ATmega8 + Proteus: работа со сдвиговыми регистром 74HC595

разделы: AVR, SPI, Proteus, HD44780, дата: 26 сентября 2017г.

    Сдвиговые регистры, оглавление:
  1. ATmega8 + Proteus: работа со сдвиговыми регистром 74HC595
  2. ATmega8 + Proteus: входной сдвиговый регистр 74HC165, совместная работа с 74hc595
  3. ATmega8 + PCF8574: 8-битный сдвиговой регистр на I2C интерфейсе

Изучение модуля USI MSP430 странным образом(на самом деле закономерным) вывела меня на такую штуку, как сдвиговый регистр. Имея о них лишь общее представление, мне пришлось срочно разбираться c этой, довольно обширной темой. Итак.

Сдвиговый регистр, он же расширитель портов, он же шинный преобразователь, преобразует сигнал последовательной шины в параллельный или/и обратно.

В рамках этой статью я рассмотрю работу с популярным 8-и битовыми сдвиговым регистром на SPI интерфейсе 74HC595.

В качестве практических примеров, я рассмотрю подключение светодиодной гирлянды, семисегментных индикаторов и дисплея с параллельной шиной HD44780.

В качестве микроконтроллера я буду использовать ATmega8, а в качестве среды моделирования Proteus 8.5.

Кроме этого, я затрону организацию SPI интерфейса у ATmega8.

1) Сдвиговый регистр 74HC595 c SPI интерфейсом

Это один из самых простых регистров, который преобразует последовательную шину в параллельную. Он позволяет получить из трех выводов микроконтроллера - 8^n.

    Описание
  • Микросхема принимает на вход последовательность 8-битных данных, которые затем преобразует в логические состояния на 8-пиновом выходе.
  • Микросхема работает только на выход, т.е. мы можем с ее помощью управлять светодиодами или дисплеем HD44780, но не сможем с нее получать данные с датчиков например.
  • Выходы могут принимать состояния: логический ноль, логическую единицу, высокоимпедансное состояние - HiZ.
  • Микросхемы можно соединять каскадом для получения 16-битного выхода, 24-битного, и т.д.
  • Питание микросхемы 74HC595N может варьироваться от двух до шести Вольт.
  • Сдвиговый регистр 74HC595N может работать на частотах до 100MHz.

Микросхема часто используется как драйвер семисегментных индикаторов или дисплея HD44780. Документацию на чип можно скачать например отсюда.

Распиновка микросхемы выглядит следующим образом:

Читать дальше

Arduino: библиотеки для работы с RTC DS1307,DS3231

разделы: Arduino, STM32duino, RTC, дата: 18 сентября 2017г.

В завершении прошлой статьи я приводил ссылку для проверки I2C модуля RTC DS3231. Для этого не надо устанавливать никакие библиотеки, достаточно скопировать текст программы в Arduino IDE и кликнуть на загрузку скетча в микроконтроллер. Это одинаково работает как в Arduino IDE, так и в MSP430 Energia и STM32duino.

Однако, больше чем для проверки этот пример не годится, и рано или поздно перед каждым встает вопрос написания своей библиотеки для полноценной работы с RTC. Отчет времени, с календарем или без, довольно распространенная штука, и этот код вы скорее всего будете тащить из проекта в проект. Т.е. это вещь которую проще один раз хорошо сделать, что бы потом к этому не возвращаться.

Сам я уже прошел по этому пути, но т.к. написанный код уже не умещался под спойлерами, поэтому пришлось написать полноценную Arduino - библиотеку. В заключение будет несколько примеров с использованием этой библиотеки, с тем, как на мой взгляд нужно правильно работать с DS1307/DS3231.

Но прежде чем "городить огород", предлагаю взглянуть на готовые решения, одобренные "патриархами" arduino.cc, а именно: библиотеки Time, DS1307RTC, а также DS3232RTC которая работает совместно с библиотекой Time.

    Для начала решим, что нам нужно от RTC типа DS1307/DS3231:
  • Автономный отчет времени, т.е. когда микроконтроллер при старте получает текущее время, а затем он уже считает время самостоятельно и не забивает I2C шину трафиком с RTC.
  • Отчет времени по SQW-выводу, когда RTC тактирует счетчик часов микроконтроллера через внешнее прерывание, и микроконтроллер самостоятельно рассчитывает календарные данные и текущее время.
  • Поддержка будильников.
  • Поддержка внесения поправок к ходу часов.
  • Периодическая синхронизация.

Вроде бы немного, и вроде бы несложно.

Весь код я буду тестировать на Arduino Nano, MSP430 Launchpad - Energia и на STM32duino - Blue Pill.

Общая концепция библиотек для работы со временем такая. Имеется базовая библиотека TIME которая ведет через функцию millis() расчет времени при запросе такого через функции библиотеки hour(), minute(), second() и т.д. Библиотека абстрагируется от аппаратной части того или иного хронометра. Она рассчитана на ведение календаря и отчет времени средствами самого микроконтроллера, без подключения RTC. Соответственно библиотеки DS3232RTC и DS1307RTC добавляют функции синхронизации микроконтроллера с RTC.

Читать дальше

STM32F103C8T6 aka Blue Pill + STM32duino + IAR ARM: быстрый старт

разделы: STM32, STM32duino, дата: 08 сентября 2017г.

Отладочная плата на микроконтроллере stm32f103c8t6, является одной из самых популярных в любительской среде "электронщиков". Это одна из самых удачных плат в соотношении "цена/функционал", а сам stm32f103xxxx, который выпускается уже 10 лет, является ветераном и первопроходцем микроконтроллеров на ядрах ARM Cortex M3.

    Для быстрого знакомства с платой я предлагаю пройтись по следующим пунктам:
  • Краткий обзор платы;
  • Исправление аппаратного бага с помощью термофена и паяльника;
  • Прошивка загрузчика STM32duino;
  • "Подъем" виртуального COM порта на USB-модуле микроконтроллера stm32f103c8t6 с помощью STM32Cube MX и IAR ARM. Подключение микроконтроллера к планшету на Android.
  • Подключение и написание программы опроса I2C модуля RTC DS3231 с помощью STM32duino.

Вроде не много.

    Краткое описание

  • В отличии от Maple Mini, данная плата имеет штыревой разъем для подключения китайского клона ST-Link. Что на мой взгляд является большим плюсом, т.к. на проверку, загрузчик Leafmaple/STM32duino из-за постоянного переключения между DFU-загрузчиком и виртуальным COM-портом, оказался довольно проблемным.
  • Плата имеет на борту два кварца: на 8 MHz для тактирования HSE и на 32768 Hz для LSE. Для сравнения, на Maple Mini установлен только кварц на 8 MHz.
  • Сам микроконтроллер stm32f103c8t6, несмотря на то что по документации поставляется с флешпамятью на 64KБайта, фактически поставляется с флеш-памятью на 128КБайт(!) Хотя, гарантии на это никто не дает конечно.
  • Также имеется два джампика для прошивки микроконтроллера через USB-TTL конвертер, кнопка сброса Reset, два светодиода: красный для индикации питания и зеленый подключенный к выводу PC13. Причем загорается он при логическом нуле.
  • Цифровые выводы имеют маркировку в соответствии с даташитом, за тем исключением, что из их обозначения отброшена литера "P".
  • Довершает "обвес" микро-USB разъем, который мы сегодня попытаемся задействовать.
  • Сфера применения микроконтроллера, на мой взгляд- это коммутация по USB-интерфейсу с традиционными компьютерами, одноплатными компьютерами, устройствам на Android которые возможно использовать как дисплеи(вторая жизнь для устаревших телефонов и планшетов) и т.д. Также думаю, что будет неплохая связка микроконтроллеров STM32 с SPI-дисплеями.

Полезная информация о плате собрана на страничке проекта STM32duino.

Для начала взглянем на раcпиновку платы:

Читать дальше