AVT992-2.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, część 2

AVT−992

Opis uniwersalnego zestawu

uruchomieniowego dla

procesorÛw '51 i†AVR

koÒczymy omÛwieniem

procedur montaøu

i†uruchomienia, a†takøe

konfiguracji kompilatora

Bascom do wspÛ³pracy

z†programatorem ISP.

Montaø i†uruchomienie

Na rys. 2 pokazano rozmiesz-

czenie elementÛw na p³ytce ob-

wodu drukowanego wykonanego

na laminacie dwustronnym z†me-

talizacj¹. SposÛb montaøu p³ytki

uruchomieniowej nie odbiega

w†niczym od sposobu montaøu

innych uk³adÛw elektronicznych.

Jak zwykle rozpoczniemy go od

wlutowania w†p³ytkÍ elementÛw

o†najmniejszych gabarytach, a†za-

koÒczymy na zamontowaniu kon-

densatorÛw elektrolitycznych i†sta-

bilizatora napiÍcia. Pod uk³ady

scalone zastosujemy podstawki

z†tym, øe podstawki w†ktÛrych

bÍd¹ umieszczane procesory po-

winny byÊ typu ìprecyzyjnegoî.

NiektÛre elementy, w†tym dwa

przyciski s³uø¹ce zerowaniu pro-

cesorÛw musz¹ zostaÊ zamonto-

wane pod wyúwietlaczem alfanu-

merycznym. Poniewaø naciskanie

tych przyciskÛw poprzez wyúwiet-

lacz mog³oby okazaÊ siÍ ìniecoî

niewygodne, zastosowa³em spe-

cjalny sposÛb ich montaøu, umoø-

liwiaj¹cy ich obs³ugÍ od spodu

p³ytki, za pomoc¹ ma³ego úrubok-

rÍta, koÒcÛwki d³ugopisu lub za-

pa³ki. Przyciski te musimy naj-

pierw odpowiednio spreparowaÊ,

wyginaj¹c ich wyprowadzenia

o†180 o . NastÍpnie lutujemy przy-

ciski tak, aby ich bolce znalaz³y

siÍ idealnie poúrodku przeznaczo-

nych na nie otworÛw w†p³ytce.

Takie rozwi¹zania, poza uniemoø-

liwieniem przypadkowego wyze-

rowania procesora ma jeszcze jed-

n¹ zaletÍ: nie pozwala na takøe

przypadkowe naciúniÍcie obu

przyciskÛw naraz, co spowodowa-

³oby zwarcie w†uk³adzie.

Stanowczo odradzam wlutowy-

wania w†p³ytkÍ wyúwietlacza al-

fanumerycznego LCD, nawet jeøeli

nie zapomnieliúmy uprzednio za-

montowaÊ umieszczonych pod

Elektronika Praktyczna 2/2001

Zestaw uruchomieniowy dla procesorów rodzin AVR i ‘51

Podobnie ma siÍ sprawa ze z³¹-

czem CON5. Po jego zwarciu za

pomoc¹ jumperÛw wejúcia steru-

j¹ce wyúwietlaczem alfanumerycz-

nym LCD do³¹czane s¹ bezpoúred-

nio do wyjúÊ portu B†procesorÛw,

wed³ug nastÍpuj¹cego schematu:

Wyúwietlacz LCD Port B

PB.2

ENA

PB.3

PB.4

PB.5

PB.6

PB.7

Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.

Takie skonfigurowanie po³¹cze-

nia wyúwietlacza z†procesorami

jest rozwi¹zaniem najwygodniej-

szym, poniewaø odpowiada ono

ustawieniom domyúlnym kompila-

tora pakietu BASCOM AVR. Oczy-

wiúcie, moøemy je w†kaødej chwi-

li zmieniÊ, ³¹cz¹c po rozwarciu

jumperÛw z³¹cza CON5, wejúcia

wyúwietlacza z†dowolnymi wyj-

úciami aktualnie stosowanego pro-

cesora. Jednak w†takim przypadku

naleøy zmieniÊ domyúlne ustawie-

nia kompilatora, lub umieúciÊ od-

powiedni¹ informacjÍ na pocz¹tku

pisanego programu. Dyrektywa po-

³¹czeÒ wyúwietlacza LCD powin-

na mieÊ postaÊ:

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

elementÛw zawartych na p³ytce.

