byæ jednoczenie

wyjciami ekspanderów PCF8574

i wejciami buforów mocy

ULN2803 i TD62786. Po ich zwar-

ciu, np. za pomoc¹ odpowiedniej

iloci jumperów, ³¹cz¹ wyjcia

ekspanderów z wejciami buforów.

Elektronika Praktyczna 2/2001

Zestaw uruchomieniowy dla procesorów rodzin AVR i 51

ków kynaru do odpowiednich

wyprowadzeñ. Metod¹ bardziej

eleganck¹ by³oby wykonanie spe-

cjalnych przewodów, umo¿liwia-

j¹cych wykonywanie po³¹czeñ bez

koniecznoci lutowania, podob-

nych nieco do przewodów stoso-

wanych w systemie uruchomie-

niowym procesorów 89CX051

AVT-854.

3. Bardzo wa¿n¹ spraw¹ jest

w³aciwe ustawienie prze³¹cznika

sposobu zerowania procesorów -

jumpera JP1. Przy pracy z proce-

sorami AVR musi on byæ ustawio-

ny w pozycji AVR, ³¹cz¹c wyj-

cie uk³adu DS1813 z wejciami

RESET procesorów. Tu jednak

pora na wa¿n¹ uwagê: procesory

AVR mog¹ byæ zasilane napiêciem

z przedzia³u 4..6VDC (2,7..6VDC

w wersjach niskonapiêciowych)

i je¿eli chcielibymy przeprowa-

dziæ eksperymenty z zasilaniem

uk³adów napiêciem ni¿szym ni¿

5VDC, to jumper JP1 nale¿y bez-

wzglêdnie usun¹æ! W przeciwnym

wypadku na wejciach zeruj¹cych

procesorów zosta³by trwale wy-

muszony stan niski, uniemo¿li-

wiaj¹c ich poprawn¹ pracê. Przy

pracy z procesorami rodziny '51

jumper JP1 musi zostaæ przesta-

wiony w pozycjê 51.

4. Nasz system uruchomienio-

wy powinien byæ zasilany napiê-

ciem sta³ym, niekonieczne stabi-

lizowanym, o wartoci odpowied-

niej dla wbudowanego w system

scalonego stabilizatora napiêcia

typu 7805. Najodpowiedniejsze bê-

dzie napiêcie ok. 12VDC, które

mo¿e byæ jednoczenie wykorzys-

tywane do zasilania silników pr¹-

du sta³ego, krokowych, przekani-

ków lub innych elementów wy-

konawczych do³¹czanych do bu-

forów mocy IC7 i IC9.

5. Wa¿n¹ spraw¹ jest wybór

w³aciwego z³¹cza ISP. Z³¹cze

oznaczone jako CON7 s³u¿y do

programowania wszystkich proce-

sorów AVR, z wyj¹tkiem chipów

w obudowach 8-pinowych, czyli

AT TINY, AT90S2323,

AT90S2343, do których obs³ugi

przeznaczone jest z³¹cze CON7A.

Na szczêcie nieprawid³owe pod-

³¹czenie programatora nie grozi

jakimikolwiek przykrymi konsek-

wencjami, z wyj¹tkiem niemo¿li-

woci ustalenia przez programator

typu procesora i zaprogramowania

go.

Rys. 3. Okno konfiguracyjne BASCOM-a.

Programowanie

Zestaw uruchomieniowy AVT-

992 jest przeznaczony w pierw-

szym rzêdzie do wspó³pracy z re-

welacyjnym pakietem BASCOM

AVR. Nie wyklucza to oczywicie

mo¿liwoci zaprogramowania pro-

cesora programem napisanym

w innym jêzyku, ale tylko jedno-

lite rodowisko programistyczne

opracowane przez holendersk¹ fir-

mê MCS Electronics pozwoli na

pe³ne wykorzystanie mo¿liwoci

zestawu i na pracê w, wierzcie

mi, wyj¹tkowo komfortowych wa-

runkach. A zatem, do rozpoczêcia

pracy bêdziemy potrzebowaæ na-

stêpuj¹cych sk³adników:

1. Opisanego w tym artykule

zestawu uruchomieniowego.

2. Programatora procesorów

AVR AVT-871. jest to wyj¹tkowo

prosty programator ISP, zbudowa-

ny z wykorzystaniem zaledwie

jednego uk³adu scalonego, dedy-

kowany do wspó³pracy z pakie-

tem BASCOM AVR.

3. Pakiet BASCOM AVR lub

BASCOM AVR Demo. Wszelkie

informacje na temat tego oprogra-

mowania mo¿na znaleæ w Inter-

necie, na stronie www.mcse-

lec.com . Stamt¹d te¿ mo¿na ci¹g-

n¹æ wersjê demo tego pakietu.

Wersja demo nie ró¿ni siê niczym

od edycji komercyjnej z wyj¹tkiem

jednego ograniczenia: d³ugoæ ko-

du wynikowego nie mo¿e przekra-

czaæ 1kB. Nie jest to wiele, szcze-

gólnie w przypadku wspó³pracy

z procesorami '8535 czy te¿ AT

MEGA, ale do wykonania prostych

testów i dowiadczeñ powinno wy-

starczyæ. W ka¿dym jednak przy-

padku wystarczy do zapoznania

siê z mo¿liwociami pakietu BAS-

COM i podjêcia decyzji o zakupie

wersji komercyjnej, która nie po-

siada ju¿ ¿adnych ograniczeñ i za

pomoc¹ której mo¿emy tworzyæ

oprogramowanie nawet na proce-

sory MEGA, czyli do 128kB kodu

wynikowego.

Wa¿n¹ spraw¹ bêdzie odpo-

wiednie skonfigurowanie pakietu

BASCOM AVR, obojêtne czy u¿y-

waæ bêdziemy wersji demo czy

te¿ komercyjnej. Na rys. 3 poka-

zano okienko konfiguracyjne BAS-

COM-a, w którym musimy zazna-

czyæ typ programatora. W naszym

przypadku bêdzie to programator

STK200/ST300, kompatybilny

sprzêtowo z programatorem AVT-

871. Nastêpnie w tym samym

okienku, w opcjach kompilatora

musimy jeszcze zaznaczyæ typ

procesora i mo¿emy ju¿ przest¹-

piæ do pisania pierwszego progra-

mu. Je¿eli zaznaczymy tak¿e opcje

Program after compile i Auto

flash to kilka sekund po naci-

niêciu klawisza F7 nasz program

znajdzie siê ju¿ w pamiêci EEP-

ROM procesora.

Zbigniew Raabe, AVT

zbigniew.raabe@ep.com.pl

Wzory p³ytek drukowanych w

formacie PDF s¹ dostêpne w

Internecie pod adresem: http://

www.ep.com.pl/pcb.html oraz na

p³ycie CD-EP02/2001 w katalogu

PCB .

Elektronika Praktyczna 2/2001

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: