Platforma vrtule: 20 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:02

Čo je to vrtuľa?

Vrtuľa Parallax je 32-bitový 8-jadrový mikrokontrolér. Je pravdepodobné, že ste už videli niekoľko projektov poháňaných vrtuľou, ako napríklad:

OpenStomp Coyote-1: open source digitálny gitarový efektový pedál

Music Demo (.mp3) (web)

Replika 1, klon Apple 1

(webová stránka)

ybox2, sieťový set-top box pre domácich majstrov

(webová stránka) a mnoho ďalších. Vrtuľa sa bežne používa, pretože má vysoký výkon, ľahký výstup videa a ponúka veľa I/O.

Čo je teda platforma vrtúľ?

Propeller Platform kladie Prop na obvodovú dosku s regulátormi napätia, pamäťou, kryštálom a konektormi k iným modulom. Je to veľmi podobné Arduinu s niekoľkými vylepšeniami základnej myšlienky; 1 - Moduly (aka štíty) je možné navzájom spájať zhora a zospodu. Môžete mať napríklad modul vrtule v strede, LCD používateľské rozhranie v hornej časti a prototyp v spodnej časti. 2 - Rozstup pinov je.1 ". Priestor medzi zásuvkami je tiež.2". Vďaka tomu je platforma kompatibilná s doskami a umožňuje vám používať moduly platformy v kombinácii s inými doskami s projektmi. 3 - Rozmery dosky sú 3,8 x 2,5 palca, čo je rovnaká stopa ako služba MiniBoard spoločnosti ExpressPCB, takže pridanie vlastného modulu je lacné a jednoduché. 4 - Sú dobre zdokumentované. Sú uvedené v stĺpci Jona Williamsa v Nuts and Volts a modul vrtuľovej platformy bude základom pre mnohé projekty popísané v jeho nadchádzajúcich stĺpcoch. 5 - Sú verejnou doménou. Návrhy modulov používajú licenciu MIT, čo vám dáva väčšiu flexibilitu ako reštriktívnejšie licencie ako Creative Commons Share-Alike. Šablóny a špecifikácie si môžete stiahnuť tu. Vrtuľová platforma je k dispozícii ako súprava alebo vopred zostavená z Gadget Gangster. Čas stavby je asi 45 minút. Začnite tým, že prejdete na ďalší krok!

Krok 1: Časté otázky

Čo je to vrtuľová platforma?

Propeller Platform je vstavaná výpočtová platforma s otvoreným zdrojovým kódom - je to veľmi podobné Arduinu, ale vylepšuje koncept tým, že používa rýchlejší mikrokontrolér, štandardné rozstupy pinov a menej obmedzujúcu licenciu (licencia MIT).

Aké sú špecifikácie

Vrtuľový mikrokontrolér:

• Vstavaný hardvér generátora videa na výstup na displeje NTSC/PAL alebo VGA
• Vstavaný jazyk na vysokej úrovni (Spin), ktorý sa dá ľahko naučiť
• Vysoký výkon (160 miliónov operácií za sekundu)
• Rýchlosť je možné meniť za behu, aby sa zlepšila energetická účinnosť
• K dispozícii v balení DIP vhodnom pre domácich majstrov
• 32 I/O pinov, každý pin je možné nastaviť ako vstup alebo výstup

Propeller Platform dodáva:

• Regulátory napätia 5v a 3,3v, každý s výkonom 800mA
• 5 MHz Kryštál, užívateľsky vymeniteľný
• 32kB palubná pamäť s priestorom pre druhú pamäť IC
• Všetky integrované obvody sú v zásuvkách pre jednoduchšiu výmenu a montáž
• Štandardné.1 "kolíkové záhlavia v dvojradovej konfigurácii, takže moduly je možné stohovať nad a pod alebo ich pridať na dosku alebo Protoboard

Vrtuľová platforma s batériami a modulmi ProtoPlus

Ako je to v porovnaní s Arduinom?

Zápory:

• Drahšie Arduino je 30 dolárov, vrtuľová platforma s PropPlug (to, čo používate na programovanie Prop) stojí 50 dolárov. Budete však potrebovať iba jeden PropPlug a samotná vrtuľová platforma stojí 35 dolárov.
• Menšia komunita Slovo „Arduino“uvidíte v časopise Make Magazine oveľa častejšie ako slovo „Propeller“.
• Žiadny integrovaný „analógový vstup“Na čítanie analógových hodnôt musíte namiesto toho použiť kondenzátor a odpor. Nie je to ťažké, ale nie také ľahké ako Arduino.
• 2 čipy Na uloženie programu potrebujete 2 integrované obvody, ak používate vrtuľu, samotnú vrtuľu a EEPROM

Klady:

• Oveľa rýchlejší mikrokontrolér WAAY Faster. To vám umožní robiť naozaj skvelé veci, ako je výstup VGA, syntéza reči, prehrávanie súborov.wav a ďalšie, to všetko na čipe. Vrtuľa dosahuje 160 MIPS, zatiaľ čo atmega168 robí 16.
• Vysokokvalitný zvuk a video Hardvér pre video je vstavaný a pod licenciou MIT je k dispozícii množstvo zvukových knižníc.
• Skutočný multitasking hovorí jednému zubáčovi, aby sa staral o video, druhému o klávesnicu / myš, a to je všetko. Žiadne prerušenia, žiadne časovače - multitasking na vrtuli je OPRAVDU jednoduchý
• Viac I/O, flexibilnejšie Každý I/O je možné prekonfigurovať a je ich 32.
• Štandardný rozstup pinov Vrtuľová platforma sa hodí na nepájivú dosku alebo protoboard
• Lepšie využitie energie Prop môže meniť hodinové rýchlosti za chodu, aby šetril energiu a vypínal nepoužívané ozubené kolieska. Spotreba energie môže ísť od 80mA až po 4-5mA
• Lepšia licencia Arduino je chránené licenciou Creative Commons Attribution Share -alike (prečítajte si to - je to niekoľko stránok). Propeller Platform je k dispozícii pod licenciou MIT (prečítajte si ju - sú to 2 odseky). Nerobte si starosti s tým, ako použijete naše návrhy - nebudeme žalovať!

Miešaná taška:

• Softvérové zameranie Mnoho mikrokontrolérov má vyhradený hardvér na vykonávanie určitých úloh. Vrtuľa namiesto toho robí väčšinu vecí v softvéri. To mi neprekáža, ale niektorí ľudia s tým majú problémy.
• Spin Jazyk na vysokej úrovni pre Prop is Spin - je to oveľa modernejší jazyk ako C/C ++, ale trochu si zvykať
• Podpora pre Mac Neexistuje žiadny oficiálny klient Mac, ale uvedenie do prevádzky s počítačom Mac nie je ťažké. Parallax má stránku Mac práve tu.

Osobne používam na väčšinu vývoja vrtuľu a používam PICaxe (čítaj: 08 miliónov 555 našej doby?), Keď potrebujem jednoduchú / lacnú logiku. Arduino je v poriadku, ale mne sa zdá, že je vrtuľa jednoduchšie programovateľná a oveľa výkonnejšia. Arduino je príliš drahé, keď potrebujem jednoduchú logiku. Aké moduly sú k dispozícii? Neexistuje žiadny definitívny zoznam modulov, ale môžete si prezrieť Gadget Gangster, kde nájdete niektoré z aktuálne dostupných modulov. Niektoré príklady modulov:

• Video / audio
• Batéria
• DMX
• LCD displeje
• Protoboardi
• microSD
• Ovládač motora

Stále pribúda aj viac modulov.

Krok 2: Zhromaždite diely

Najprv si zapnite spájkovačku. Nechajte ho zahriať, kým skontrolujete, či máte nasledujúce časti:

Zoznam položiek

• 3x 47uF elektrolytické krytky (uistite sa, že sú mico-mini, aby sa na vrch zmestili ďalšie moduly)
• 1x 4,7uF tantalová čiapka
• 1x 104 Keramický uzáver
• 1x 10k Ohm rezistor (hnedý - čierny - oranžový)
• 1x odpor 220 ohmov (červený - červený - hnedý)
• 1x odpor 470 ohmov (žltý - fialový - hnedý)
• 1x odpor 1,1k Ohm (hnedý - hnedý - červený)
• 2x zelené 3mm zelené LED diódy
• 1x červená LED
• 2x kolíkové zásuvky stroja
• 2x 4pin zásuvky
• 2x 16pin zásuvka
• 1x 4pin pravý uhol záhlavia
• 1x vypínač v pravom uhle
• 1x dotykový spínač
• 1x 40pin DIP zásuvka
• 1x 8pin DIP zásuvka
• 1x 2 mm napájací konektor
• 1 x 5 MHz Crystal (uistite sa, že je polovičná výška, aby sa na vrchole zmestili ďalšie moduly)
• 1x 5V regulátor napätia
• 1x 3.3V regulátor napätia
• 1x vrtuľa paralaxy
• 1x 32 kB i2c EEPROM
• 1x PCB vrtuľovej platformy

Krok 3: Zásuvky IC

Najprv vysuňte zásuvky. Zásuvky majú pekný uzamykací mechanizmus, ktorý ich drží pri spájkovaní na PCB. Radšej používam zásuvky, pretože v prípade problémov môžete ľahko odstrániť IC a nemusíte sa obávať poškodenia IC pri spájkovaní. 8pinová zásuvka DIP smeruje na U2, zárez smeruje nahor. 40pinová zásuvka DIP smeruje na U1, zárez smeruje doľava.

Krok 4: Pridajte prvú sadu kolíkových zásuviek

Vezmite jednu zo 16 kolíkových zásuviek a pridajte ju na dosku. Môžete ho pridať do vonkajšieho radu (najbližšie k okraju dosky) alebo do vnútorného radu, ale odporúčam ho pridať do vonkajšieho radu. Vnútorný rad nechajte zatiaľ prázdny, ale môžete naplniť hlavičky kolíkov a naložiť ďalší modul pod platformu vrtule.

Krok 5: 4kolíková zásuvka

Pridajte 4 -pinovú zásuvku. Použite kolíkové kolíky s pravým uhlom, aby boli obe zásuvky zarovnané, ako je znázornené na fotografii. To bude držať 4 -kolíkové zásuvky, keď preklopíte dosku, a 4 -pólové a 16 -kolíkové zásuvky budú držané rovno. 4 -kolíková zásuvka je v rovnakom rade ako 16 -kolíková zásuvka.

Krok 6: Druhá sada zásuviek

Rovnaká dohoda na druhej strane.

Krok 7: Pridajte napájací konektor

Pridajte napájací konektor v ľavej hornej časti dosky v poli tesne pod „7,5 - 12VDC“. Pri spájkovaní napájacieho konektora buďte k spájke veľkorysí - to je to, čo drží konektor dole pri vkladaní / vyberaní napájacej zástrčky

Krok 8: Programovanie hlavičiek

Vrtuľa je naprogramovaná pomocou vrtuľovej zástrčky. pridajte pravouhlé hlavičky do poľa označeného „Zástrčka“, ako je znázornené na fotografii. Tu pripojíte Prop Plug na programovanie. Prop Plug môžete získať od Gadget Gangster alebo Parallax. Výhodou udržania programovacieho hardvéru mimo dosky je menšia celková veľkosť dosky a nižšie náklady. Keď ste hotoví a pripravení naprogramovať vrtuľu, zasuňte zástrčku vrtule „klobúkom hore“.

Krok 9: Pridajte prepínače

Pridajte prepínače doľava a doprava. Pravý hmatový prepínač resetuje podperu, keď je spustená (stačí na ňu klepnúť). Ľavý vypínač je vypínač. Oba prepínače sú umiestnené na okraji dosky, aby k nim bol ľahký prístup, ak sú na vrchu naskladané ďalšie moduly.

Krok 10: Pridajte výkonové kondenzátory

Tri uzávery (vyzerajú ako malé plechovky) idú vedľa spínača pravého uhla. Pomáhajú poskytovať plynulý výkon mikrokontroléru a ďalším modulom. Kondenzátory sú citlivé na polaritu, vedenie najbližšie k prúžku je záporné a smeruje nadol. Uistite sa, že používate miniatúrne kryty alebo sa iné moduly nemusia hodiť na vrtuľovú platformu.

Krok 11: Pripravte si kryštálovú zásuvku

Je pekné používať zásuvku pre kryštál, pretože Prop môže podporovať iné hodnoty kryštálov. Tu je hack na vytvorenie kryštálovej zásuvky; 1 - Identifikujte dve zásuvkové kolíky stroja (ako na fotografii nižšie). Použite svoje hrádze na rozdelenie na polovicu.

Krok 12: Odstráňte plast

Opäť pomocou hrádzí odstráňte plast okolo každého kolíka, ako je znázornené na fotografii. Na zoškrabanie plastu stačí malý tlak.

Krok 13: Kryštálové zásuvky

Toto získate:

Krok 14: Pridanie kryštálových zásuviek

Vložte ich podľa obrázka. Na ich držanie použijem kúsok pásky, preklopím dosku a spájkujem ich na miesto. Na zadnej strane dosky orežte montážne kolíky zo zásuviek stroja. Tiež pridajte odpory na R1, R2 a R3. Títo malí chlapci obmedzia prúd diód LED, ktoré vám povedia, kedy je napájanie zapnuté. R1: 1,1k odpor (hnedý - hnedý - červený) R2: odpor 470 ohmov (žltý - fialový - hnedý) R3: odpor 220 ohmov (červený - červený - hnedý)

Krok 15: Pridajte regulátory napätia

Vrtuľa beží na 3,3 V, ale vrtuľová platforma obsahuje aj 5 V regulátor, ktorý dodáva 5 V iným modulom. VR1: 5V regulátor. Je to ON Semi (časť # MC33269T-5.0G). V porovnaní s regulátorom 3,3 V má štvorcový štítok, ktorý je o niečo tenší. Čierna skrinka nemá ani malý zárez. VR2: regulátor 3,3 V. Je to ST (časť # LD1117V33). Má hrubšiu záložku s orezanými rohmi záložiek. Na pripojenie štítku k doske môžete použiť aj trochu extra spájky. To pomôže regulátorom absorbovať viac tepla.

Krok 16: Pridajte čiapky

Tantalová čiapka ide hneď vedľa kryštálovej objímky. Všimnite si, že tantalová čiapočka je polarizovaná. Ak sa pozriete pozorne na telo, vedľa jednej z nôh uvidíte značku +. Noha so značkou plus by mala prechádzať otvorom, ktorý je bližšie ku kryštálu. Keramický kryt ide pod 40 -pinovú zásuvku DIP. Nie je citlivý na polaritu. Keramický uzáver má označenie „104“, je tiež menší ako tantalový uzáver.

Krok 17: Dokončenie krokov

Pridajte LED diódy -

PWR LED dióda, ktorá sa rozsvieti v kruhu označenom „PWR“, má priehľadnú šošovku. V prípade tejto diódy LED prechádza kábel SHORTER kruhovým otvorom (bližšie k odporu), dlhší vodič prechádza štvorcovým otvorom. 5,0 LED dióda, ktorá prechádza v kruhu označenom „5,0“, má zelenú šošovku. V prípade tejto diódy LED ide dlhší vodič kruhovým otvorom (bližšie k odporu), kábel SHORTER prechádza štvorcovým otvorom. 3.3 LED dióda, ktorá prechádza v kruhu označenom „3.3“, má zelenú šošovku. V prípade tejto diódy LED ide dlhší vodič kruhovým otvorom (bližšie k odporu), kábel SHORTER prechádza štvorcovým otvorom. Tiež pridajte odpor 10 kOhm (hnedý - čierny - oranžový) na R4 Ďalším krokom je test výkonu. Pripojte napájací adaptér a sklopte pravý uholný prepínač nadol. Všetky diódy LED by sa mali rozsvietiť, čo naznačuje, že regulátory vydávajú energiu.

Krok 18: Pridajte integrované obvody

Pridajte rekvizitu do 40 -pinového konektora DIP a EEPROM do 8 -pinového konektora. Pridajte kryštál a prebytočné olovo orežte. Prejdite na ďalší krok a ukážem vám ukážkový program, ktorý vám pomôže začať

Krok 19: Použitie: váš prvý vrtuľový program

Najprv si stiahnite nástroj Propeller (Windows alebo Mac), aby ste mohli napísať svoj program. Tiež sa uistite, že máte PropPlug.

Spustite nástroj Propeller Tool a začnime s najjednoduchším programom, LED blinky;

Rozdelím každý riadok: PUB hlavné programy začnú vykonávať prvú metódu, ktorú nájde. V tomto prípade existuje iba jedna metóda (hlavná) a je to metóda PUBlic, o ktorú sa však nemusíme starať, pretože dira [0]: = 1 dira [0] je „smerový register“pre kolík 0. Zapísaním hodnoty 1 do registra urobíme z kolíka 0 výstup.: = je operátor priradenia. OPAKUJTE, urobte všetko, čo je uvedené nižšie. OPAKOVANÁ slučka bez AŽ kým sa bude opakovať navždy. Karty sú dôležité pri otáčaní - všetko, čo je odsadené pod týmto riadkom, je súčasťou slučky REPEAT. ! OUTA [0]! operátor znamená „preklopiť“a OUTA je výstupný register pre kolík 0. Tento riadok teda vezme aktuálnu hodnotu outa [0], preklopí ju a zapíše späť. Ak je špendlík vysoký, prevráti sa. Ak je kolík nízky, prevráti sa vysoko. Fantastický spôsob popisu! je „Bitový operátor priradenia NIE“. WAITCNT (CLKFREQ + cnt) Preklad: Podržte 1 sekundu. WAITCNT (čas) pozastaví spustenie, kým systémové hodiny == Čas. CLKFREQ je systémová hodnota - rovná sa počtu kliešťov za každú sekundu. CNT je ďalšia systémová hodnota, je to aktuálny systémový čas (koľko kliešťov od spustenia vrtule). Keď k systémovým hodinám pripočítame kliešte v hodnote 1 sekundy, zistíme, aké budú systémové hodiny o jednu sekundu. A to je váš prvý program! Čo by ste zmenili, keby ste chceli, aby LED dióda blikala dvakrát za sekundu?

Krok 20: Sťahovanie

Propeller je úžasný mikrokontrolér, ktorý:

• Neuveriteľne rýchle (160 miliónov pokynov za sekundu),
• Má tonu I/O (32 pinov, ktoré môžu vykonávať vstup alebo výstup),
• Má skvelé video a audio schopnosti
• A je ľahké ho vyvinúť

Na webe Parallaxu nájdete množstvo informácií o vrtuli. Tiež by ste sa mali pozrieť na Parallax Object Exchange, kde je veľa open-source knižníc, ktoré vám pomôžu pri projektovaní s vašim Prop. Stiahnite si Príručku vrtule Stiahnite si Dizajn plošných spojov Propeller Platform (formát ExpressPCB) Schéma s Mouser časť #tu (Formát ExpressPCB) Šablóny návrhu platformy vrtule Zoberte si súpravu alebo si ju vopred zmontujte z Gadget Gangster.