Uk³ady pracuj¹ce z†magistral¹ I 2 C

nie powinny sprawiÊ nam wiÍk-

szego k³opotu, poniewaø ³¹cz¹ce

je linie SDA i†SDI zosta³y juø

do³¹czone za poúrednictwem jum-

perÛw JP2 i†JP3 do pinÛw PB.6

i†PB.7 procesorÛw. Za pomoc¹

tych jumperÛw moøemy takøe od-

³¹czyÊ linie SDA i†SCL od poda-

nych wyjúÊ procesorÛw i†do³¹czyÊ

je za pomoc¹ przewodÛw do

innych wyprowadzeÒ. Adresy

uk³adÛw wspÛ³pracuj¹cych z†ma-

gistral¹ I 2 C podane s¹ w†ich kar-

tach katalogowych. Jednak pozo-

sta³e po³¹czenia, o†ile takowe oka-

ø¹ siÍ potrzebne, bÍdziemy mu-

sieli wykonaÊ za pomoc¹ przewo-

dÛw. Metod¹ najprostsz¹ okaøe

siÍ z†pewnoúci¹ lutowanie odcin-

nim elementÛw. Do zamocowania

wyúwietlacza na p³ytce powinny

pos³uøyÊ dwa elementy: rz¹d gol-

dpinÛw wlutowanych w†p³ytkÍ

i†z³¹cze szufladkowe przylutowa-

ne do wyúwietlacza. Takie rozwi¹-

zanie umoøliwi ³atw¹ wymianÍ

wyúwietlacza, np. na typ z†inn¹

iloúci¹ wierszy lub z†podúwietla-

niem. Tu waøna uwaga: gdybyúmy

na naszej p³ytce zastosowali wy-

úwietlacz alfanumeryczny z†pod-

úwietlaniem, to do stabilizatora

napiÍcia naleøy jednak zamoco-

waÊ niewielki radiator wykonany

z†kawa³ka blachy aluminiowej.

Wyúwietlacze z†podúwietlaniem

pobieraj¹ tak duøo pr¹du (do

400mA!), øe stabilizator bez radia-

tora niechybnie uleg³by przegrza-

niu.

Nieco k³opotu moøe nam spra-

wiÊ jedynie montaø przejúciÛwki

do procesorÛw AT90S2333. Ja

zastosowa³em nastÍpuj¹c¹ metodÍ:

najpierw wlutowa³em w†p³ytkÍ 28-

pinow¹ podstawkÍ pod procesor.

NastÍpnie przylutowa³em do p³yt-

ki, od strony druku, dwa szeregi

po 20 goldpinÛw, a†do nich 40-

pinow¹ podstawkÍ precyzyjn¹,

ktÛra bÍdzie s³uøyÊ jako wtyk,

w³¹czany do podstawki pod pro-

cesory '8535.

Oczywiúcie, na p³ytce urucho-

mieniowej nie musimy od razu

montowaÊ wszystkich elementÛw,

a†z†niektÛrych, co do ktÛrych ma-

my ca³kowit¹ pewnoúÊ, øe nigdy

nie bÍd¹ wykorzystywane, moøe-

my w†ogÛle zrezygnowaÊ. Nie s¹-

dzÍ jednak, aby taka oszczÍdnoúÊ

mia³a wiÍkszy sens. Nasz poligon

doúwiadczalny powinien byÊ za-

wsze gotÛw do realizacji nawet

najbardziej zaskakuj¹cych pomys-

³Ûw.

Jeszcze parÍ s³Ûw o†pos³ugiwa-

niu siÍ nasz¹ p³ytk¹ testow¹:

1. Z³¹cza CON2, CON4 i†CON5

pe³ni¹ podwÛjn¹ rolÍ. CON2

i†CON4 mog¹ byÊ jednoczeúnie

wyjúciami ekspanderÛw PCF8574

i†wejúciami buforÛw mocy

ULN2803 i†TD62786. Po ich zwar-

ciu, np. za pomoc¹ odpowiedniej

iloúci jumperÛw, ³¹cz¹ wyjúcia

ekspanderÛw z†wejúciami buforÛw.

Elektronika Praktyczna 2/2001

Zestaw uruchomieniowy dla procesorów rodzin AVR i ‘51

kÛw kynaru do odpowiednich

wyprowadzeÒ. Metod¹ bardziej

eleganck¹ by³oby wykonanie spe-

cjalnych przewodÛw, umoøliwia-

j¹cych wykonywanie po³¹czeÒ bez

koniecznoúci lutowania, podob-

nych nieco do przewodÛw stoso-

wanych w†systemie uruchomie-

niowym procesorÛw 89CX051

AVT-854.

3. Bardzo waøn¹ spraw¹ jest

w³aúciwe ustawienie prze³¹cznika

sposobu zerowania procesorÛw -

jumpera JP1. Przy pracy z†proce-

sorami AVR musi on byÊ ustawio-

ny w†pozycji ìAVRî, ³¹cz¹c wyj-

úcie uk³adu DS1813 z†wejúciami

RESET procesorÛw. Tu jednak

pora na waøn¹ uwagÍ: procesory

AVR mog¹ byÊ zasilane napiÍciem

z†przedzia³u 4..6VDC (2,7..6VDC

w†wersjach niskonapiÍciowych)

i†jeøeli chcielibyúmy przeprowa-

dziÊ eksperymenty z†zasilaniem

uk³adÛw napiÍciem niøszym niø

5VDC, to jumper JP1 naleøy bez-

wzglÍdnie usun¹Ê! W†przeciwnym

wypadku na wejúciach zeruj¹cych

procesorÛw zosta³by trwale wy-

muszony stan niski, uniemoøli-

wiaj¹c ich poprawn¹ pracÍ. Przy

pracy z†procesorami rodziny '51

jumper JP1 musi zostaÊ przesta-

wiony w†pozycjÍ ì51î.

4. Nasz system uruchomienio-

wy powinien byÊ zasilany napiÍ-

ciem sta³ym, niekonieczne stabi-

lizowanym, o†wartoúci odpowied-

niej dla wbudowanego w†system

scalonego stabilizatora napiÍcia

typu 7805. Najodpowiedniejsze bÍ-

dzie napiÍcie ok. 12VDC, ktÛre

moøe byÊ jednoczeúnie wykorzys-

tywane do zasilania silnikÛw pr¹-

du sta³ego, krokowych, przekaüni-

kÛw lub innych elementÛw wy-

konawczych do³¹czanych do bu-

forÛw mocy IC7 i†IC9.

5. Waøn¹ spraw¹ jest wybÛr

w³aúciwego z³¹cza ISP. Z³¹cze

oznaczone jako CON7 s³uøy do

programowania wszystkich proce-

sorÛw AVR, z†wyj¹tkiem chipÛw

w†obudowach 8-pinowych, czyli

AT TINY, AT90S2323,

AT90S2343, do ktÛrych obs³ugi

przeznaczone jest z³¹cze CON7A.

Na szczÍúcie nieprawid³owe pod-

³¹czenie programatora nie grozi

jakimikolwiek przykrymi konsek-

wencjami, z†wyj¹tkiem niemoøli-

woúci ustalenia przez programator

typu procesora i†zaprogramowania

go.

Rys. 3. Okno konfiguracyjne BASCOM−a.

Programowanie

Zestaw uruchomieniowy AVT-

992 jest przeznaczony w†pierw-

szym rzÍdzie do wspÛ³pracy z†re-

welacyjnym pakietem BASCOM

AVR. Nie wyklucza to oczywiúcie

moøliwoúci zaprogramowania pro-

cesora programem napisanym

w†innym jÍzyku, ale tylko jedno-

lite úrodowisko programistyczne

opracowane przez holendersk¹ fir-

mÍ MCS Electronics pozwoli na

pe³ne wykorzystanie moøliwoúci

zestawu i†na pracÍ w, wierzcie

mi, wyj¹tkowo komfortowych wa-

runkach. A†zatem, do rozpoczÍcia

pracy bÍdziemy potrzebowaÊ na-

stÍpuj¹cych sk³adnikÛw:

1. Opisanego w†tym artykule

zestawu uruchomieniowego.

2. Programatora procesorÛw

AVR AVT-871. jest to wyj¹tkowo

prosty programator ISP, zbudowa-

ny z†wykorzystaniem zaledwie

jednego uk³adu scalonego, dedy-

kowany do wspÛ³pracy z†pakie-

tem BASCOM AVR.

3. Pakiet BASCOM AVR lub

BASCOM AVR Demo. Wszelkie

informacje na temat tego oprogra-

mowania moøna znaleüÊ w†Inter-

necie, na stronie www.mcse-

lec.com . Stamt¹d teø moøna úci¹g-

n¹Ê wersjÍ demo tego pakietu.

Wersja demo nie rÛøni siÍ niczym

od edycji komercyjnej z†wyj¹tkiem

jednego ograniczenia: d³ugoúÊ ko-

du wynikowego nie moøe przekra-

czaÊ 1kB. Nie jest to wiele, szcze-

gÛlnie w†przypadku wspÛ³pracy

z†procesorami '8535 czy teø AT

MEGA, ale do wykonania prostych

testÛw i†doúwiadczeÒ powinno wy-

starczyÊ. W†kaødym jednak przy-

padku wystarczy do zapoznania

siÍ z†moøliwoúciami pakietu BAS-

COM i†podjÍcia decyzji o†zakupie

wersji komercyjnej, ktÛra nie po-

siada juø øadnych ograniczeÒ i†za

pomoc¹ ktÛrej moøemy tworzyÊ

oprogramowanie nawet na proce-

sory MEGA, czyli do 128kB kodu

wynikowego.

Waøn¹ spraw¹ bÍdzie odpo-

wiednie skonfigurowanie pakietu

BASCOM AVR, obojÍtne czy uøy-

waÊ bÍdziemy wersji demo czy

teø†komercyjnej. Na rys. 3 poka-

zano okienko konfiguracyjne BAS-

COM-a, w†ktÛrym musimy zazna-

czyÊ typ programatora. W†naszym

przypadku bÍdzie to programator

STK200/ST300, kompatybilny

sprzÍtowo z†programatorem AVT-

871. NastÍpnie w†tym samym

okienku, w†opcjach kompilatora

musimy jeszcze zaznaczyÊ typ

procesora i†moøemy juø przest¹-

piÊ do pisania pierwszego progra-

mu. Jeøeli zaznaczymy takøe opcje

ìProgram after compileî i†ìAuto

flashî to kilka sekund po naciú-

niÍciu klawisza F7 nasz program

znajdzie siÍ juø w†pamiÍci EEP-

ROM procesora.

Zbigniew Raabe, AVT

zbigniew.raabe@ep.com.pl

Wzory p³ytek drukowanych w

formacie PDF s¹ dostÍpne 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: