Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Четверг, 21 ноября
 
 


Это интересно!

Ранее

Первый энергоэффективный COM-модуль на компонентах с температурным диапазоном –40…85°C и семейство microETXexpress

Международный холдинг Kontron продолжает разрабатывать новые изделия в малогабаритном формате microETXexpress, совместимом со стандартом COM Express. На текущий момент продуктовая линейка Kontron формата microETXexpress включает модули COM низкой, средней и высокой производительности, а также принципиально новый продукт, обеспечивающий поддержку температурного диапазона –40…85°C на уровне компонентной базы. Данное изделие, получившее название microETXexpress-XL, уникально как для рынка модулей COM, так и для индустрии x86-совместимых процессорных плат в целом. В статье рассмотрены особенности модулей формата microETXexpress, выпускаемых в настоящее время холдингом Kontron.

Тенденции развития многоядерных систем на кристалле (СнК)

В статье описана архитектура СнК на основе процессоров со специализированным набором команд (ASIP —Application Specific Instruction Set Processor) и процессорных модулей DPU.

Экономичные высокопроизводительные PC-совместимые платформы управления движением

В статье рассматриваются проблемы применения PC-совместимых платформ в промышленных системах управления движением. Рассмотрены особенности построения системы управления на базе многоядерных процессоров, а также программные средства разработки приложений и виртуализации встраиваемых решений, работающих в режиме реального времени, на базе PC-совместимых платформ.

Реклама

По вопросам размещения рекламы обращайтесь в отдел рекламы

Реклама наших партнеров

 

20 марта

Контроллер BASIC Pic. Строим термометр, таймер-термостат и домашнюю метеостанцию





Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.

Скрыть/показать html версию статьи
background image
14
вс#1[март]2010
Блоки «Мастер Кит» серии BM93xx «Контроллеры BASIC Pic» —
одно из самых гибких в мире электроники средств разработ-
ки микроконтроллерных систем. Линейка электронных модулей
серии BM93ХХ составлена более чем из 100 элементов, что позволит
быстро разработать, собрать и внедрить собственные конструкции
любой конфигурации: от простейшего таймера до разветвлен-
ных систем сбора информации и управления производством; от
любительского вольтметра до многоканального осциллографа и
логического анализатора; от управления елочными гирляндами до
совершенной системы управления «умным домом».
Микропроцессорные блоки предназначены для тех пользо-
вателей, которые знают, что такое микроконтроллер, алгоритм,
блок-схема и язык BASIC; имеют основные навыки работы с
Windows; читают простые электрические схемы, но не имеют
возможности тратить время на разработку и отладку.
Контроллер BASIC Pic. Строим термометр,
таймер-термостат и домашнюю
метеостанцию
Олег Тетушкин, менеджер по продукции, «ДКО Электронщик»
Основные преимущества серии «Контроллеры BASIC Pic»:
быстрое проектирование;
свободный доступ к любой информации для развития проекта;
низкая стоимость.
Электронные блоки серии «Контроллеры BASIC Pic» —
небольшие монтажные платы, каждая из которых содер-
жит законченную электронную конструкцию, типичную для
используемых в современных микроконтроллерных системах
модулей.
Легко объединяя блоки, можно создавать конструкции
любой сложности. Свободно запрограммировать устройство,
созданное на основе контроллера BASIC Pic, можно с помощью
встроенного интерпретатора языка BASIC.
Профессиональные пользователи для программирования
модулей и отладки могут применить интегрированную среду
разработки MPLab или Flowcode.
МирОвые аналОги
Самое близкое устройство к контроллерам BASIC Pic по
классу, по области применения — блоки со встроенным интер-
претатором BASIC STAMP фирмы Parallax (www.parallax.com).
Отличие в том, что модули BASIC STAMP поддерживаются про-
граммным обеспечением, которое преобразует написанное на
BASIC приложение в промежуточный код и через адаптер для
программирования загружает код в модули. Выпускаются сотни
дополнительных аксессуаров: адаптеры для программирования,
датчики, индикаторы, дисплеи, звуковые платы, интерфейсные
платы, обучающие программы, книги.
Другое похожее устройство — модули E-block фирмы
Matrixmultimedia (http://matrixmultimedia.com/index_hobbyist.
php). Оно схоже по конструктивному решению, но програм-
мируется с помощью графического языка Flowcode. Компания
Matrixmultimedia, как и Parallax, выпускает сотни модулей и
аксессуаров для реализации множества идей — от программа-
тора до GPS-модуля.
реализация в «железе»
Для установки модулей серии BASIC Pic выпущены четыре
вида материнских плат: BM9301–ВМ9304. Все они оснащены
линейкой с разъемами, в которые устанавливаются остальные
модули серии. Модули ставятся в любом порядке и в любом соче-
тании. На материнской плате имеются пять мест для модулей,
которые пристегиваются к ней с помощью капроновых стоек с
защелками (см. рис. 1).
Для расширения возможностей проектируемого устройства
материнские платы могут соединяться друг с другом с помощью
разъемов расширения, установленных с двух сторон. В подоб-
ную связку можно включить до шести плат (см. рис. 2).
Есть другой вариант расширения — через интерфейс RS485.
В этом случае ограничений по количеству объединенных мате-
ринских плат практически нет (см. рис. 3).
СхеМОТехничеСкОе решение
Для объединения блоков на борту материнской платы уста-
новлены разъемы, к каждому из которых подведены только три
сигнальные линии (см. рис. 4):
рис. 1. Способ установки блоков на одну материнскую плату
рис. 2. Способ установки блоков на две материнские платы (расширение)
рис. 3. Способ расширения конструкции с помощью интерфейса RS485
background image
15
встраиваемые системы#1
внутрисхемный интерфейс I
2
C (на рисунке отмечен синим
цветом);
кросс для портов микроконтроллера (зеленый);
питание (красный).
На борту всех остальных блоков установлены ответные
разъемы, к которым со стороны блоков подведены те же самые
сигнальные линии, что и на материнских платах (см. рис. 5).
При установке блока на материнскую плату их сиг-
нальные линии объединяются, образуя единое устройство.
Соответственно, добавляя различные блоки на материнскую
плату, мы расширяем устройство до необходимой конфигу-
рации. Не хватает мест? Пристегиваем вторую материнскую
плату, третью, четвертую и т.д. (см. рис. 6). В результате
получаем необходимую конфигурацию микроконтроллерного
устройства.
Все модули делятся на два типа: пассивные и актив-
ные. Управляющие или управляемые элементы на пассивных
модулях подключаются через кросс на материнской плате
к портам микроконтроллера PIC24FJ64GA004 на BM9300. На
каждом таком модуле перед разъемом имеется наборное
поле с перемычками, с помощью которого определяется, к
какому выходу/входу (ножке) микроконтроллера на BM9300
будут подключены исполнительные устройства пассивного
модуля.
Активные модули подключаются к микроконтроллеру на
MB9300 только посредством интерфейса I
2
C. Также по интерфей-
су I
2
C все активные модули могут обмениваться данными между
собой. Необходимо учесть, что все активные модули поставляют-
ся с одинаковым адресом 10H и, прежде чем собирать конструк-
цию, следует присвоить им любые различные адреса. Это очень
легко сделать из Basic.
При проектировании устройств на микроконтроллерных
блоках следует учесть, что
основная функция BM9300 — BASIC (это не компилятор,
а интерпретатор). Использование его линий должно рассма-
триваться с особым вниманием (не все линии могут работать
с +5 В) и, скорее, эта возможность у BM9300 дополнительная,
а основную функцию линий ввода-вывода принимают на себя
модули BM9305–BM9307. Об этих возможностях будет рассказано
в одной из следующих статей.
рис. 4. Структурная схема материнской платы BM9303
рис. 5. Структурная схема микроконтроллерного блока BM9300
рис. 6. Схема объединения блоков BM9300 и BM9303
background image
16
вс#1[март]2010
ПриМер ПракТичеСкОгО ПриМенения
Для демонстрации возможностей линейки микроконтрол-
лерных блоков BM93xxxx соберем простейшую конструкцию:
8-канальный микропроцессорный таймер, термостат, метеостан-
ция, часы со следующими характеристиками.
1. Количество аналоговых входов: 5.
2. Количество цифровых входов: 9.
3. Количество дискретных выходов: 16. Каждый из выходов
представляет собой ключ на полевых N-канальных транзисторах
с параметрами 50 В/1 А. При необходимости выходы могут быть
подключены параллельно.
4. Количество аналоговых выходов: 2 ШИМ (12 бит).
5. Количество подключаемых цифровых датчиков DS18B20:
до 16.
6. Режимы работы таймера:
включение нагрузки в определенном промежутке времени;
управление нагрузками по определенным дням недели, дням
в месяце или по выбранным месяцам.
7. Режимы управления по температуре (термостатирование):
управление как охладителем;
управление как нагревателем.
8. Встроенный будильник со звуком + свет (подсветка дисплея).
9. Часы реального времени.
10. Сохранение программы в энергонезависимой памяти.
Продолжение правильной работы программы в случае времен-
ного отключения от сети.
11. Звуковая индикация встроенным микродинамиком.
12. Индикация: графический ЖК-дисплей с RGB-подсветкой с
возможностью программного плавного управления контрастно-
стью, яркостью и цветом подсветки.
Для регистрации температуры будем использовать датчики
DS18B20. Для регистрации влажности подключим популярный
датчик влажности серии HIH-3610 или HIH4000. Для регистра-
ции давления используем датчик давления MPX4115A.
Один из дискретных входов настроим на измерение скоро-
сти ветра с помощью датчика для измерения частоты вращения
KMI16/1. Данные с датчиков будут регистрироваться в энергоне-
зависимой памяти и при необходимости выводиться на экран
дисплея в виде графиков.
Для того чтобы собрать подобное устройство, понадобятся
следующие блоки:
1. Микроконтроллерный модуль BM9300.
2. Материнская плата BM9304 (BM9303).
3. Активный модуль расширения BM9307 (BM9308)
4. Активный модуль на 16 силовых выходов BM9313.
заключение
Чтобы избавить вас от поиска электронных компонентов,
изготовления печатных плат и проведения монтажа, «Мастер
Кит» предлагает линейку готовых блоков: BM9300 (микрокон-
троллерный блок серии BASIC Pic) (см. рис. 7); BM9303 (см. рис. 8),
BM9304 (материнская плата с ЖК-дисплеем); BM9307 (см. рис. 9),
BM9308 (модуль расширения входов/выходов) и BM9313 (актив-
ный модуль на 16 силовых выходов серии BASIC Pic) (см. рис. 10).
рис. 7. Схема BM9300
background image
17
встраиваемые системы#1
рис. 8. Схема BM9304 (BM9303)
рис. 9. Схема BM9305 (BM9307)
background image
18
вс#1[март]2010
рис. 10. Схема BM9313
background image
19
встраиваемые системы#1
| Анонс МАстер Кит |
вСТраиваеМый цифрОвОй заПОМинающий USB-ОСциллОграф BM8021 МаСТер киТ
Два аналоговых входа, логический анализатор, один вход внешней синхронизации, 80 (восемьдесят) мега выборок в секунду на каждый канал, генератор
цифрового сигнала, а также питание и гальваническая развязка от USB-интерфейса — все это новый недорогой готовый блок BM8021 от МАСТЕР КИТ!
Предлагаемый цифровой запоминающий осциллограф предназначен для наблюдения и получения основных характеристик цифровых и аналоговых
сигналов различной формы и амплитуды. С его помощью облегчается процесс отладки и ремонта широкого спектра электронных устройств.
Основные особенности осциллографа и их описание
1. Два аналоговых входа:
• возможностьнаблюденияодновременнозааналоговымиицифро-
выми сигналами;
• возможностьработынавыборвдвухканальномилиодноканальном
режиме;
• удобствонаблюдениязасинхроннымииасинхроннымиинтерфей-
сами, такими как SPI, I2C(TWI), UART, а также за сетями RS-485, CAN и
1-Wire;
• возможностьнаблюдатьмодулированныесигналывсовокупностис
их составляющими;
• возможностьнаблюдатьпереходныепроцессываналоговыхцепях.
2. Частота дискретизации — 80МГц:
• наблюдениезабыстроменяющимисяпроцессами;
• отладка современных микроконтроллерных и микропроцессор-
ных устройств с высокими тактовыми частотами (архитектуры AVR,
MSP430 и т.п., а также микроконтроллеры и микропроцессоры на
основе ядра ARM7);
• в режиме «Пиковый детектор» не будут пропущены даже самые
короткие импульсы.
3. Вход внешней синхронизации:
• освобождениеаналоговыхвходовотфункциитриггера;
• настраиваемый фронт срабатывания (нарастающий/спадающий
фронт либо изменение сигнала).
4. Логический анализатор:
• стандартная8-битнаяшинаданных;
• возможностьсинхронизациипомаскелибопоравенству;
• возможность выбора режима отображения в виде шины (очень
удобно при отладке канала управления ЖКИ, либо параллельной
памятью) либо отдельных сигналов.
5. Генератор цифровых сигналов:
• 8-мибитнаяшинацифровогодвоичногосчетчика;
• настраиваемаячастотанулевогоразряда.
6. Для подключения внешних сигналов использованы стандартные
разъемы BNC:
• отсутствие необходимости использовать специализированные
высокочастотные переходники;
• совместимостьсостандартнымищупами.
7. USB-интерфейс:
• высокоскоростная связь позволяет наблюдать сигналы в режиме
реального времени;
• стандартныедрайвераFTDI;
• гальваническаяразвязка;
• питаниеустройствапроисходитнепосредственноотшины.
8. Поддержка удаленного обновления программного обеспечения:
• возможность обновлять программное обеспечение в случае появ-
ления новых возможностей;
• защитаотнеправильнойпрошивки.
Основные технические характеристики
Количество аналоговых входов
2
Количество цифровых входов
1 (синхронизация)
Максимальная скорость выборки
80 Мвыб/с
Полоса пропускания аналогового сигнала
10 МГц
Разрядность АЦП
8 бит
Входное сопротивление
1 МОм
Входная емкость
30 пФ
Поддерживаемые коэффициенты пробника
1х, 10х
Максимальное входное напряжение ±10В, ±100В (пробник 10х)
Цена деления по напряжению
0,25 В…1 В
Цена деления по времени
0,5 мкс…500 мкс
Интерфейс подключения к компьютеру
USB
Интерполяция осциллограммы
sin(x)/x, линейная
Размер памяти (на каждый канал)
до 3 тыс. точек
Источники синхронизации
канал A, канал В, логический
анализатор, внешний
Режимы синхронизации
одиночный, ждущий, авто
Автоматические измерения
частота, период, Uамп
Логический анализатор
8 бит
Генератор цифровых сигналов
8 бит
Массогабаритные показатели
Габаритные размеры (без учета длины разъемов)
125 мм × 75 мм × 15 мм
Масса, не более
90 г
Электропитание
Потребляемая мощность
менее 5 Вт
Условия эксплуатации
Рабочая температура окружающей среды
10…45 ºС
Влажность, без конденсации влаги
до 30%
внимание!!!: разработчики оставляют за собой право корректировать параметры изделия и программное обеспечение без уведомления об
этом распространителей и конечных пользователей.
На рис. 1 и 2. показан внешний вид BM8021 и приведен вид виртуального экрана осциллографа на экране монитора соответственно.
заключение
МАСТЕР КИТ предлагает готовый блок BM8021 «Цифровой запоминающий
USB-осциллограф». В комплект поставки входит всё необходимое для работы,
включая инструкция по эксплуатации. Более подробно ознакомиться с ассор-
тиментом нашей продукции можно при помощи каталога МАСТЕР КИТ-2010 и
на сайте WWW.MASTERKIT.RU, где представлено много полезной информации
по готовым устройствам, электронным наборам, блокам и модулям МАСТЕР КИТ, приведены адреса магазинов, где их можно купить.
Вы можете заказать встраиваемый цифровой запоминающий USB-осциллограф BM8021 по почте
наложенным платежом, позвонив БЕСПЛАТНО с мобильного или городского телефона по горячей линии МАСТЕР КИТ: 8-800-200-09-34 (с 9.00 до 18.00
кроме выходных).
рис. 2. Вид виртуального экрана осциллографа на экране монитора
рис. 1. Внешний вид BM8021
Оцените материал:

Автор: Олег Тетушкин, менеджер по продукции, «ДКО Электронщик»



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты