wtorek, 4 grudnia 2012

Programowanie AVR cz. 6: Czy ATmega z ATtiny mogą się jakoś dogadać?

Mogą. I to na wiele sposobów. Doświadczeni elektronicy od razu wskażą kilka - od prostego połączenia port-w-port począwszy.
Jednym z elementów wyposażenia mikrokontrolerów AVR, a dokładniej moich dwóch modeli ATtiny2313 i ATmega48P, jest zrealizowany sprzętowo port UART, zgodny logicznie z RS232 (jeśli chodzi o całkowitą zgodność, konieczne jest użycie układu dopasowującego napięcia - można użyć tranzystorów lub MAX232). Obsługa tego portu w BASCOMie jest banalnie prosta. Posłużmy się przykładem. Niech ATmega będzie nadajnikiem, który wysyła przez łącze szeregowe, w odstępach co ok. pół sekundy, kolejne duże litery alfabetu łacińskiego (a przy okazji każdy wysłany znak sygnalizuje zapalająca się na chwilę dioda - schematu i konstrukcji układu z poprzedniego posta nie zmieniałem); wysyłanie liter uruchamiane jest przyciskiem. ATtiny zaś, wyposażony w wyświetlacz LCD, będzie odbiornikiem, który podczas oczekiwania na znak wyświetla napis "Ready...", po odbiorze znaku wyświetla jego kod ASCII i sam znak, a na koniec transmisji, po odebraniu kodu "znaku" Escape, pokazuje przez chwilę napis "End!".
Do wysyłania znaków (pojedynczych, seryjnie) przez port szeregowy służy funkcja Print lub Printbin, do odbierania - Inkey lub Waitkey (ta druga wstrzymuje program do nadejścia nowego znaku - nie polecam). Portów sprzętowych w układach, które tutaj wykorzystałem, nie trzeba konfigurować.
Programy odbiornika i nadajnika możemy sobie przejrzeć na poniższym listingu:

Pamiętajmy o poprawnym połączeniu naszych dwóch układów mikroprocesorowych, szczególnie, gdy każdy korzysta ze swojego źródła zasilania. Musimy połączyć masy obu układów oraz - na krzyż - linie TxD i RxD (w poprzednim wpisie linkowałem karty katalogowe - tam znajdziemy opis wyprowadzeń obu mikrokontrolerów). Kolejna ważna sprawa to parametry transmisji - w zasadzie konfigurowalna jest tylko prędkość; w obu układach powinna być koniecznie ustawiona taka sama wartość. Zmiany wartości możemy dokonać na poziomie środowiska (w odpowiednim okienku - przy okazji dowiemy się, jaka będzie najodpowiedniejsza dla naszego kwarcu/częstotliwości taktowania) lub wpisać w kodzie programu.

Istnieje również możliwość zdefiniowania programowego portu szeregowego - BASCOM dostarcza w tym przypadku bardzo wygodnych narzędzi. Jak zwykle zresztą :)

sobota, 1 grudnia 2012

Kolejny Program do Blogowania - można pobierać ostatnią wersję.

Kilka dni po zamknięciu projektów i usunięciu plików z GitHuba (pisałem o tym na blogu) dotarły do mnie informacje, że ktoś chciałby jeszcze użyć mojego Kolejnego Programu do Blogowania. Biorąc pod uwagę to zainteresowanie udostępniłem do pobrania ostatnią wersję programu - proszę kliknąć TUTAJ :)
Należy jednak pamiętać, że jest to wersja w bardzo mocno początkowym stadium rozwoju, jej uruchomienie wymaga kilku zabiegów (opis w pliku README). I nie została nigdy przetestowana pod Windows, co istotne.


Programowanie AVR cz. 5: ATmega przybyła...

W tym artykule nie będzie nic nowego ani odkrywczego jeżeli chodzi o software - prezentowane programy są banalnie proste. Chodzi raczej o zastąpienie - przynajmniej na chwilę - mojego ulubionego procesorka ATtiny2313 nową ATmegą 48P. Zamówiłem kilka egzemplarzy tego bardziej zaawansowanego mikrokontrolera głównie dla wypróbowania jego możliwości i ficzerów. Na początku więc zmontowałem prosty układ z trzema diodami LED, napisałem programik, który miał powodować ich miganie, następnie zaś wyposażyłem procesor w oscylator kwarcowy 4MHz z kondensatorami blokującymi i odpowiednio ustawiłem fusebity. 4MHz - częstotliwość dużo niższa, niż ta, którą się ATmegom zadaje, ale chodziło mi o zachowanie kompatybilności w kontekście uzależnień czasowych (częstość przerwań timerów itp.) z układami projektowanymi na ATtiny. Inna rzecz, że tylko takie oscylatory mam w swoich śmieciach...
A propos śmieci - wygrzebałem w nich również dwie sztuki drivera mocy ULN2803 (uwaga: linki do kart katalogowych opisywanych tu układów na końcu artykułu; oprócz ULN2803 - tutaj proszę się posłużyć wyszukiwarką), idealnie nadającego się do moich, zasilanych najczęściej z USB lub z baterii 3*1.5V, prototypowych i eksperymentalnych projektów. Postanowiłem więc, że wykorzystam ten driver do zapalania diod LED - wiadomo, że sam procesor da radę wysterować diody świecące, ale zwykle stosuje się do tego układy tranzystorowe (wyjścia mikrokontrolera mogą po prostu nie wydolić prądowo). Zastąpienie ich driverem mocy może w wielu przypadkach zdecydowanie uprościć układ.
Po kolei więc.

1. Programowanie ATmegi 48P

Niestety, avrdude nawet w najnowszej wersji nie obsługuje tego mikrokontrolera - jedynie podstawową ATmega48. Owszem, BASCOM nie ma z tym problemów, ale jak przeczytacie w dalszej części tego tekstu, chciałem też trochę pobawić się w Linuksie. Obejściem problemu w avrdude jest wymuszenie współpracy z mikrokontrolerem bez sprawdzania sygnatury. Jeśli używacie np. gnome-avrdude, można go skonfigurować jak pokazano na obrazku:


Jeśli chcemy do taktowania wykorzystać zewnętrzny oscylator ("kwarc"), powinniśmy odpowiednio ustawić fusebity. Najprościej (intuicyjnie bez mała) robi się to z poziomu BASCOMA - na obrazku moja propozycja, jednak polecam gorąco lekturę karty katalogowej ATmegi w celu dostosowania ustawień do potrzeb konkretnego projektu.


Z karty katalogowej dowiemy się również, jak podłączyć do układu programator - używam oczywiście USBASP (jak widać na obrazku powyżej).

2. Schemat układu 

Jak wspominałem na początku - nic wielkiego (oprócz ATmegi ;)). Chodzi tylko o pokazanie, jak można użyć układu ULN2803 z mikrokontrolerem. Sposób podłączenia wykoncypowałem w oparciu o kartę katalogową i propozycje dostępne na forach. Pamiętać należy - w dużym skrócie i uproszczeniu - że wysterowanie jedynką logiczną wejścia drivera powoduje wystawienie na wyjściu zera; w przeciwnym wypadku diody pozostają odłączone.


Na schemacie nie uwzględniłem podłączenia programatora, ale ponieważ odpowiednie końcówki są szczegółowo opisane, nie powinno być z tym problemu. Jeśli zasilacie układ z USB (przez programator) - pamiętajcie o biegunach :)

3. Program

W BASCOMie, w którym mam większe doświadczenie, program zastosowany do wypróbowania układu napisałem w sposób bardziej finezyjny - diody zapalane są i gaszone kolejno co sekundę, czas zaś odmierzany jest przez 16-bitowy Timer 1 (dzięki zastosowanemu kwarcowi można przyjąć, że przy preskalerze o wartości 64 przerwanie generowane jest co 1,048 sekundy).


Drugi program napisałem na próbę w C. Jest on typowo "szkolny", na opóźnieniach czasowych. Bardziej jednak chodziło mi o wypróbowanie dodatku do używanego przeze mnie w Linuksie środowiska Eclipse (The AVR Eclipse Plugin), umożliwiającego wygodne pisanie oprogramowania dla mikrokontrolerów AVR.
Listing programu:


I zrzut ekranu pokazujący piękno najlepszego linuksowego środowiska do programowania mikrokontrolerów AVR:



Co prawda jeszcze nie grzebałem w konfiguracji, więc chwilowo nie wiem, gdzie wpisać dodatkową opcję do wiersza polecenia uruchamiającego z poziomu Eclipse programator avrdude, ale zawsze można ładować wsad do procesora za pomocą wspomnianego przeze mnie gnome-avrdude.
I jeszcze jedna uwaga: w mojej konfiguracji systemu avrdude wymaga uprawnień roota, co można obejść nadając plikowi urządzenia, utworzonemu dla naszego programatora, prawa do zapisu dla wszystkich. Nie jest to aż taki problem, żeby go specjalnie punktować, jednak warto o tym pamiętać.

4. Podsumowanie

Działa. Mogę teraz co poważniejsze projekty realizować na bogatszym mikrokontrolerze. Ktoś mnie ostatnio zapytał, dlaczego właśnie ATmega48P? Po pierwsze, pisząc programy w BASCOMie, który mam w wersji demo, nie ma możliwości uzyskania kodu wynikowego większego niż 4kB. A literka P (PicoPower) - bo te ATmegi były akurat w promocji ;)

I jeszcze linki do kart katalogowych: