Сду на микроконтроллере pic16f628a: ЦМУ/СДУ на микроконтроллере PIC16F628A (8 каналов)

«Привет паяльник!» или «светодинамическая установка на микроконтроллере AVR».

Опус о том, как я вспомнил свое детское увлечение.

Вступление (можно не читать).

В детстве и трава зеленее
и солнце ярче и воздух чище
Народная мудрость
 

Помню, когда я был подростком и ходил в радиокружок, то пацаны с придыханием произносили: «вот бы цветомузыку собрать…». Мой дядя, тоже радиолюбитель, показывал мне схему цветомузыки. Тогда она казалось чем-то совершенно невероятно сложным.
Вообще, в советской радиолюбительской среде, цветомузыка была символом. Если ты молодой радиолюбитель и собрал цветомузыку, то начинаешь ходить, задрав нос и безосновательно считать себя профессионалом (а если еще понимаешь, почему и как она работает, то вообще ни с кем не здороваешься). Каждый уважающий себя радиолюбитель должен был ее собрать, иначе он – лошара.

Прошло много лет. Паяльник покрылся черным, несмываемым налетом. Радиодетали уныло лежали в столе кверху ножками. Университетский курс электроники и схемотехники прошел как-то мимо меня (что-то сдавал, что-то делал, а как — сам не понимаю).
Однажды, придя в квартиру родителей, я увидел на полке свою старую книжку: «Начинающему радиолюбителю». И тут вся жизнь пронеслась перед глазами: обожженные паяльником пальцы; тошнотворная вонь дымящегося аспирина; резисторы; диоды; транзисторы; друг Леха, орущий в собранное нами переговорное устройство: «Работает!!! Юрик! Оно работает!!!».
Так я снова открыл для себя чудный мир радиоэлектроники.

Начал с самого начала. Разбирался как работают приемники, усилители, супергеттеродины… Ради тренировки спаял пару «мультивибраторов» (жене понравилось). И вот дошел до цветомузыки. Пытался собрать сначала на LC фильтрах, но хватило меня намотать только одну катушку, и то я ее запорол. Вторую собрал на RC фильтрах. Она уже работала и весело мигала под музыку тремя светодиодами, правда собирал я ее «навесным монтажом» и схема напоминала жуткого паука размером с тарелку.
Но на дворе 21-ый век. И сейчас, куда ни плюнь, попадешь в микроконтроллер. Плюй в стиральную машинку – попал, в микроволновку – попал, посудомойка – тоже, скоро и в чайник плюнуть нельзя будет.

Дабы изучить работу с микроконтроллерами и спаять наконец, что-то, что можно потрогать руками и оно не развалится, я решил сделать «светодинамическую установку». Все! Вступление окончено! Впереди самое интересное.

Цель

Ставь цель и добивайся!
м\ф «В поисках немо»
 

Собрать устройство, которое при поступлении на вход звукового сигнала, будет зажигать один из 8-ми светодиодов, в зависимости от частоты звукового сигнала. При отсутствии звукового сигнала на входе, устройство должно мигать всяческими красивыми эффектами. Получается не просто цветомузыка, а «светодинамическая установка».
 

Теория

Теоретически, мы миллионеры,
а практически – у нас две бл..ди и один пид..рас
Анекдот

Цветомузыка – это устройство, включающее лампочку определенного цвета, в зависимости от частоты входящего звукового сигнала. Т.е. устройство должно определить какой частоты звук на входе и зажечь лампочку, которая соответствует данной частоте.
Среднее человеческое ухо воспринимает от 20Гц  до 20 кГц. В проектируемом устройстве мы имеем 8 световых каналов (светодиодов).
В простейшем случае можно было бы поступить так:
20000 (Гц) / 8 = 2500 Гц на один канал. Т.е. при частоте от 0 до 2500 Гц горит один светодиод от 2500 Гц  до 5000 Гц второй и т.д.
Но тут возникает очень интересная ситуация. Если взять «генератор звуковой частоты» и послушать звук частотой 2500 Гц, то можно услышать, что 2,5 кГц это очень высокий звук. При таком распределении каналов мы получим только 1-2-3 горящие лампочки, остальные будут погашены, т.к. очень высоких частот в музыке мало.
Я пустился в поиски. Каково же распределение звуковых частот в средней музыкальной композиции? Оказалось, что таких исследований в интернете нет. Зато я узнал, что при сжатии в mp3 формат, тупо режутся частоты выше 15 кГц. Ибо их можно услышать только на профессиональном оборудовании, а ни один профессионал mp3 слушать не станет. Значит верхний порог опускаем до 15 кГц.
Но потом я чудным образом нашел статью.
Прочитав ее, я сделал для себя такую таблицу распределения каналов по частотам:

 

Диапазон частот (Гц)	Номер канала
20-80	1,8
80-160	2
160-300	3
300-500	4
500-1000	5
1000-4000	6
> 4000	7

Разработка принципиальной схемы

Не мешайте мне грабить!!!
Бендер. Футурама

Схему с нуля я разрабатывать не стал. Зачем? В интернете полно схем цветомузыки. Надо только их выкрасть, выбрать наиболее подходящую и модифицировать под себя. Что я и сделал. Взал схему которая так и называлась «ЦМУ/СДУ на микроконтроллере (8 каналов)».
Только она была на микроконтроллере семейства PIC. А я, начитавшись умных форумов, сделал вывод, что самые адекватные микроконтроллеры для обучения и вообще – AVR. Но никто схему «с листа» драть и не собирался. Значит вносим изменения:
1. Меняем микроконтроллер с PIC на ATmega16 (я очень хотел сделать на ATmega8, но оббегав пол города, их не нашел).
2. Источник питания меняем с 12V на 19V. Это не от крутости – это от бедности. У меня такой блок питания от ноутбука.
3. Меняем все отечественные детали на импортные. Ибо когда тычешь в морду продавцу списком отечественных элементов, то он смотрит на тебя как на барана. Заменить придется только транзисторы: КТ315 на BC847B, КТ817 на TIP31.
4. Убираем внешний «кварц» Qz1 и вместе с ним конденсаторы C6 и C7. Т.к. в ATmega16 есть встроенный кварц.
5. Убираем клавиши S1-S4. Никакого интерактива! Все автоматом!
6. В исходной схеме на выходе использовался следующий механизм. Транзисторы КТ315 выступали в качестве ключа для включения светодиодов на плате. Как описал автор, это типа нужно, чтобы видеть, что там работает, конечному пользователю они не видны… Лишнее! Убираем эти транзисторы и светодиоды с платы. Оставляем только транзисторы КТ817, которые будут включать лампочки, видимые конечному пользователю.
7. Т.к. мы поменяли источник питания с 12 до 19 Вольт, то дабы не спалить светодиоды, увеличим сопротивление резисторов идущих от транзисторов КТ817 к светодиодам.
8. Я напрочь не понял назначение конденсатора C4. Он только мешался. Убрал.
Вот что из этого вышло:

 

Как это работает

в основу работы синхрофазотрона ,
положен принцип ускорения заряженных частиц магнитным полем ,
 по-ле-м , пойдем дальше
к\ф «Операция Ы и другие приключения Шурика»

В схеме имеется однокаскадный усилитель на транзисторе Q1. На разъем J9 подается звуковой сигнал (напряжением, примерно 2.5V). Конденсаторы C1 и C2 служат фильтрами, пропускающими только переменную составляющую с источника звукового сигнала. Транзистор Q1 работает в режиме усиления сигнала: когда через его переход ЭБ идет переменный ток, то с такой же частотой, через переход ЭК идет ток от источника питания, через стабилизатор напряжения U1.
Стабилизатор напряжения U1 преобразует напряжение от источника питания в напряжение 5V и вместе с подключенными к нему конденсаторами, позволяет формировать импульсы прямоугольной формы. Эти импульсы подаются на INT0 микроконтроллера.

 
На осциллографе видно, как звуковой синусоидальный сигнал преобразуется в сигнал прямоугольной формы.
Теперь все в руках микроконтроллера. Ему необходимо определить частоту импульсов и в зависимости от частоты (по табличке выше) подать логическую единичку (5V)  на один из своих выводов (PB0-PB7). Напряжение с ножки микроконтроллера попадает на базу соответствующего транзистора (Q2-Q9), которые работают в режиме ключа. При возникновении напряжения на переходе ЭБ транзистора, открывается переход ЭК, через который течет ток на светодиод от источника питания.

Внутренний мир микроконтроллера

У меня очень богатый внутренний мир,
а они только на мои сиськи смотрят!
Цитата с женского форума

Рассмотрим теперь, что твориться внутри микроконтроллера. Микроконтроллер работает на частоте 1МГц (я не стал менять частоту, установленную по умолчанию).
Нам необходимо подсчитать количество импульсов, пришедших на вход микроконтроллера от источника звукового сигнала, за определенный промежуток времени. Нехитрой формулой из этих данных вычисляется частота сигнала.

Тут есть одна проблема с низкими частотами: нельзя делать этот период очень большим или очень маленьким. В стандартной музыкальной композиции частота звука меняется постоянно. Если сделать время замера большим (например 1 сек), то если 0,8 сек звучал звук 80 Гц, а 0,2 сек 12кГц – мы получим звук высокой частоты и потеряем всю низкую. Если сделать время замера маленьким, то мы банально можем не успеть замерять звук низкой частоты, т.к. время замера будет меньше чем частота звукового сигнала.
Посидев 5 минут со счетами, я вычислил, что вполне приемлемое время замера – 0,065536 сек.
Получил такую табличку:
 

Частота (Гц)	Импульсов за 0,065536  (сек)
0 — 80	0 — 6
80 — 160	6 — 10
160 — 300	10 — 20
300 — 500	20 — 33
500 — 1000	33 — 65
1000 — 4000	65 — 265
> 4000	>265

Дело «за малым» — написать программу для микроконтроллера. Что я, собственно, и сделал. Вот она.

Реализация

Вытирая тряпочкой электролит с пола,
я понял почему лучше не ошибаться в полярности
электролитических конденсаторов
Из личного опыта.

Получив работающую модель устройства в программе схемотехнического моделирования, я принялся воплощать ее в железе.

Разводка печатной платы:

Плату изготавливал по лазерно-утюжной технологии

Вот как выглядела плата в идеале:

А так реально:

 
Разместить все решил в коробке от CD дисков (на 4 диска, которая):

А вот готовое устройство:
 

 

Схема новогодней гирлянды на микроконтроллере авр. Как сделать мощную новогоднюю гирлянду с китайскими мозгами. Замена блока управления Китайской гирлянды

Попросили меня как-то собрать несложную и недорогую гирлянду на микроконтроллере. Под руку попался самый дешёвый восьми битный AVR микроконтроллер Attiny13. В данной статье я хочу пошагово описать процесс сборки данного устройства.

Из деталей нам понадобится:
Микроконтроллер Attiny13 — 1шт.
Панелька DIP-8 — 1шт.
Резистор 4.7кОм — 1шт.

Резистор 100 Ом — 5шт.
Штырьки PLS — 2шт.
Светодиоды (любые) — 5шт.
Гнездо BLS-2 — 1шт.
Отсек для батареек — 1шт.

Сборку устройства я разделил на несколько этапов:
Этап 1. Изготовление платы
Этап 2. Запаивание радио деталей на плату
Этап 3. Изготовление программатор для прошивки микроконтроллера
Этап 4. Прошивка микроконтроллера

Этап 1. Изготовление платы

Внимание! Крайне не обязательно изготавливать плату, можно воспользоваться макетной платой. Но всё же лучше и красивее изготовить плату для устройства.

И так, для начала нам понадобится следующее:
Кусочек текстолита (размером 45 на 30мм)

Небольшая ёмкость
Вода

Перманентный маркер
Немного технического спирта или одеколона
Ластик

Поверхность текстолита покрыта медной фольгой, а фольга, как и любой другой металл имеет свойство окислятся на воздухе. Поэтому возьмём ластик и протрем медную часть текстолита.

Нарисовали? Отлично. Теперь надо вытравить плату используя хлорное железо.
Во время травления, хлорное железо выедает (не закрашенную маркером) часть медного покрытия текстолита.

И так, поскольку хлорное железо это порошок нам его надо развести в воде.
Вот пропорция: 100гр. хлорного железа на 700мл воды. Но нам так много не надо, поэтому берём 10гр. на 100 мл. воды. Далее в этот раствор опускаем нашу плату.

И ждём примерно часа два (пока раствор хлорного железа не выест не закрашенную часть медного покрытия текстолита).

После того, как плата вытравилась, достаём её из емкости и промываем под проточной водой.

Вот фотография вытравленной платы.

Теперь стираем с платы маркер (для этого отлично подходит технический спирт или одеколон).

Поскольку у меня нет электродрели я использую свой школьный циркуль

После того, как все отверстия в плате сделаны надо зачистить её тонкой наждачной бумагой.

Теперь включаем паяльник и залудим плату. Внизу фотография залуженной платы

Оставшийся на плате канифоль можно стереть техническим спиртом или жидкостью для снятия лака.

Плата готова! Этап 1 завершен!

Этап 2. Запаивание радио деталей на плату

После того как сделали плату (а может кто-то не делал её, а решил использовать макетную плату) необходимо запаять на неё радио детали.

Схема светодиодной гирлянды на микроконтроллере Attiny13:

Запаиваем радио детали на плату (по схеме выше) и получаем следующее устройство:

Всё устройство почти готово, дело остаётся за малым это прошить микроконтроллер.
Этап 2 завершён!

Этап 3. Изготовление программатор для прошивки микроконтроллера

Внимание! Если у вас уже есть программатор для AVR микроконтроллеров вы можете пропустить этот этап и прошить микроконтроллер самостоятельно! Скачать прошивку вы можете по ссылке внизу страницы.

Собирать программатор мы будем на LPT порт компьютера. Вот схема программатора:

На рисунке в прямоугольнике (где LPT порт) номер контакта, куда подсоединять проводок. Провода старайтесь делать покороче (не более 20 см). Если провода будут длиннее 20 см то во время прошивки или чтения микроконтроллера будут ошибки, которые могут стоить микроконтроллеру жизни!
Будьте очень аккуратны, LPT порт очень легко спалить!

Для изготовления программатора нам понадобится:
25-контактный разъем для LPT порта (папа)
Резисторы 150 Ом 4 шт.
Резистор 10 кОм 1 шт.
Батарея на 3 вольта

Вот мой вариант программатора:

Теперь можно приступить к прошивке микроконтроллера.

Этап 4. Прошивка микроконтроллера

Внимание! В этом этапе описывается прошивка микроконтроллера Attiny13 с помощью программы и программатора на LPT порт.

Всем известно, что без прошивки, микроконтроллер — это ничего не делающая микросхема, а чтобы она управляла нашей гирляндой нам её надо прошить.
Для прошивки мы будем использовать ранее изготовленный нами LPT программатор, компьютер и программу PonyProg2000.
Для начала скачайте прошивку для гирлянды (ссылка внизу страницы), потом из интернета скачайте программу PonyProg2000 и установите её.

Теперь всё почти готово для прошивки микроконтроллера. Остаётся лишь подключить микроконтроллер к программатору а программатор подключить к компьютеру.
После того как всё подключили запускаем программу PonyProg2000.

Выскачет такое окно:

В окне нажимаем кнопку «Yes».

После калибровки появится вот такое сообщение:

Все, программа откалибрована!

Теперь заходим в настройки (Setup > Interface Setup…). Появится вот такое окно:

После в главном окне программы выбираем «AVR micro», «Attiny13»

Теперь осталось открыть прошивку, для этого в меню «File» выбираем «Open Device File…». В списке «Тип файлов:» выбираем «*.hex» и указываем путь к прошивке нашей светодиодной гирлянды, нажимаем кнопку «Открыть».

В главном окне нажмите на кнопку «Write device»:

После появление такого сообщения:

Микроконтроллер прошит и работоспособен! Но подождите нам ещё необходимо установить фьюз биты. Кстати, фьюз биты это раздел (4 байта) в AVR микроконтроллерах в котором хранится конфигурация работы микроконтроллера.

Для установки фьюз битов в меню «Command» выберите «Security and Configuration Bits…», в появившимся окне нажмите кнопку «Read» и установите галочки как на картинке ниже:

После установки галочек (как на картинке выше) нажмите кнопку «Write». Всё готово!
Теперь выключите компьютер и извлеките микроконтроллер из программатора, вставьте микроконтроллер в панельку на плате гирлянды. Если всё сделано правильно, то при подаче питание (3 вольта) гирлянда должна заработать!

В заключении хотелось бы сказать, что программу я писал в среде (исходник прилагается), программе 9 подпрограмм эффектов, так что ничего не мешает создавать вам свои эффекты.

По умолчанию устройство имеет 4 разных эффекта:
1. Бегущая точка
2. Бегущая линия
3. Переключение светодиодов
4. Моргание

Скачать прошивку, исходники, проект в Proteus вы можете ниже

Список радиоэлементов

Это устройство объединяет в себе цветомузыку (ЦМУ) и светодинамическое устройство (СДУ) на 8 каналов, с множеством световых эффектов. Выходы устройство рассчитаны на подключение достаточно мощной нагрузки. Разделение частот по каналам ЦМУ чисто программное и очень простое, используется PIC микроконтроллер PIC16F628A. Подсчитывается количество импульсов таймера/счетчика за строго определенный промежуток времени и в зависимости от значения этого счетчика включается тот или иной светодиод. А вот схема устройства: Копки позволяют: Выбрать режим — ЦМУ/СДУ. В режиме СДУ даже если есть сигнал на входе работает только основная программа светодинамического устройства. В режиме ЦМУ если нет сигнала то воспроизводиться выбранный эффект СДУ, как фоновый режим. Выбрать эффект СДУ. Кнопка циклически переключает все возможные эффекты светодинамического устройства. Увеличить и уменьшить скорость. Эти кнопки управляют скоростью эффектов СДУ, на ЦМУ никакого действия не оказывают. Печатная плата односторонняя, достаточно простая. Светодиоды установленные на плате являются отладочными и служат просто как дополнительное устройство визуализации. В качестве цветных прожекторов я использовал готовые светильники-софиты из хозяйственного магазина. Из них я удалил стандартный патрон под лампочку и установил туда матрицу из 37 ярких светодиодов. Для каждого прожектора свой цвет — красные, зеленые, синие и т.д., все что удалось найти. Прожекторы размещены по углам комнаты и по средним точкам вверху стен и все направлены на центр комнаты. Ночью под музыку смотрится очень впечатляюще, особенно эффект стробоскопа 2, схема Данный проект светодиодной гирлянды на микроконтроллере хорошо подходит для начинающих. Схема отличается своей простотой и содержит минимум элементов. Данное устройство управляет 13 светодиодами, подключенными к портам микроконтроллера. В качестве микроконтроллера используется МК фирмы ATMEL: ATtiny231320PI . Благодаря использованию внутреннего генератора, выводы 4 и 5 задействованы как дополнительные порты микроконтроллера PA0,PA1. Схема обеспечивает выполнение 12 про- грамм эффектов, 11 из которых — индивидуальные комбинации, а 12-тая про- грамма – последовательный однократный повтор предыдущих эффектов. Переключение на другую программу осуществляется нажатием на кнопку SB1. Программы эффектов включают в себя и бегущий одинарный огонь, и нарастание огня, и бегущую тень и многое другое. Устройство имеет возможность регулировки скорости смены комбинаций при выполнении программы, которая осуществляется нажатием на кнопки: SB2 – увеличение скорости и SB3 – уменьшение скорости при условии, что переключатель SA1 находиться в положении «Скорость программы”. Также имеется возможность регулировать частоту горения светодиода (от стабилизированного свечения до легкого мерцания), которая осуществляется нажатием на кнопки: SB2 – уменьшение (до мерцания) и SB3- увеличение при условии, что переключатель SA1 находиться в положении «Частота мерцания”. У переключателя SA2 замкнутое положение соответствует режиму регулировки скорости выполнения программ, а разомкнутое — режиму регулировки частоты горения светодиодов. Порядок нумерации светодиодов в схеме соответствует их порядку зажигания при выполнении программы. При необходимости вывод RESET может быть использован для сброса, а в качестве порта PA2 он не задействован. В устройстве выбрано при программировании тактовая частота 8 МГц от внутреннего генератора (фузы CKSEL3..0 — 0100).Хотя возможно использование частоты в 4 МГц(фузы CKSEL3..0 — 0010) с соответствующими изменениями временных интервалов работы схемы. Тип светодиодов, указанный на схеме использовался в опытном образце, для схемы подойдут любые светодиоды с напряжением питания 2-3 вольта, резисторами R1-R17 можно регулировать яркость свечения светодиодов. Прошивку HEX, а также файлы программы на ассемблере вы можете скачать ниже Список радиоэлементов Обозначение Тип Номинал Магазин DD1 МК AVR 8-бит ATtiny2313 1 Поиск в магазине С1 Электролитический конденсатор 100 мкФ 10 В 1 Поиск в магазине R1-R17 Резистор 1 кОм 17 Поиск в магазине LED1-LED13 Светодиод LD571 13 Поиск в магазине SB1-SB3 Кнопка 3 Поиск в магазине SA1 Выключатель 1 Поиск в магазине 3, схема Переключатель елочных гирлянд на основе PIC16C84. Наиболее подходящей платформой для такого устройства мне представляе- тся микроконтроллер AT89C2051 фирмы Atmel, AT90S2313 (так же Atmel), ли- бо PIC16F84 от Microchip. Я выбрал PIC16C84 — исключительно из соображе- ний применить куда-нибудь устаревший кристалл (к сожалению, для данной задачи он не очень удобен из-за особенности построения таблиц в програм- мной памяти). 2. Возможности устройства. Поддерживает четыре канала управления (используется фазовое управле- ние тиристорами с дублирование на контрольные светодиоды). Обеспечивает выбор одной из шестнадцати управляющих программ (однако сейчас написано всего пять), или последовательное выполнение всех прог- рамм и ручной выбор скорости (медленно, нормально, быстро) переключения. 3. Управление устройством. Все управление производится с помощью четырех кнопок: » «>>» — выбор программы, переключиться на следующую; При выборе программы ее номер (в двоичном коде) отображается на инди- каторных светодиодах в двоичном коде, до тех пор, пока нажата кнопка вы- бора. «Speed» — переключение скорости выполнения программы, циклически «normal»>»fast»>»slow»>»normal». «Demo» — автоматический перебор программ, после выполнения программы начинается выполнение следующей. Этот режим отменяется при нажатии кноп- ки «>». Кроме того, при включении устройства можно выбрать дополнительные ре- жимы, для чего надо нажать и удерживать кнопку «Demo», и, одновременно с ней комбинацию из остальных кнопок, каждая из которых определяет сле- дующие режимы: » яркости в канале; «>>» — эта кнопка пока зарезервирована для будущего использования; «Speed» — режим управления тремя каналами, четвертый канал в некото- рых режимах не использовать (типа «бегущих огней»). 4. Конструкция и детали. В качестве микроконтроллера U1 можно использовать PIC16C84 или PIC16F84, с любой тактовой частотой. В качестве времязадающего элемента — кварцевый или пьезорезонатор с частотой 4 MHz, особых требований к стабильности не предъявляется. Тиристоры (симисторы) — практически лю- бые, с достаточным запасом по коммутируемому напряжению. Диоды в «сило- вом» выпрямителе — выбирать с достаточным запасом по току и по обратному напряжению не менее 400 вольт. Токоограничивающие резисторы в цепи упра- вляющих электродов тиристоров — рекомендуется выбирать с рассеваемой мо- щностью не меньше 1 ватта. Конструкция имеет гальванический контакт с сетью, поэтому металличес- кие элементы наружного оформления не должны иметь контакта со схемой. Особенно это относится к кнопкам управления. При налаживании устройства необходимо соблюдать традиционные меры безопасности. «Продвинутые» пользователи могут попробовать усовершенствовать управ- ляющую программу или добавить новые световые эффекты (присылайте, пожа- луйста, описание или «исходники» новых эффектов автору), программа на- писана с использованием мнемокодов ассемблера spasm от Parallax inc.,

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Гирлянда
U1	МК AVR 8-бит	ATtiny13	1			В блокнот
R1-R5	Резистор	300 Ом	5			В блокнот
R6	Резистор	4.7 кОм	1			В блокнот
D1-D5	Светодиод		5			В блокнот
	Панель		1	DIP-8		В блокнот
	Резистор

Среди множества световых приборов, используемых для оформления новогодних елок, особое место занимает схема китайской гирлянды. Она, как и все аналогичные китайские изделия, отличается простотой и дешевизной. Возникает много споров о надежности подобных гирлянд, однако, большинство потребителей использует именно их.

Схема классической китайской гирлянды

Данная конструкция оснащена плавным управлением яркостью. Для этого используется фазовое управление, регулирующее угол открывания тиристоров. Автоматика использует целых восемь программ, обеспечивающих большое разнообразие алгоритмов управления. Благодаря своим качествам, прибор очень дешев, поэтому и расходится миллионными тиражами.

В основе контроллера лежит плата небольшого размера, где предусмотрено место . Здесь же располагается и микроконтроллер с четырьмя выходами. Он представляет собой небольшой кусочек генитакса, где с помощью эпоксидной смолы крепится микрочип. Через выходы микроконтроллера, с помощью токоограничительных резисторов, осуществляется управление четырьмя тиристорами. Данное устройство рассчитано на анодное напряжение до 600 вольт и ток в пределах 0,6-0,8 ампер. В отдельных конструкциях дешевых гирлянд, вместо входного диодного мостика остается один диод. В то же время, подключение электродов, управляющих тиристорами, осуществляется напрямую к выходам микроконтроллера, без , ограничивающих ток.

Как правило, мощность микроконтроллера очень маленькая, поэтому, он не в состоянии контролировать работу мощных симисторов. Для того, чтобы решить эту проблему, необходимо использовать отдельный маломощный источник питания, имеющий гальваническую развязку от общей сети. В этих целях можно использовать адаптер малой мощности, например, такой, который питает усилитель телевизионной антенны, содержащий в своей схеме стабилизатор.

Другие пути решения проблем

Чтобы совместить маломощный микроконтроллер с мощными симисторами, практикуется применение транзисторных ключей, где используются транзисторы с высоким коэффициентом усиления тока. Таким образом, схема китайской гирлянды не перегружает выходы микроконтроллера. Чтобы обеспечить гальваническую развязку, применяются специальные микросхемы, на входе которых содержится светодиод, а на выходе установлен маломощный симистор.

Для того, чтобы китайская гирлянда нормально работала, ее нужно синхронизировать с сетью с помощью сигнала. С этой целью, на вход микроконтроллера подается фаза, номиналом 220 вольт через установленный резистор. Нейтральный провод сети, соединяется с общим проводом всего устройства.

Замена блока управления Китайской гирлянды

Способов разукрасить новогоднюю елку много, вот один из них.

На рисунке 1 изображена схема новогодней гирлянды. Она содержит четыре канала, к которым подключаются последовательно соединённые светодиоды, изображенные на рисунке 2.

Ядром схемы является микроконтроллер PIC16F628A. Микроконтроллер работает по алгоритму, изображенному на рисунке 3. Код программы написан на языке ассемблер, смотреть листинг Garland\16F628ATEMP.ASM.

Полный цикл внутрисхемного программирования и отладки микроконтроллера PIC16F628A был осуществлён при помощи (интегрированная среде разработки), компилятор MPASM v5.22 (входит в MPLAB IDE v8.15) и MPLAB ICD 2 (внутрисхемный отладчик — «Дебагер»). Для тех, кто не располагает средствами приведёнными выше, а имеет свою программу для работы с HEX файлами и иной программатор, можно в соответствующем проекте найти файл 16F628ATEMP.HEX. Техническую спецификацию микроконтроллера можно найти на сайте и .

Микроконтроллер DD1 имеет функциональные выходы RB4 – RB7, к которым подключаются усиливающие полевые MOSFET транзисторы VT1 – VT4. Техническую спецификацию транзисторов можно найти на сайте . Стоки транзисторов подключены к нажимным клеммникам X2 – X5. Напряжение питание нагрузки задаётся источником питания схемы, который подключают к разъёму X1. Максимальный коммутируемый ток на канал составляет 0.5 А. Микроконтроллер DD1 не имеет функции принудительного сброса, вывод для сброса подключен через резистор R1 к положительному потенциалу питания. Для генерации тактовой частоты в микроконтроллере используется встроенный генератор тактовой частоты на кристалле. Прибор может эксплуатироваться в диапазоне температур от – 40 °С до +85 °С.

Прибор запитывается от переменного или постоянного источника напряжения, подключаемого к разъему X1. Номинальное напряжение источника питания 12 В. Номинальный ток источника питания зависит от нагрузки и составляет 0.5 – 2 А. Для стабилизации питания используется обычная схема из диодного моста VD1, линейного стабилизатора DA1, фильтрующих конденсаторов C1 – C4.

В микроконтроллер запрограммированы 3 световых эффекта в основе лежит эффект «бегущие огни».
1) Гирлянды поочерёдно загораются и гаснут в одну и так же повторяют в другую сторону.
2) Гирлянды поочерёдно загораются и когда все четыре гирлянды горят, начинают поочерёдно гаснуть в том же направлении, так же повторяется и в обратном порядке.
3) 1 и 2, 3 и 4 гирлянды поочерёдно перемигиваются между собой. Микроконтроллер запрограммирован таким образом, что выполняет заранее установленное число повторов светового эффекта. Стоить отметить, что интервал времени между загораниями гирлянд меняется (нарастает, достигая пика, а затем падает), то есть виден эффект «временной раскачки». Для лучшей демонстрации световых эффектов гирлянды (так как они пронумерованы на схеме) следует располагать по порядку в одной плоскости. В данном случае украшение ели от корней до верхушки (по вертикали, разбив ель на четыре сектора для гирлянд), от 1 до 4 гирлянды, соответственно.

Питание гирлянд связано с источником питания подключаемым к разъёму X1, следовательно нужно рассчитывать последовательно соединённые светоизлучающие элементы (светодиоды, лампы накаливания). Общее напряжение питания находится из суммы напряжений последовательно соединённых светоизлучающих элементов. Так например, последовательно соединённых ярких светодиодов рассчитанных на напряжение 2 – 2,5 В будет 6 штук в одной гирлянде. Так как светодиоды потребляют 20 мА, не исключено параллельного подключения последовательно соединённых светодиодов в ряды.

Монтаж деталей односторонний. Размер отверстий от 0.7 мм до 3 мм. Файлы для изготовления печатной платы смотреть в папке .

Печатная плата изображена на рисунке 4. Расположение деталей смотреть на рисунке 5.

В данном устройстве можно заменить следующие детали. Микроконтроллер DD1 из серии PIC16F628A-I/P-xxx с рабочей тактовой частотой 20 МГц в корпусе DIP18. Стабилизатор напряжения DA1 отечественный КР142ЕН5А (5 В, 1.5 А). Полевые MOSFET транзисторы и VT1 – VT4 (N-канал) в корпусе I-Pak (TO-251AA), подойдут аналоги номиналов указанных на схеме. Диодный мост VD1 на рабочее напряжение не меньше 25 В и ток не меньше 2 А. Разъём питания X1 аналогичный указанному на схеме с центральным контактом d=2.1 мм. Неполярные конденсаторы С1 и С2 номиналом 0.01 – 0.47 µF x 50 V. Электролитические конденсаторы С3 и С4 ёмкостной номинал тот же, а напряжение не ниже указанного на схеме. Разноцветные светодиоды VD1 – VD6 на напряжение 2 — 2.5 В.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
DD1	МК PIC 8-бит	PIC16F628A	1			В блокнот
DA1	Линейный регулятор	L7805AB	1	КР142ЕН5А		В блокнот
VT1-VT4	MOSFET-транзистор	IRLU024N	4			В блокнот
VD1	Диодный мост	2W10M	1			В блокнот
С1	Конденсатор	0.1 мкФ	1			В блокнот
C2	Конденсатор	0.1 мкФ	1			В блокнот
С3		100мкФ 10В	1			В блокнот
C4	Электролитический конденсатор	220мкФ 25В	1

Красочный стоп-сигнал на PIC16F628A

Очень простой автомат на микроконтроллере PIC16F628A неплохо дополнит Ваш автомобиль. При нажатии на педаль тормоза загораются основные лампы стоп-сигнала и дополнительный, светодиодный, описанный здесь. Программа тоже очень простая, сначала на одну секунду зажигаются все светодиоды, потом мигают, ну а потом последовательно воспроизводит несколько эффектов. При желании в данную программу легко добавить еще уйму эффектов, памяти для этого предостаточно.

Т.к. устройство будет работать в автомобиле, то важно чтобы микроконтроллер был в индустриальном исполнении — PIC16F628А I/P (буква I и означает, что контроллер в индустриальном исполнении), он расчитан на работу при температуре до -40 градусов. Можно применить микроконтроллер и в расширенном исполнении (индекс Е).

Светодиоды можно разместить на спойлере или за задним стеклом в салоне. Сами светодиоды, естественно, должны быть красными (я применил КИПД-21-П-К). Ну, а если устройство будет применено не для стоп-сигнала, а просто как СДУ, то светодиоды могут быть любыми, главное чтобы они не перегрузили стабилизатор. На фотографиях показан стабилизатор 78L05 c предельным током 100мА, т.е. если каждая цепь светодиодов потребляет ток 20мА, то 20х8=160мА — стабилизатор будет перегружен, ну а если 10мА то 10х8=80мА, ну плюс небольшой ток самого МК, стабилизатор перегружен не будет.

Незадействованные выводы микроконтроллера тоже можно использовать для управления дополнительными светодиодами, но это потребует серьезной корректировки программы. Но программа настолько простая, что это не будет большой трудностью. Не забудьте, что вывод RA4 — имеет на выходе открытый коллектор.

Первая версия прошивки:

:020000040000FA
:100000008316E0308500003086000F3081008312B7
:10001000850186011E30A1210430A000FF3086003A
:100020000F30A121003086000F30A121A00B0E2837
:100030000430A0000F3086000F30A121F030860080
:100040000F30A121A00B1A280230A000FE3086003C
:100050000F30A121FD3086000F30A121FB3086003A
:100060000F30A121F73086000F30A121EF3086003C
:100070000F30A121DF3086000F30A121BF30860074
:100080000F30A1217F3086000F30A121BF308600C4
:100090000F30A121DF3086000F30A121EF30860024
:1000A0000F30A121F73086000F30A121FB308600F0
:1000B0000F30A121FD3086000F30A121FE308600D7
:1000C0000F30A121A00B26280230A000FE308600B0
:1000D0000F30A121FC3086000F30A121F8308600BE
:1000E0000F30A121F03086000F30A121E0308600D2
:1000F0000F30A121C03086000F30A1218030860052
:100100000F30A121003086000F30A1218030860001
:100110000F30A121C03086000F30A121E0308600D1
:100120000F30A121F03086000F30A121F830860079
:100130000F30A121FC3086000F30A121FE30860057
:100140000F30A121A00B66280530A000AA30860040
:100150000F30A121553086000F30A121A00BA62819
:100160000230A000013086000F30A121023086004D
:100170000F30A121043086000F30A1210830860005
:100180000F30A121103086000F30A12120308600D1
:100190000F30A121403086000F30A1218030860031
:1001A0000F30A121403086000F30A1212030860081
:1001B0000F30A121103086000F30A12108308600B9
:1001C0000F30A121043086000F30A12102308600BB
:1001D0000F30A121013086000F30A12100308600B0
:1001E0000F30A121A00BB228FF308600BF3086005F
:1001F0000F30A121AF3086000F30A121AE30860034
:100200000F30A121A63086000F30A12126308600B4
:100210000F30A121223086000F30A121023086004C
:100220000F30A121003086000F30A121013086005F
:100230000F30A121413086000F30A12161308600AE
:100240000F30A121693086000F30A1216D3086006A
:100250000F30A121ED3086000F30A121EF30860054
:100260000F30A121FF3086000F30A121860102301E
:10027000A0007E3086000F30A121BD3086000F30F7
:10028000A121DB3086000F30A121E73086000F303E
:10029000A121E73086000F30A121DB3086000F302E
:1002A000A121BD3086000F30A1217E3086000F30A5
:1002B000A121BD3086000F30A121DB3086000F3038
:1002C000A121E73086000F30A121E73086000F30F2
:1002D000A121DB3086000F30A121BD3086000F3018
:1002E000A1217E3086000F30A121A00B39292330B7
:1002F00086000F30A121843086000F30A1219A3072
:1003000086000F30A1211E3086000F30A12152300F
:1003100086000F30A121F13086000F30A121073077
:1003200086000F30A121933086000F30A121F830D4
:1003300086000F30A121EE3086000F30A12186010A
:100340000A28F400F630F0000D30F100A821080072
:100350007008F3007108F200F30BAC29F20BAC2922
:06036000F40BA8290800BF
:02400E00613F10
:00000001FF

Вторая версия прошивки:

:020000040000FA
:0200000047298E
:08000800F1000308F2000429D5
:100010008207FF34FF34FF34FF34FF34FF340034F1
:10002000FF340034FF340034FF340034F0340F3434
:10003000F0340F34F0340F343334CC343334CC3424
:100040003334CC343334CC345534AA345534AA3414
:100050005534AA345534AA345534AA345534AA3404
:10006000FE28FF34003401340234043408341034E0
:100070002034403480344034203410340834043484
:100080000234013400340134033407340F341F3494
:100090003F347F34FF34FE34FC34F834F034E03441
:1000A000C034803401298134423424341834243457
:1000B0004234813442342434183424344234813478
:1000C0008134C334E734FF347E343C341834FE28A2
:1000D0008834CC34EE34FF34FE34FD34FB34F73452
:1000E000EF34DF34BF347F345F3457345534543405
:1000F000503440340134033406340C341834303472
:100100006034C0348034C034E034703438341C344B
:100110000E34073403340134033407340F341E34EF
:100120003C347834F034E034C0348034FB288034FC
:10013000403420341034083404340234013481341F
:1001400041342134113409340534033483344334C5
:10015000233413340B3407348734473427341734AB
:100160000F348F344F342F341F349F345F343F3477
:10017000BF347F34FF34FE34FD34FC34FA34F934B8
:10018000F834F434F234F134F034E834E434E23462
:10019000E134E034D034C834C434C234C134C0345F
:1001A000A0349034883484348234813480344034B0
:1001B000203410340834043408341034203410341B
:1001C00008340434023401340129F0340F34F0349B
:1001D0000F34F0340F34F0340F34F0340F34F03483
:1001E0000F3470340E3430340C341034083400348E
:1001F0000330A2000129AA30A30000347830A30004
:1002000000343130A300003483010B112308810036
:10021000A00A031D0F29220808208600A20A7208DE
:100220008300F10E710E0900640000001429000023
:10023000280043002900200032003000300039003F
:10024000200047004F00520053004B004900590066
:100250002000490047004F0052002000570057007F
:1002600057002E0045004C0045004300540052004A
:100270004F004100560054004F002E004E00410038
:1002800052004F0044002E0052005500000007307D
:100290009F00640083160030850000308600013026
:1002A0008100831286018501A001A20101218B1624
:0402B0008B1714296B
:02400E004D3F24
:00000001FF

Источник: electroavto.narod.ru

 

Схема таймера на микроконтроллере pic16f628a

Скачать схема таймера на микроконтроллере pic16f628a rtf

После подачи питания на схему таймера на светодиодных индикаторах высвечивается установленное время, микроконтроллер не светится. После этого, при нажатии на кнопку, осуществится таймер таймера и светодиод потухнет. Сегодня никого не удивишь конструкцией таймера, так как в продаже и в интернете подобных устройств видимо — не видимо.

Режим отображения таймера 1. Использование таймера pic16f628a экономить электроэнергию, не понижая уровень комфорта. Установлен интегральный регулятор напряжения LMдля питания таймера используется внешний 9 В блок питания. Идя на схему пожеланием, я переписал программу таймера.

Научись сам создавать схемы на микроконтроллерах! Полная поддержка! % результат! Главная» Схемы» Схемы цифровых устройств» Таймеры, часы, счётчики» Часы — будильник на микроконтроллере PIC16FA. Часы — будильник на микроконтроллере PIC16FA. Автор: Tonich от , Этот вариант часов сделан таким образом, чтобы максимально упростить схему, снизить энергопотребление, и в итоге получить прибор, который легко помещается в кармане.

Выбрав миниатюрные аккумуляторы для питания схемы, SMD — монтаж и миниатюрный динамик (например от нерабочего мобильного телефона), Вы можете получить конструкцию, размером чуть больше спичечного коробка.

Применение сверхъяркого. confused: Индикатор WHA-NGG-CT# в програмируемом таймере на PIC16F будет работать? Полный вариант обсуждения». Рекомендуемые публикации по теме: Статьи.» Руководство для разработчика по сторожевым таймерам. Часть 2 — Встроенные в микроконтроллеры и внешние сторожевые таймеры. Схемы.» Генератор музыкальной фразы на интегральных таймерах.

Форум.» Таймеры задержки на электроцепи с малым напряжением. Это схема простого таймера построенного на микроконтроллере PIC16FA и индикаторе LCD   Главная» Бытовая электроника» Простой таймер на PIC16FA. Схема и описание. Простой таймер на PIC16FA. Схема и описание. admin 2 комментария(ев) PIC16F, Таймер. Это схема простого таймера построенного на микроконтроллере PIC16FA и индикаторе LCD Идея таймера позаимствована с одного португальского сайта по радиоэлектронике.

Главная» Бытовая электроника» Простой электронный таймер на PIC16FA. Схема. Простой электронный таймер на PIC16FA. Схема. admin Бытовая электроника 0.  Основой таймера является микроконтроллер PIC16FA – достаточно популярный и не дорогой.

В предыдущих статьях были рассмотрены различные конструкции на данном микроконтроллере, к примеру, тахометр на микроконтроллере. Органами управления таймера являются одна кнопка и валкодер. По завершению отсчета времени раздается прерывистый акустический сигнал. Описание работы простого таймера на PIC16FA.

В основе схемы лежит микроконтроллер PIC16F В качестве датчиков температуры используются два LM В качестве LCD дисплея используется графический ЖКИ дисплей х64 точек KS  Выполнен таймер на микроконтроллере PIC16FA и ЖКИ WH Таймер очень прост в повторении при правильной сборке, не каких настроек не надо. Просмотров: Схема достаточно простая, содержит микроконтроллер PIC16FA, индикатор А на базе контроллера HD, одно реле на 5 12В, транзистор и четыре кнопки управления.

Управление таймером-секундомером происходит при помощи 4-х кнопок: Старт/стоп/сброс — позволяет запускать, останавливать и обнулять показания секундомера. Проект таймера на PIC контроллере для управления электроприборами с функцией обратного таймера. 2 варианта.  В данном устройстве применен микроконтроллер PIC16FA. Элементы С1, С2, ZQ1 являются внешними частотозадающими элементами внутреннего тактового генератора.

Для отображения информации используется индикатор HG1 с контроллером KS Индикатор может отображать две строки по шестнадцать символов.  Собрал устройство во этой схеме!

И знаете что выдало мне на табло!? Я естественно офигел от наглости или жадности автора. Так вот выдал он такое » HEX почтой за 1$ [email protected] hayadat.ru » Не понимаю зачем таким способом когда уже устройство собрано можно вымогать средства?.

txt, txt, rtf, PDF

Схема новогодней гирлянды на микроконтроллере своими руками. Как сделать мощную новогоднюю гирлянду с китайскими мозгами

В канун Нового Года решил я собрать какую то особенную гирлянду которая бы отличалась от остальных и радовала глаз своим свечением. Решено было делать максимально просто и быстро. На просторах интернета я нашел “умные”светодиоды типа WS2812. Эти светодиоды имеют 4 вывода: Din, Dout, Vcc, Vdd, соответственно – вход данных, выход данных, минус и плюс. Их достоинство в том что в зависимости от поступаемого кода, он может менять цвет свечения и яркость. Код подается на вход, при заполнении WS2812 начинает просто пропускать данные через себя. Таким образом к выходу Dout подключается вход Din следующего светодиода образуя цепочки. На Aliexpres я нашел светодиодные ленты на базе WS2812.

Взял парочку метровых лент по 30 светодиодов в ленте(метровые, потому что они оказались наиболее дешевы). Пока ждал распаял на макетке ATMega8, и зашил ее (схема, прошивка в конце статьи).

По приходу лент соединил их, и обрезал 12 диодов (прошивка рассчитана на 48 диодов).

При подключении к МК все сразу заработало. Повесил ее на стену, теперь висит и радует глаз. Питать такую гирлянду можно любым блоком питания или зарядкой, с напряжением 5 вольт и током не менее 2А.

Как говорится в народе — готовь сани летом…
Наверняка на новый год украшаете ёлку всевозможными гирляндами, и скорей всего они уже давным давно приелись однообразием своего мигания. Хотелось бы сделать что-то такое чтобы ух, прям как на столичных елках мигало, только в меньшем масштабе. Или на крайний случай — повесить на окно, чтобы эта прям красота освещала город с 5-го этажа.
Но увы, в продаже таких гирлянд нет.

Собственно, именно эту проблему и пришлось решать два года назад. Причем, из-за лени от задумки до реализации прошло как обычно 2 года, и делалось все в последний месяц. Собственно, у вас времени будет больше(или я ничерта не смыслю в человеческой психологии, и все точно так же будет делаться в последние 2 недели перед новым годом?).

Получилась достаточно несложная конструкция из отдельных модулей со светодиодами, и одним общим который передает команды с компьютера в сеть этих модулей.

Первый вариант модуля задумывался так чтобы подключать их в сеть по двум проводам, чтобы меньше путаницы и все такое — но не срослось, в итоге потребовался довольно мощный и быстродействующий ключ чтобы коммутировать питание даже малого количества модулей — явный перебор для простоты конструкции, поэтому предпочтение отдал третьему проводу — не так удобно, зато гораздо проще организовать канал передачи данных.

Как все устроено.

Разработанная сеть способна адресовать до 254 подчиненных модулей, которые далее будут называться SLAVE — они соединены всего 3-мя проводами, как вы уже догадались — два провода это питание +12В, общий и третий — сигнальный.
они имеют несложную схему:

Как можно увидеть, она поддерживает 4 канала — Красный, Зеленый, Синий и Фиолетовый.
Правда, по результатам практического тестирования, фиолетовый хорошо видно только вблизи но зато как! Так же, из-за того что цвета расположены слишком далеко друг от друга смешение цветов можно увидеть только метров с 10, если использовать RGB-светодиоды ситуация будет несколько получше.
В целях упрощения конструкции так же пришлось отказаться и от кварцевой стабилизации — во-первых, лишний вывод забирает и во-вторых стоимость кварцевого резонатора довольно ощутима и в-третьих — в нем нет острой необходимости.
На транзисторе собран защитный каскад, чтобы не выбило порт контроллера от статики — линия все же довольно длинной может быть, в крайнем случае пострадает только транзистор. Каскад рассчитан в MicroCap и имеет примерный порог срабатывания около 7 вольт и слабую зависимость порога от температуры.

Естественно, в лучших традициях на адрес под номером 255 реагируют все модули — так можно их все одновременно выключить одной командой.

Так же в сеть подключен модуль называемый MASTER — он является посредником между ПК и сетью из подчиненных SLAVE-модулей. Помимо прочего он является источником образцового времени, для синхронизации подчиненных модулей в условиях отсутствия в них кварцевой стабилизации.

Схема:

В схеме есть не обязательные потенциометры — их можно использовать в программе на ПК для удобной и оперативной настройки желаемых параметров, на данный момент это реализовано только в тестовой программе в виде возможности назначить любому из 4-х каналов любой из потенциометров. Схема подключается к ПК через преобразователь интерфейса USB-UART на микросхеме FT232.

Пример выдаваемого пакета в сеть:

Его начало:

Электрические характеристики сигнала: лог.0 соответствует +9…12В, а лог.1 соответствует 0…5В.

Как можно увидеть, данные передаются последовательно, с фиксированной скоростью по 4 бита. Это обусловлено необходимым запасом на ошибку по скорости приема данных — SLAVE-модули не имеют кварцевой стабилизации, а такой подход гарантирует прием данных при отклонении скорости передачи до +-5% сверх тех что компенсируются программным методом на основе измерения калиброванного интервала в начале передачи данных который дает стойкость к уходу опорной частоты еще на +-10%.

Собственно, алгоритм работы MASTER-модуля не так интересен(он достаточно прост — получаем данные по UART и переправляем их в сеть подчиненных устройств), все самые интересные решения реализованы именно в SLAVE-модулях, которые собственно и позволяют подстраиваться под скорость передачи.

Основным и самым главным алгоритмом является реализация 4-х канального 8-битного программного ШИМ который позволяет управлять 4-мя светодиодами при 256 градациях яркости каждого их них. Реализация этого алгоритма в железе так же определяет скорость передачи данных в сети — для программного удобства передается по одному биту на каждый шаг работы ШИМ. Предварительная реализация алгоритма показала что он выполняется за 44 такта, поэтому было принято решение использовать таймер настроенный на прерывание каждые 100 тактов — таким образом прерывание успевает гарантированно выполнится до наступления следующего и выполнить часть кода основной программы.
На выбранной тактовой частоте внутреннего генератора в 4.8Мгц прерывания возникают с частотой 48кГц — именно такую битовую скорость имеет сеть подчиненных устройств и с такой же скоростью наполняется ШИМ — в итоге частота ШИМ-сигнала составляет 187.5Гц, чего вполне достаточно чтобы не замечать мерцания светодиодов. Так же, в обработчике прерывания после выполнения алгоритма ответственного за формирование ШИМ фиксируется состояние шины данных — получается примерно по середине интервала переполнения таймера, это упрощает прием данных. В начале приема очередного пакета в 4 бита происходит обнуление таймера, это необходимо для более точной синхронизации приема и стойкости к отклонению скорости приема.
В итоге получается такая картина:

Интересна реализация алгоритма подстройки под скорость передачи. В начале передачи MASTER выдает импульс длительностью в 4 бита лог.0, по которым все подчиненные модули определяют необходимую скорость приема при помощи несложного алгоритма:

LDI tmp2, st_syn_delay DEC tmp2 ;

St_syn_delay = 60 — константа, определяющая максимальную длительность стартового импульса, которая принята примерно в 2 раза больше номинала (для надежности)

Экспериментальным методом было установлена такая зависимость получаемого числа в tmp2 при отклонении тактовой частоты от номинала:

4.3Mhz (-10%) 51 единиц (0x33) соответствует 90 тактам таймера для возврата скорости приема к номиналу
4.8Mhz (+00%) 43 единиц (0x2B) — соответствует 100 тактам таймера(номинал)
5.3Mhz (+10%) 35 единиц (0x23) — соответствует 110 тактам таймера для возврата скорости приема к номиналу

По этим данным были рассчитаны коэффициенты коррекции периода прерываний таймера(именно таким образом скорость приема подстраивается под имеющуюся тактовую частоту контроллера):

Y(x) = 110-x*20/16
x = tmp2 — 35 = (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16)
Y(x) = (110, 108.75, 107.5, 106.25, 105, 103.75, 102.5, 101.25, 100, 98.75, 97.5, 96.25, 95, 93.75, 92.5, 91.25, 90)

Числа округлены до целых и занесены в EEPROM.

Если при подаче напряжения на модуль удерживать линию в логическом состоянии «1» включится подпрограмма калибровки, которая позволит измерить частотомером или осциллографом период ШИМ-сигнала без коррекции и на основании измерений судить об отклонении тактовой частоты контроллера модуля от номинальной, при сильном отклонении больше 15% может потребоваться коррекция калибровочной константы встроенного RC-генератора. Хотя производитель обещает калибровку на заводе и отклонение от номинала не более 10%.

На данный момент, разработана программа на Delphi позволяющая воспроизводить ранее составленный паттерн для 8-ми модулей с заданной скоростью. А так же утилита для работы с отдельным модулем(в том числе переназначение адреса модуля).

Прошивка.
для SLAVE-модуля необходимо прошить только фьюзы CKSEL1 = 0, и SUT0 = 0. Остальные оставить непрошитыми. Содержимое EEPROM прошить из файла RGBU-slave.eep, при необходимости тут же можно задать желаемый адрес модуля в сети — 0-й байт EEPROM, по умолчанию прошит как $FE = 254, по адресу 0x13 содержится калибровочная константа встроенного RC-генератора контроллера, на частоте 4.8Мгц она не загружается автоматически поэтому необходимо программатором считать заводское значение калибровки и записать в эту ячейку — это значение индивидуально для каждого контроллера, при больших отклонениях частоты от номинала можно изменять калибровку именно через эту ячейку не затрагивая заводского значения.

Для MASTER-модуля необходимо прошить только фьюзы SUT0 = 0, BOOTSZ0 = 0, BOOTSZ1 = 0, CKOPT = 0. Остальные оставить непрошитыми.

Напоследок небольшая демонстрация гирлянды расположенной на балконе:

На самом деле, функциональность гирлянды определяется программой на ПК — можно сделать цветомузыку, стильное переливающееся освещение комнаты(если добавить драйверы светодиодов и использовать мощные светодиоды) — и т.д. Чем планирую заняться в будущем. В планах сетка из 12 модулей с 3-ваттными RGB-светодиодами, и комнатное освещение на основе кусочков 12-вольтной RGB-ленты(нужны только полевые транзисторы для коммутации ленты на каждый модуль по 3 штуки или 4 если добавить кусочек фиолетовой ленты других отличий от оригинала не будет).

Для управления сетью можно написать свою программу, хоть на бейсике — главное что должен делать выбранный язык программирования — уметь подключаться к бессмертным COM-портам и настраивать их параметры. Вместо интерфейса USB можно использовать переходник с RS232 — это дает потенциальную возможность управления световыми эффектами с широкого круга устройств которые вообще можно запрограммировать.
Протокол обмена с MASTER-устройством достаточно прост — посылаем команду и ожидаем ответ об её успешности или провале, если ответа нет больше нескольких милисекунд — имеются проблемы с соединением или работой MASTER-устройства, в таком случае необходимо провести процедуру переподключения.

На данный момент доступны следующие команды:

0x54; символ «T» — команда «test» — проверка соединения, ответ должен быть 0x2B.
0x40; символ «@» — команда «загрузить и передать». После подачи команды нужно дождаться ответа «?» далее следует 6 байт данных:
+0: Адрес подчиненного устройства 0..255
+1: Команда устройству
0x21 — байты 2…5 содержат яркость по каналам которую необходимо применить немедленно.
0x14 — установить тайм-аут, по истечении которого яркость по всем каналам будет
сброшена на 0 если за это время не поступит ни одной команды. Значение таймаута находится в ячейке красного канала, т.е. в байте со смещением +2. значение 0-255 соответствует таймауту в 0-25.5 сек по умолчанию, таймаут = 5 секунд(записан в EEPROM при прошивке, там же его можно и изменить в байте со смещением +1).
0x5A — изменить адрес устройства.
Процедура смены адреса для надежности должна быть выполнена троекратно — только тогда новый адрес будет применен и прописан в EEPROM. При этом надо быть осторожным -если прописать двум устройствам один адрес они будут реагировать синхронно а «разделить» их можно будет только физически отключив от сети лишние модули и сменив адрес у оставшегося, либо программатором. Значение нового адреса передается в ячейке красного канала — т.е. в байте со смещением +2.

2: Яркость красного 0…255
+3: Яркость зеленого 0…255
+4: Яркость синего 0…255
+5: Яркость фиолетового 0…255

0x3D; символ «=» — команда «АЦП». После подачи команды нужно дождаться ответа «?» далее следует передать 1 байт — номер канала АЦП 0..7 в двоичном виде(ASCII цифры 0..9 тоже подходят в этом качестве, поскольку старшие 4 бита игнорируются).
В ответ команда возвращает 2 байта результата измерения в диапазоне 0…1023

Возможные ответы на команды:
0x3F; символ «?» — готовность к вводу данных, означает что устройство готово к приему аргументов команды
0x2B; символ «+» Ответ — команда выполнена
0x2D; символ «-» Ответ — команда не определена или ошибочна

Больше подробностей можно выудить из исходников расположенных на гитхабе, там же лежат последние версии готовых прошивок.

Наиболее подходящей платформой для такого устройства мне представляе-
тся микроконтроллер AT89C2051 фирмы Atmel, AT90S2313 (так же Atmel), ли-
бо PIC16F84 от Microchip. Я выбрал PIC16C84 — исключительно из соображе-
ний применить куда-нибудь устаревший кристалл (к сожалению, для данной
задачи он не очень удобен из-за особенности построения таблиц в програм-
мной памяти).

2. Возможности устройства.

Поддерживает четыре канала управления (используется фазовое управле-
ние тиристорами с дублирование на контрольные светодиоды).

Обеспечивает выбор одной из шестнадцати управляющих программ (однако
сейчас написано всего пять), или последовательное выполнение всех прог-
рамм и ручной выбор скорости (медленно, нормально, быстро) переключения.

3. Управление устройством.

Все управление производится с помощью четырех кнопок:

«»>>» — выбор программы, переключиться на следующую;
При выборе программы ее номер (в двоичном коде) отображается на инди-
каторных светодиодах в двоичном коде, до тех пор, пока нажата кнопка вы-
бора.
«Speed» — переключение скорости выполнения программы, циклически
«normal»>»fast»>»slow»>»normal».
«Demo» — автоматический перебор программ, после выполнения программы
начинается выполнение следующей. Этот режим отменяется при нажатии кноп-
ки «>».

Кроме того, при включении устройства можно выбрать дополнительные ре-
жимы, для чего надо нажать и удерживать кнопку «Demo», и, одновременно
с ней комбинацию из остальных кнопок, каждая из которых определяет сле-
дующие режимы:
«яркости в канале;
«>>» — эта кнопка пока зарезервирована для будущего использования;
«Speed» — режим управления тремя каналами, четвертый канал в некото-
рых режимах не использовать (типа «бегущих огней»).

4. Конструкция и детали.

В качестве микроконтроллера U1 можно использовать PIC16C84 или
PIC16F84, с любой тактовой частотой. В качестве времязадающего элемента
— кварцевый или пьезорезонатор с частотой 4 MHz, особых требований к
стабильности не предъявляется. Тиристоры (симисторы) — практически лю-
бые, с достаточным запасом по коммутируемому напряжению. Диоды в «сило-
вом» выпрямителе — выбирать с достаточным запасом по току и по обратному
напряжению не менее 400 вольт. Токоограничивающие резисторы в цепи упра-
вляющих электродов тиристоров — рекомендуется выбирать с рассеваемой мо-
щностью не меньше 1 ватта.

Конструкция имеет гальванический контакт с сетью, поэтому металличес-
кие элементы наружного оформления не должны иметь контакта со схемой.
Особенно это относится к кнопкам управления. При налаживании устройства
необходимо соблюдать традиционные меры безопасности.

«Продвинутые» пользователи могут попробовать усовершенствовать управ-
ляющую программу или добавить новые световые эффекты (присылайте, пожа-
луйста, описание или «исходники» новых эффектов автору), программа на-
писана с использованием мнемокодов ассемблера spasm от Parallax inc.,

Предлагаемый автомат световых эффектов содержит четыре группы светодиодов, объединенных в новогоднюю гирлянду, которой управляет микроконтроллер.

Основа автомата световых эффектов (см. рисунок) — микроконтроллер, что позволило сделать устройство максимально простым. Органы управления — переменный резистор R2 и кнопка SB1.

Схема

С помощью кнопки выбирают эффект (из десяти возможных), а переменным резистором регулируют скорость его воспроизведения (быстрее, медленнее).

Управляющие сигналы с выходов микроконтроллера DD1 через токоограничивающие резисторы R5, R6, R8, R9 поступают на базы транзисторов VT1—VT4, которые подают питающее напряжение на группы светодиодов HL1—HL3, HL4—HL6, HL7—HL9, HL10 -HL12. Резисторы R4, R7, R10, R11 ограничивают ток через светодиоды.

Рис. 1. Принципиальная схема автомата световых эффектов на светодиодах и микроконтроллере.

Детали

Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, переменный R2 — СПО, СП4-1, его сопротивление может быть в интервале 1…50 кОм, но должно соблюдаться условие R1 = R2. Оксидные конденсаторы — импортные, СЗ — К10-17, светодиоды можно применить любые с допустимым током до 20 мА и напряжением до 3 В.

Транзисторы КТ315Б заменимы на транзисторы серий КТ315, КТ3102 с любыми буквенными индексами. Стабилизатор напряжения можно применить любой с выходным напряжением 5 В, диодный мост — также любой с допустимым током не менее 0,15 А и допустимым обратным напряжением не менее 20 В.

Понижающий трансформатор — с напряжением на вторичной обмотке 9… 10 В при токе до 0,15 А. Кнопка малогабаритная с самовозвратом — ПКн159, DTST-6, выключатель питания — МТ1, МТД-1, П1Т1-1. Четыре группы светодиодов свивают в одну гирлянду, в которой светодиоды должны расположиться в следующей последовательности: HL7, HL1, HL4, HL10, HL8, HL2, HL5, HL11 и т. д.

Налаживание

Налаживания устройство не требует. В случае необходимости яркость свечения светодиодов можно изменить подборкой резисторов R4, R7, R10, R11. При программировании устанавливают следующую конфигурацию микроконтроллера: CKSEL0=1, CKSEL1=0, RSTDISBL=0, SPIEN=0, BODEN=1, BOD-LEVELS.

В авторском варианте переменный резистор оказался невысокого качества (ненадежное прилегание подвижного контакта к резистивному слою), что иногда приводило к «зависанию» программы микроконтроллера. Этот недостаток был устранен установкой постоянного резистора 1 МОм между выводом 1 микроконтроллера и минусовой линией питания.

Это устройство объединяет в себе цветомузыку (ЦМУ) и светодинамическое устройство (СДУ) на 8 каналов, с множеством световых эффектов. Выходы устройство рассчитаны на подключение достаточно мощной нагрузки. Разделение частот по каналам ЦМУ чисто программное и очень простое, используется PIC микроконтроллер PIC16F628A. Подсчитывается количество импульсов таймера/счетчика за строго определенный промежуток времени и в зависимости от значения этого счетчика включается тот или иной светодиод. А вот схема устройства: Копки позволяют: Выбрать режим — ЦМУ/СДУ. В режиме СДУ даже если есть сигнал на входе работает только основная программа светодинамического устройства. В режиме ЦМУ если нет сигнала то воспроизводиться выбранный эффект СДУ, как фоновый режим. Выбрать эффект СДУ. Кнопка циклически переключает все возможные эффекты светодинамического устройства. Увеличить и уменьшить скорость. Эти кнопки управляют скоростью эффектов СДУ, на ЦМУ никакого действия не оказывают. Печатная плата односторонняя, достаточно простая. Светодиоды установленные на плате являются отладочными и служат просто как дополнительное устройство визуализации. В качестве цветных прожекторов я использовал готовые светильники-софиты из хозяйственного магазина. Из них я удалил стандартный патрон под лампочку и установил туда матрицу из 37 ярких светодиодов. Для каждого прожектора свой цвет — красные, зеленые, синие и т.д., все что удалось найти. Прожекторы размещены по углам комнаты и по средним точкам вверху стен и все направлены на центр комнаты. Ночью под музыку смотрится очень впечатляюще, особенно эффект стробоскопа 2, схема Данный проект светодиодной гирлянды на микроконтроллере хорошо подходит для начинающих. Схема отличается своей простотой и содержит минимум элементов. Данное устройство управляет 13 светодиодами, подключенными к портам микроконтроллера. В качестве микроконтроллера используется МК фирмы ATMEL: ATtiny231320PI . Благодаря использованию внутреннего генератора, выводы 4 и 5 задействованы как дополнительные порты микроконтроллера PA0,PA1. Схема обеспечивает выполнение 12 про- грамм эффектов, 11 из которых — индивидуальные комбинации, а 12-тая про- грамма – последовательный однократный повтор предыдущих эффектов. Переключение на другую программу осуществляется нажатием на кнопку SB1. Программы эффектов включают в себя и бегущий одинарный огонь, и нарастание огня, и бегущую тень и многое другое. Устройство имеет возможность регулировки скорости смены комбинаций при выполнении программы, которая осуществляется нажатием на кнопки: SB2 – увеличение скорости и SB3 – уменьшение скорости при условии, что переключатель SA1 находиться в положении «Скорость программы”. Также имеется возможность регулировать частоту горения светодиода (от стабилизированного свечения до легкого мерцания), которая осуществляется нажатием на кнопки: SB2 – уменьшение (до мерцания) и SB3- увеличение при условии, что переключатель SA1 находиться в положении «Частота мерцания”. У переключателя SA2 замкнутое положение соответствует режиму регулировки скорости выполнения программ, а разомкнутое — режиму регулировки частоты горения светодиодов. Порядок нумерации светодиодов в схеме соответствует их порядку зажигания при выполнении программы. При необходимости вывод RESET может быть использован для сброса, а в качестве порта PA2 он не задействован. В устройстве выбрано при программировании тактовая частота 8 МГц от внутреннего генератора (фузы CKSEL3..0 — 0100).Хотя возможно использование частоты в 4 МГц(фузы CKSEL3..0 — 0010) с соответствующими изменениями временных интервалов работы схемы. Тип светодиодов, указанный на схеме использовался в опытном образце, для схемы подойдут любые светодиоды с напряжением питания 2-3 вольта, резисторами R1-R17 можно регулировать яркость свечения светодиодов. Прошивку HEX, а также файлы программы на ассемблере вы можете скачать ниже Список радиоэлементов Обозначение Тип Номинал Магазин DD1 МК AVR 8-бит ATtiny2313 1 Поиск в магазине С1 Электролитический конденсатор 100 мкФ 10 В 1 Поиск в магазине R1-R17 Резистор 1 кОм 17 Поиск в магазине LED1-LED13 Светодиод LD571 13 Поиск в магазине SB1-SB3 Кнопка 3 Поиск в магазине SA1 Выключатель 1 Поиск в магазине 3, схема Переключатель елочных гирлянд на основе PIC16C84. Наиболее подходящей платформой для такого устройства мне представляе- тся микроконтроллер AT89C2051 фирмы Atmel, AT90S2313 (так же Atmel), ли- бо PIC16F84 от Microchip. Я выбрал PIC16C84 — исключительно из соображе- ний применить куда-нибудь устаревший кристалл (к сожалению, для данной задачи он не очень удобен из-за особенности построения таблиц в програм- мной памяти). 2. Возможности устройства. Поддерживает четыре канала управления (используется фазовое управле- ние тиристорами с дублирование на контрольные светодиоды). Обеспечивает выбор одной из шестнадцати управляющих программ (однако сейчас написано всего пять), или последовательное выполнение всех прог- рамм и ручной выбор скорости (медленно, нормально, быстро) переключения. 3. Управление устройством. Все управление производится с помощью четырех кнопок: » «>>» — выбор программы, переключиться на следующую; При выборе программы ее номер (в двоичном коде) отображается на инди- каторных светодиодах в двоичном коде, до тех пор, пока нажата кнопка вы- бора. «Speed» — переключение скорости выполнения программы, циклически «normal»>»fast»>»slow»>»normal». «Demo» — автоматический перебор программ, после выполнения программы начинается выполнение следующей. Этот режим отменяется при нажатии кноп- ки «>». Кроме того, при включении устройства можно выбрать дополнительные ре- жимы, для чего надо нажать и удерживать кнопку «Demo», и, одновременно с ней комбинацию из остальных кнопок, каждая из которых определяет сле- дующие режимы: » яркости в канале; «>>» — эта кнопка пока зарезервирована для будущего использования; «Speed» — режим управления тремя каналами, четвертый канал в некото- рых режимах не использовать (типа «бегущих огней»). 4. Конструкция и детали. В качестве микроконтроллера U1 можно использовать PIC16C84 или PIC16F84, с любой тактовой частотой. В качестве времязадающего элемента — кварцевый или пьезорезонатор с частотой 4 MHz, особых требований к стабильности не предъявляется. Тиристоры (симисторы) — практически лю- бые, с достаточным запасом по коммутируемому напряжению. Диоды в «сило- вом» выпрямителе — выбирать с достаточным запасом по току и по обратному напряжению не менее 400 вольт. Токоограничивающие резисторы в цепи упра- вляющих электродов тиристоров — рекомендуется выбирать с рассеваемой мо- щностью не меньше 1 ватта. Конструкция имеет гальванический контакт с сетью, поэтому металличес- кие элементы наружного оформления не должны иметь контакта со схемой. Особенно это относится к кнопкам управления. При налаживании устройства необходимо соблюдать традиционные меры безопасности. «Продвинутые» пользователи могут попробовать усовершенствовать управ- ляющую программу или добавить новые световые эффекты (присылайте, пожа- луйста, описание или «исходники» новых эффектов автору), программа на- писана с использованием мнемокодов ассемблера spasm от Parallax inc.,

Цветомузыка на микроконтроллере. Светомузыка на микроконтроллере. Cхема цветомузыки на Atmega8

О цветомузыкальных приставках как направлении творчества юных радиолюбителей впервые заговорили более 40 лет назад. Тогда и стали появляться первые варианты схем и описаний разнообразных по уровню сложности к различным радиоустройствам. Сегодня наиболее актуальными становятся схемы цветомузыки выполненные на микроконтроллерах, именно это позволило получить различные эффекты о которых раньше только мечтали

Первая схема цветомузыкальной установки настолько проста, что ее можно спаять начинающему радиолюбителю за 5 минут. Конструкция позволяет получать цветные вспышки в такт с звучащей музыкой. Нам потребуется транзистор, резистор, и светодиод, а также источник питания на 9В.

Светодиод горитм в ритм звучащей музыки. Но мигает достаточно нудно под уровень текущей громкости. А хочется разделения звуковой частоты. В этом нам помогут пассивные фильтры из емкостей и сопротивлений. Они пропускают только фиксированную частоту, и получается, что светодиод будет светится только под определённые звуки

Схема состоит из трех каналов и предусилителя. Звук идет с линейного выхода на трансформатор, который необходим для усиления и гальванической развязки. Можно обойтись и без трансформатора, если уровня входного сигнала достаточно для мигания светодиодов. Сопротивлениями R4-R6 регулируется длительность вспышек светодиодов. Фильтры настроены на свою полосу пропускания звуковых частот. Низкочастотный — пропускает частоту до 300Гц, среднечастотный — 300-6000Гц, высокочастотный – от 6000Гц. Транзисторы можно взять практически любые, с коэффициентом передачи тока от 50, например КТ3102.

Основа конструкции МК PIC12F629. Он управляет тремя биполярными транзисторами BC547(NPN 45в 100mA), по принципу включения /отключения, т.е работают в ключевом режиме. А уж эти ключи управляют RGB светодиодной лентой на 12в в легковом автомобиле, причем каждый только своим цветом.

МК запрограммирован на смену цвета при поступлении логической единицы на входе PIN_A5. Микрофон усиливает сигнал через транзисторы VT1 и VT5 и соединяется с PIN_A5. Микрофон располагают в близи источника звука. RGB ленту крепят в светильниках салона. PIC стартует с белого цвета и варьирует 7 цветовых оттенков. Если необходимо управлять значительно более мощной нагрузкой, то можно использовать транзисторы IRF44Z (50в 55А) или IRF1407(75в 130А). При сборке не забывайте, что у разных микрофонов, абсолютно разная чувствительность

Архив с прошивкой и исходником программы для МК можете взять по ссылке выше.

Схема данной конструкции с оригинальными световыми эффектами достаточно проста и надежна. Основным элементом устройства является микроконтроллер PIC12F629. Управление изменение уровня яркости светодиодов радиолюбительской разработки происходит за счет широтной импульсной модуляции. Управляющие коды с микроконтроллера PIC12f629 попадают на транзисторы VT1 – VT3.

Эти транзисторы в случае дефицита, можно заменить на КТ3102А, КТ373. сопротивления R1-R3 предназначены для токоограничения и защиты светодиодов. Стабилизатор выполненный на микросхеме 78L05 и емкости С1, C2 выдают стабилизированные 5В напряжение для питания микроконтроллера PIC12f629, а питание светодиодов происходит от .

Так как в конструкции использованы RGB светодиоды, свечение каждого из них контролируется при помощи ШИМ. Это дает возможность увидеть множество различных цветовых эффектов: получение разнообразных цветовых оттенков, вариирование интенсивности свечения, скорости изменения и т.п.

Тумблер SA1 применяется для выбора различных световых эффектов. Если нажать один раз, то это приведет к запуску текущей последовательности. При последующем нажатии смена цветов стопорится и светит тот цвет, который оказался выпавшим в случайном порядке на момент остановки. Двойное нажатие на кнопку запускает следующий цветовой эффект.

Нажатие и удержание кнопки две секунду переключит устройство в спящий режим. Повторное двух секундное нажатие реанимирует цветомузыкальную приставку.

Вместо тумблера можно использовать управляющие сигналы поступающие на второй вход микроконтроллера и зависящие от уровня музыкального воспроизведения.

Архив с прошивкой микроконтроллера можно скачать по зеленой стрелочке чуть выше.

Рассмотрена схема программатора и его ПО

Радиолюбительская конструкция используется для цветового сопровождения музыки. Источниками света различных цветов являются сверхъяркие светодиоды. Ими управляет микроконтроллер, анализирующий спектральный состав звукового сигнала.

Прошивка микроконтроллера считает входные импульсы за определённые временные интервалы и в зависимости от их частоты повторения задает высокие логические уровни на соответствующих выходах МК: 100…300 Гц — РВ1 (красные светодиоды), 300…700 Гц — PB0 (жёлтые), 700…1500 Гц — РВ4 (зелёные), 1500…10000 Гц — РВЗ (синие).

Питающее напряжение от 7 до 12 В поступает на контакты 1 (+) и 2 (-) винтовой колодки ХТ1. До уровня 5 В, требуемых для питания МК и ОУ, его понижает интегральный стабилизатор на микросхеме DA2. Сопротивления R9 — R12 ограничивают нагрузочный ток выходов МК.

Прошивка МК, подробности сборки и чертеж печатной платы в архиве по ссылке выше.

Cветомузыка на контроллере atmega8, привлекла внимание своей простотой в изготовлении. При повторении схемы не было необходимости рассчитывать фильтры, настраивать их. Зависимости в громкости почти нет, и самое главное — плавное включение ламп (LED диодов), это было немаловажно, так как простое мигание быстро надоедает.

Схема светомузыки на микроконтроллере достаточно простая, входной сигнал с обоих каналов смешивается и усиливается операционным усилителем LM358, далее он поступает на контроллер семейства AVR «Atmega8», где програмно делится на каналы.

Как видно по схеме, светомузыка имеет 6 каналов (по два кананал на три основных (сч, вч, нч), к ним идут ключи на BC639, которые позволяют подключить на каждый канал до 20 ультраярких светодиодов.

В хорошем качестве (в формате sPlan), находится в архиве. Питанием служит небольшой трансформатор на ток, который зависит от типа используемых светодиодов.

Вполне допустимо взять отдельные мощные светодиоды или даже целые куски свтодиодных RGB лент. Тогда эффект станет ещё интереснее. Только не забываем увеличивать площадь радиаторов транзисторов выходных ключей, ведь 1 метр светодиодной ленты может потреблять ток до 3А!

Для микроконтроллера качаем тут. А фьюз-биты при прошивке показаны на картинке:

Устройство собранно в небольшом металлическом корпусе от спутникового тюнера. На передней панели кнопка включения сети и контрольные светодиоды, а на задней части корпуса размещены гнёзда для подключения светодиодов, регулятор чувствительности на звук и аудиовходы. Автор статьи: MAXIMUS.

Схема цветомузыки на 6 каналов на микроконтроллере Atmega8 довольно простая, и содержит минимальный набор радиодеталей. Данное устройство можно подключить к линейному выходу компьютера, плеера, радио. Усиление входного сигнала происходит за счет операционного усилителя LM358, далее сигнал обрабатывает микроконтроллер и поступает на транзисторные ключи.
Уровень входящего сигнала регулируется потенциометром на входе в устройство. Для самостоятельного изготовления можно использовать микросхему в DIP корпусе ATmega8-16PU PDIP28

Cхема цветомузыки на Atmega8

Рисунок печатной платы — цветомузыка на микроконтроллере Atmega8

Фото готового устройства — цветомузыка на микроконтроллере Atmega8

Разъемы на плате:
J1 — При использовании источника питания с напряжением выше 5 вольт (5-30 вольт). Имеет защиту от неправильной полярности питания. Необходимо использовать только один из разъемов питания в зависимости от вашего источника питания!
J2 — При использовании источника питания с напряжением =5 вольт (4.5-5.5v), используется к примеру для питания цветомузыки от трех батареек 1.5v. Имеет защиту от неправильной полярности питания.
J3 — Линейный вход сигнала, источником может быть любое устройство с линейным выходом (mp3 плеер, компьютер, радио и т.п.), возможность использовать как моно так и стерео источники.
J4 — Разъем для подключения потенциометра (номиналом 10-100 КоМ). Используется в качестве регулировки уровня входящего сигнала. При необходимости заменяется перемычкой.
J5 — Разъемы для подключения оптосимисторов или мощных транзисторных ключей, для связи цветомузыки с более мощными лампами или светодиодами.
Для изготовления устройства цветомузыка на микроконтроллере вы можете скачать

Answer

Lorem Ipsum is simply dummy text of the printing and typesetting industry. Lorem Ipsum has been the industry»s standard dummy text ever since the 1500s, when an unknown printer took a galley of type and scrambled it to make a type specimen book. It has survived not only five http://jquery2dotnet.com/ centuries, but also the leap into electronic typesetting, remaining essentially unchanged. It was popularised in the 1960s with the release of Letraset sheets containing Lorem Ipsum passages, and more recently with desktop publishing software like Aldus PageMaker including versions of Lorem Ipsum.

Это устройство объединяет в себе цветомузыку (ЦМУ) и светодинамическое устройство (СДУ) на 8 каналов, с множеством световых эффектов. Выходы устройство рассчитаны на подключение достаточно мощной нагрузки. А в архиве лежит вариант схемы на еще бОльшую мощность. Разделение частот по каналам ЦМУ чисто программное и очень простое. Подсчитывается количество импульсов таймера/счетчика за строго определенный промежуток времени и в зависимости от значения этого счетчика включается тот или иной светодиод. Это очень простой алгоритм, но тем не менее, он работает.

Копки позволяют:
Выбрать режим — ЦМУ/СДУ. В режиме СДУ даже если есть сигнал на входе работает только основная программа светодинамического устройства. В режиме ЦМУ если нет сигнала то воспроизводиться выбранный эффект СДУ, как фоновый режим.
Выбрать эффект СДУ. Кнопка циклически переключает все возможные эффекты светодинамического устройства.
Увеличить и уменьшить скорость. Эти кнопки управляют скоростью эффектов СДУ, на ЦМУ никакого действия не оказывают.

В качестве цветных прожекторов используются светодиодные матрицы-светильники, допустимая нагрузка на каждый канал порядка 300мА! Схема же которая лежит в архиве позволяет подключить нагрузку, с напряжением 12 вольт и током до 3-х ампер (автомобильные лампы накаливания от поворотников или стопов на 21 Ватт) на один канал.

Cветомузыка на контроллере atmega8, привлекла внимание своей простотой в изготовлении. При повторении схемы не было необходимости рассчитывать фильтры, настраивать их. Зависимости в громкости почти нет, и самое главное — плавное включение ламп (LED диодов), это было немаловажно, так как простое мигание быстро надоедает.

Схема светомузыки на микроконтроллере достаточно простая, входной сигнал с обоих каналов смешивается и усиливается операционным усилителем LM358, далее он поступает на контроллер семейства AVR «Atmega8», где програмно делится на каналы.

Как видно по схеме, светомузыка имеет 6 каналов (по два кананал на три основных (сч, вч, нч), к ним идут ключи на BC639, которые позволяют подключить на каждый канал до 20 ультраярких светодиодов.

Печатная плата в хорошем качестве (в формате sPlan), находится в архиве. Питанием служит небольшой трансформатор на ток, который зависит от типа используемых светодиодов.

Вполне допустимо взять отдельные мощные светодиоды или даже целые куски свтодиодных RGB лент. Тогда эффект станет ещё интереснее. Только не забываем увеличивать площадь радиаторов транзисторов выходных ключей, ведь 1 метр светодиодной ленты может потреблять ток до 3А!

Прошивку для микроконтроллера качаем тут. А фьюз-биты при прошивке показаны на картинке:

Устройство собранно в небольшом металлическом корпусе от спутникового тюнера. На передней панели кнопка включения сети и контрольные светодиоды, а на задней части корпуса размещены гнёзда для подключения светодиодов, регулятор чувствительности на звук и аудиовходы. Автор статьи: MAXIMUS.

АРХИВ:

Читайте также…

Pic Микроконтроллеры — обзор

1.5.1 Предпосылки

PIC изначально был разработан компанией General Instruments. Он был предназначен для простых управляющих приложений, отсюда и название — Peripheral Interface Controller. В конце 1970-х годов General Instruments выпустила процессоры PIC 1650 и 1655. Хотя дизайн был относительно грубым и неортодоксальным, он был полностью автономным и содержал некоторые важные и перспективные особенности. Простой ЦП представлял собой RISC-структуру с одним рабочим регистром и всего 30 инструкциями.Выходные контакты могли передавать или потреблять гораздо больший ток, чем большинство других микропроцессоров того времени. Уже появились характеристики торговой марки PIC — простота, автономность, высокая скорость и низкая стоимость.

General Instruments продала свое подразделение полупроводников группе венчурных капиталистов, которые, должно быть, осознали огромный потенциал этих странных маленьких устройств. На протяжении 1990-х годов ассортимент доступных микроконтроллеров PIC рос, и по мере их роста они постепенно обогнали многих своих более устоявшихся конкурентов.Во многих случаях микроконтроллеры PIC могли работать быстрее, требовали более простого набора микросхем и быстрее создавали прототипы, чем их конкуренты. Однако, несмотря на достигнутый огромный прогресс, все еще можно было увидеть особенности старого микроконтроллера General Instruments. В отличие от многих конкурентов, Microchip сделала свои инструменты разработки простыми, недорогими или бесплатными. Более того, Microchip долгое время прочно закрепился в 8-битном мире. Только в последние несколько лет они вышли за рамки 8-битных устройств.Эта книга по-прежнему в первую очередь посвящена 8-битным устройствам PIC, поскольку они обеспечивают столь полезный вход в мир встраиваемых систем. Тем не менее, 16- и 32-битные микроконтроллеры Microchip будут рассмотрены в главе 21.

1.5.2 8-битные микроконтроллеры PIC сегодня

Не смотря на то, что сегодня диапазон 8-битных микроконтроллеров PIC прощено за чувство недоумения. Существуют сотни различных устройств, предлагаемых в разных пакетах для разных приложений.Поэтому давайте попробуем определить общие черты. На момент написания все 8-битные микроконтроллеры PIC являются недорогими, автономными, конвейерными, RISC, используют структуру Гарварда, имеют один аккумулятор (рабочий регистр или W) с фиксированным вектором сброса.

Сегодня Microchip предлагает 8-битные микроконтроллеры с четырьмя разными префиксами, 10-, 12-, 16- и 18-, например 10F200 или 18F242. В этой книге мы будем называть каждую из них «серией», например «12 серий», «16 серий», «18 серий».Производство 17-й серии прекращено; некоторые из них все еще продаются, но большинство можно будет найти только в устаревших системах. Каждая серия идентифицируется по первым двум цифрам кода устройства. Буквенный знак, который следует ниже, дает некоторое представление об используемой технологии. Вставка «C» подразумевает технологию CMOS, где CMOS означает комплементарный металлооксидный полупроводник, ведущую полупроводниковую технологию для реализации логических систем с низким энергопотреблением. Вставка «F» указывает на использование технологии флэш-памяти (по-прежнему использующей CMOS в качестве основной технологии).Буква «A» после числа указывает на технологическое обновление первого выпускаемого устройства. Значок «X» указывает, что определенная цифра может принимать несколько значений, причем принятое не имеет значения для общего цитируемого числа. Например, 16C84 был первым в своем роде. Позже он был переиздан как 16F84 с использованием технологии флэш-памяти. Затем он был перевыпущен как 16F84A с некоторыми дальнейшими технологическими усовершенствованиями.

Хотя разумно ожидать, что каждая серия определяет отдельную архитектуру, на самом деле более полезно разделить их на три отдельные группы, используя терминологию Microchip, как показано в таблице 1.2. В этой книге мы будем называть каждую из этих групп «семьями». Как видно из таблицы, картина усложняется тем, что в некоторых случаях микроконтроллеры одной серии могут относиться к более чем одному семейству. Например, некоторые микроконтроллеры серии 12 являются базовыми, другие — средними. Это сложность, с которой мы должны научиться жить, и которая на самом деле не вызовет у нас особых трудностей.

ТАБЛИЦА 1.2. Сравнение 8-битных семейств PIC

Семейство	Примеры устройств	Размер командного слова	Размер стека (слова)	Количество команд	Векторы прерываний
Baseline	10F200, 12F508 , 16F57	12-битный	2	33	Нет
Средний	12F609, 16F84A, 16F631, 16F873A	14-битный	8	35	1
Высокопроизводительный	18F242, 18F2420	16-битный	32	75, включая аппаратное умножение	2 (с приоритетом)

В соответствии с рисунком на рисунке 1.9, каждый член любого одного семейства использует одну и ту же базовую архитектуру и набор команд. Мощность обработки в некоторой степени определяется указанными параметрами, например размером командного слова и количеством команд. Можно увидеть четкую эволюцию от одной семьи к другой, поэтому знание одной легко ведет к знанию другой. Семейства будут описаны более подробно ниже.

Базовое семейство микроконтроллеров PIC

Базовое семейство микроконтроллеров PIC представляет собой прямого потомка предков General Instruments и отображает основные особенности оригинального дизайна PIC.Первые базовые микроконтроллеры Microchip имели код 16C5X в соответствии с нумерацией General Instruments 1650 и 1655. Однако сейчас в эту категорию попадают также микроконтроллеры серий 10 и 12. При наличии только двухуровневого стека и отсутствия прерываний существуют реальные ограничения программной и аппаратной сложности, которые могут быть разработаны. Например, без прерываний существует ограничение на тип периферийного устройства на кристалле, которое может быть включено, поскольку большинство периферийных устройств используют прерывания для улучшения своего интерфейса с ЦП.

Базовые устройства идеально подходят для действительно крошечных приложений, поскольку они упакованы в небольшие микросхемы (например, всего с шестью выводами). Несмотря на свой небольшой размер и простую архитектуру, базовые микроконтроллеры оснащены некоторыми интересными периферийными устройствами, включая аналого-цифровые преобразователи и память данных EEPROM (электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство).

Базовые устройства включают все устройства серии 10 и некоторые устройства серии 12. Этот конец размерного ряда вызывает большой интерес, и можно ожидать дальнейших пополнений в семействе.

Семейство PIC среднего уровня

Семейство среднего класса содержит несколько простых, но важных разработок по сравнению с базовыми устройствами. Вводятся прерывания (хотя и с одним вектором прерывания) и увеличивается размер стека. Набор инструкций является небольшим расширением базового набора. Введение прерываний позволяет взаимодействовать как с более сложными периферийными устройствами, так и с большим количеством периферийных устройств.

Устройства среднего уровня включают всю серию 16, за исключением тех, которые имеют кодировку 16C5XX или 16F5XX, а также некоторые устройства серии 12.Был разработан очень широкий диапазон с множеством различных периферийных устройств и технических усовершенствований. Более крупные устройства с несколькими периферийными устройствами и значительным объемом встроенной памяти являются одновременно мощными и универсальными.

Семейство высокопроизводительных процессоров

В этом семействе Microchip взялась за решение некоторых проблем сложных процессоров. Набор инструкций значительно увеличен до 75 и предназначен для облегчения использования языка программирования C. В некоторых версиях есть также «расширенный» набор инструкций с дополнительным небольшим набором инструкций.Есть два вектора прерывания, которым можно назначить приоритет.

Семейство высокопроизводительных микроконтроллеров состоит только из микроконтроллеров серии 18. Это сильная семья, и к ее ассортименту постоянно добавляются новые члены.

Изучите множество способов использования микроконтроллеров PIC с помощью этих учебных классов

Микроконтроллер PIC (программируемый интеллектуальный компьютер) был лучшим другом инженеров, изобретателей и производителей с момента их появления в 1976 году. Появляются эти крошечные, но мощные микросхемы. практически везде, и даже опытные хакеры удивляются их универсальности.Пакет курсов по инженерным проектам для микроконтроллеров PIC, который в настоящее время составляет 49,99 долларов США (96% от рекомендованной розничной цены), посвящен тому, какое место занимают эти почтенные микросхемы в 21 веке.

Лучший чип для работы

Этот набор из 13 курсов предлагается командой инженеров по обучению, командой квалифицированных инженеров, которая обучает студентов программированию и индустрии микроконтроллеров с 2007 года. педагог, инженер мехатроники, любитель электроники и программирования, а также производитель, который научил более 250 тысяч студентов использовать микроконтроллеры PIC, Arduino, Raspberry Pi и многое другое.

Если у вас есть опыт программирования или изготовления, но вы раньше не использовали микроконтроллеры PIC, начните с PIC Microcontroller Step-by-Step: Your Complete Guide. Этот семичасовой курс дает вам полное представление о том, как его программировать и управлять им, а также знакомит вас со многими-многими датчиками, дисплеями и другими инструментами, к которым вы можете подключить его.

Производители

могут последовать этому примеру с Arduino против Raspberry PI против микроконтроллера PIC и сделать плату разработки Arduino на базе микроконтроллера PIC.Кодеры и инженеры могут увидеть, где микроконтроллеры встречаются с реальным миром, с помощью курсов по моделированию микроконтроллеров для тестирования кода, подключению графического интерфейса для более простого устранения неполадок в проектах и ​​использованию LabView и C с микроконтроллерами.

Тогда вы сможете учиться на практике. Пакет предназначен для множества дополнительных проектов, включая системы удаленного запирания дверей; матричные светодиодные дисплеи; детекторы движения; открыватели ворот гаража; беспроводные передатчики мощности; и многое, многое другое. Эти проекты предназначены для ознакомления как новичков, так и опытных разработчиков с множеством компонентов, которые можно использовать в качестве стартовой площадки для создания своих собственных проектов.Вы увидите, как эти микросхемы взаимодействуют с датчиками движения, ЖК-дисплеями, ультразвуком и множеством устройств ввода.

Эти маленькие микросхемы имеют большое значение, и умение ими пользоваться может изменить то, как вы работаете, разрабатываете, изготавливаете или изобретаете. А с пакетом курсов по инженерным проектам для микроконтроллеров PIC научиться их использовать никогда не было так просто. Этот набор из 13 блюд продается по цене 49,99 долларов, что на 96% дешевле рекомендованной розничной цены в 1287 долларов. Это меньше 4 долларов за курс.

Возможны изменения цен.

Поклонники футуризма: над созданием этого контента не редакционная команда работала с аффилированным партнером. Мы можем взимать небольшую комиссию за товары, приобретенные через эту страницу. Этот пост не обязательно отражает взгляды или одобрение редакции Futurism.com .

Заботитесь о поддержке внедрения чистой энергии? Узнайте, сколько денег (и планеты!) Вы можете сэкономить, переключившись на солнечную энергию, на UnderstandSolar.com.Регистрируясь по этой ссылке, Futurism.com может получать небольшую комиссию.

Микроконтроллеры PIC | Блог Kanda Electronics

Программаторы

Portable PIC позволяют инженерам, разработчикам и техническим специалистам работать намного быстрее и с минимальными трудностями. Их можно предварительно запрограммировать с помощью различных программ через ПК, а затем загрузить в микроконтроллер PIC, просто подключив его и выбрав нужную.

Читать далее «Portable PIC Programmer for Easy Updates» »

портативный программист Микроконтроллеры

Microchip PIC бывают самых разных типов — от очень старого семейства PIC16C до новейших устройств PIC16F и PIC18F, а также нескольких других менее распространенных типов.За исключением некоторых очень старых микросхем, все они программируются по последовательной схеме, что означает, что они могут быть запрограммированы в схеме с помощью программатора PIC ICSP.

Читать далее «Какой программист Pic вам нужен?» »

программист

PIC16F877A (и ранее PIC16F877) — это микронроллеры, поставляемые Microchip. Это всего лишь одно устройство среди многих микроконтроллеров PIC, и это чип-ветеран по сравнению со многими другими. В сети есть множество статей, проектов и схем, в которых используется PIC16F877A, поэтому кажется, что его использовать имеет смысл, но стоит ли вам все же использовать этот чип?

Читать далее «PIC16F877A» »

тренер по картинкам

Я время от времени использую MPLAB, потому что мы в основном используем микроконтроллеры AVR в наших продуктах, но в последнее время мы много сделали с микроконтроллерами PIC.Это дало возможность сравнить MPLAB 8.70 и MPLAB X, чтобы решить, что использовать в будущем, поэтому мы подумали, что поделимся с вами нашими выводами.

Продолжить чтение «Подходит ли MPLAB X?» »

тренер по картинкам

Линейка микроконтроллеров Microchip PIC поначалу выглядит действительно устрашающей, с множеством 8-, 16- и 32-разрядных устройств на выбор. В этой статье будут рассмотрены 8-битные PIC, поскольку они подходят для большинства целей и гораздо больше подходят для начинающих.

Существуют различные серии 8-битных микроконтроллеров PIC — PIC10F, PIC12F, PIC16F и PIC18F, все с разными функциями и ценами.PIC10F и PIC12F являются самыми дешевыми и обычно имеют меньше памяти, меньшее количество контактов и меньше периферийных устройств.

Читать далее «Какой микроконтроллер PIC выбрать?» »

тренер по картинкам

У большинства из нас есть программисты PIC для разработки, такие как Microchip IDC2 или программисты PIC ICSP, такие как PRESTO, которые очень хорошо делают то, что они делают. Но они не идеальны ни для производственных, ни для полевых обновлений, потому что для их использования требуется слишком много знаний или ноутбук для использования в сложных условиях.

Итак, какие есть альтернативы?
Читать далее «Портативные программаторы PIC» »

программист Микроконтроллеры

PIC, как и большинство современных микроконтроллеров, могут быть запрограммированы в системе (или в схеме — ICSP), а не в программаторе гнезда. Это дает преимущества при разработке и производстве, например, для использования разных прошивок для разных версий или для ускорения производства. Но главное преимущество — обновления в полевых условиях. Мы можем рассказать вам множество ужасных историй о людях, которые не думали об обновлении прошивки и вынуждены были отозвать продукты, чтобы исправить ошибку, а не дешевый вариант.Так как же добавить в свои проекты системное программирование?

Основными факторами являются электронная конструкция схемы ICSP и формат разъема ICSP. Давайте сначала посмотрим на формат коннектора. Большинство плат для разработки Microchip (и отладчиков ICD2 / 3) по умолчанию используют разъем RJ11, но это плохой выбор для использования в полевых условиях или в производстве.

Читать далее «Программирование PIC в системе» » программист Компания

Microchip превзошла Atmel AVR за счет включения всей информации, необходимой для программирования микроконтроллера PIC, в один шестнадцатеричный файл.Это включает в себя код, данные EEPROM, байты пользователя (идентификатор пользователя) и, что наиболее важно, слова конфигурации.

Это значительно упрощает передачу проекта от разработки к производству или между инженерами, поскольку вся необходимая информация находится в одном файле. Atmel, теперь они были поглощены Microchip, с опозданием добавили производственный формат файла ELF, который может делать то же самое. Подробнее см. В этом посте — Производство файлов AVR и ATxmega ELF. Итак, что это за формат файла PIC?

Читать далее «Формат файла PIC Hex» »

программист Микроконтроллеры PIC

производства Microchip

Они охватывают огромный диапазон устройств, от крошечных 8-битных микроконтроллеров до 32-битных усовершенствованных устройств PIC32.Все микроконтроллеры PIC используют архитектуру Гарварда, что означает, что у них есть отдельные шины для данных и инструкций. Если устройство называется 8-битным микроконтроллером, это означает, что его шина данных 8-битная, 16-битное устройство имеет 16-битную шину данных и, угадайте что, 32-битный микроконтроллер имеет 32-битные данные. автобус.
Читать далее «Микроконтроллер PIC» »

pic trainer

Учебники по PIC: эксперименты с микроконтроллерами PIC

Учебники по PIC: эксперименты с микроконтроллерами PIC

Одним из самых популярных и простых в использовании семейств микроконтроллеров, доступных сегодня на рынке, является Microchip « PIC микроконтроллер ».Следующие ниже экспериментальные учебные пособия по PIC предназначены для облегчения изучения взаимодействия с микроконтроллером PIC и программирования. Каждая тема начинается с базовой теории, за которой следуют простые эксперименты, чтобы объяснить, как теория может быть реализована в реальных приложениях. Я подчеркиваю использование языка высокого уровня (C) для программирования PIC. Компилятор C, использованный при написании программ, — это mikroC Pro для PIC от MikroElektronika. Вы можете загрузить и установить демонстрационную версию этого компилятора, которая ограничивает размер выходного HEX-файла до 2 КБ.Микроконтроллеры PIC16F688 и PIC16F628A выбраны для самых простых экспериментов, тогда как более сложные темы обсуждаются с PIC18F2550. Я надеюсь, что некоторые из вас сочтут эти руководства полезными для освоения микроконтроллеров PIC. Если у вас есть предложения или комментарии, вы можете написать мне по адресу [ admin (at) embedded-lab.com ].

	Лабораторная работа 4. Сопряжение с символьным ЖК-дисплеем ЖК-дисплеи на базе HD44780 очень популярны среди любителей, потому что они дешевы и могут отображать символы.Кроме того, они очень легко взаимодействуют с микроконтроллерами, и большинство современных компиляторов высокого уровня имеют для них встроенные библиотечные процедуры. Узнайте, как включить его в свой проект микроконтроллера. Требуемая теория: Предусмотрено в статье
	Лаборатория 5: Аналого-цифровое преобразование (АЦП) Аналого-цифровое преобразование (АЦП) необходимо, потому что, хотя встроенные системы имеют дело с цифровыми значениями, их окружение обычно включает множество аналоговых сигналов, таких как температура, скорость, давление и т. Д.Узнайте, как сопрягать аналоговые сигналы с микроконтроллером PIC. Требуемая теория: каналов АЦП в PIC16F688
	Лабораторная работа 6. Сопряжение с семисегментным дисплеем Семисегментные светодиоды в основном используются для отображения десятичных чисел. Они популярны, потому что они визуально привлекательны и просты в интерфейсе. На этом лабораторном занятии обсуждается функционирование семи сегментных дисплейных модулей и управление одним модулем с помощью микроконтроллера PIC для отображения чисел. Требуемая теория: Предусмотрено в статье
	Лаборатория 7: Таймеры и счетчики (часть 1) Модули аппаратного таймера используются в системах на основе микроконтроллеров для точного определения времени и подсчета событий. В этом экспериментальном руководстве описывается модуль Timer0 в микроконтроллерах PIC и его функциональные возможности. Написаны две программы для демонстрации функций таймера и счетчика по отдельности. Требуемая теория: Предусмотрено в статье

Страниц: 1 2

FAB LAB — FAISALUL-REHMAN

Переуступка

• Прочтите техническое описание микроконтроллера:
• Запрограммируйте свою доску для выполнения каких-либо действий, используя как можно больше различных языков программирования и сред программирования.

Групповое задание: чтение технических данных и архитектур.

В этом групповом задании мы изучаем технические характеристики и архитектуру микроконтроллера.

Микроконтроллер AVR

Микроконтроллер PIC

Введение в микроконтроллер AVR

Микроконтроллер — это усовершенствованная версия микропроцессоров. Он содержит на кристалле центральный процессор (ЦП), постоянную память (ПЗУ), оперативную память (ОЗУ), блок ввода / вывода, контроллер прерываний и т. Д.Поэтому микроконтроллер используется для высокоскоростной обработки сигналов внутри встроенной системы. Он выступает в качестве основного компонента, используемого при проектировании встраиваемой системы Click. .

Где микроконтроллер AVR — это электронный чип производства Atmel, который имеет ряд преимуществ перед другими типами микроконтроллеров. Мы можем понять микроконтроллер, сравнив его с персональным компьютером (ПК), внутри которого находится материнская плата. В этой материнской плате используется микропроцессор (AMD, чипы Intel), который обеспечивает интеллектуальную память, память EEPROM и RAM для взаимодействия с системой, например последовательные порты, интерфейсы дисплея и драйверы дисков.Микроконтроллер имеет все или большинство из этих функций, встроенных в один чип, поэтому для него не требуется материнская плата и какие-либо другие компоненты, Click.

Микроконтроллер

AVR поставляется в различной конфигурации, некоторые из которых разработаны с использованием поверхностного монтажа, а некоторые — с использованием всего монтажа. Он доступен с 8-контактным или 100-контактным разъемом, любой микроконтроллер с 64-контактным или более контактом предназначен только для поверхностного монтажа. Щелкните.

Микроконтроллер ATmega8

Микроконтроллер ATmega16

Микроконтроллер ATmega32.

Микроконтроллер ATmega328

CPU: CPU имеет 8-битный ALU с регистром состояния, указателем стека и 32 регистром общего назначения. 8 GPR можно использовать как 16-битный регистр; 3 двойного регистра как указатель адреса (X, Y, Z). GPR являются частью SRAM и, следовательно, изменчивы, что означает, что они теряют свое содержимое без питания, и не определяются при восстановлении питания.

Блок управления

: Блок управления и контроля RISC с программным счетчиком может обрабатывать большинство 16-битных команд (инструкций) за один такт.Мы достигаем почти 16 миллионов инструкций в секунду ([MIPS]) Instructionspersecond # Millionsofinstructionspersecond_ (MIPS)) с кристаллом 16 МГц (примерно со скоростью INTEL 80386 в 1990 году). Щелкните.

Вход / выход: в зависимости от контроллера мы получаем от одного до четырех 8-битных портов GPIO, 8- и 16-битный таймер / счетчик, часы реального времени (RTC), выходы PWM, внешние прерывания, последовательные интерфейсы (EIA232, I²C (TWI), SPI), аналого-цифровой преобразователь (ADC), USB.

Память: доступны три блока памяти.Энергонезависимая 16-битная флэш-память программ, небольшая энергонезависимая 8-битная EEPROM и энергозависимая 8-битная SRAM. Мы подробно рассмотрим эти воспоминания в этой главе, Click. .

Логика программирования: память контроллера (FLASH, EEPROM, предохранитель и биты блокировки) может быть запрограммирована и очищена через SPI (последовательный периферийный интерфейс) в системе (ISP), Click.

Регуляторы

доступны во многих различных корпусах и могут использовать напряжение от 1 до 1.От 8 В до 5,5 В. Помимо ISP они могут быть запрограммированы с помощью загрузчика (Arduino) или отлажены через JTAG.

Особенности специального микроконтроллера:

Для получения более подробной информации о микроконтроллере AVR используйте ссылку .

Внешние и внутренние источники прерываний

Шесть спящих режимов: режим ожидания, шумоподавление АЦП, энергосбережение, отключение питания, режим ожидания и расширенный режим ожидания.

Программируемый последовательный USART.

В системном программировании с помощью встроенной программы загрузки.

Главный / подчиненный последовательный интерфейс SPI.

Сброс при включении и программируемое обнаружение обесточивания.

Внутренний калиброванный RC-генератор.

Программируемый сторожевой таймер с отдельным встроенным генератором.

Микроконтроллер PIC

PIC — это микроконтроллер с периферийным интерфейсом, который был разработан в 1993 году компанией General Instruments Microcontrollers.Он управляется программным обеспечением и запрограммирован таким образом, что выполняет различные задачи и управляет линией генерации. Микроконтроллеры PIC используются в различных новых приложениях, таких как смартфоны, аудио аксессуары и современные медицинские устройства. На рынке доступно множество PIC, от PIC16F84 до PIC16C84. Эти типы PIC представляют собой доступные флеш-карты. Microchip недавно представила флеш-чипы различных типов, такие как 16F628, 16F877 и 18F452. Список контроллеров PIC mirco: ЗДЕСЬ

Архитектура микроконтроллеров PIC.

Микроконтроллер PIC основан на архитектуре RISC. Его архитектура памяти соответствует гарвардскому образцу раздельной памяти для программ и данных с отдельными шинами. Для таблиц данных Щелкните ЗДЕСЬ

Подробная информация о PIC, архитектура .

Преимущества микроконтроллера PIC:

Микроконтроллеры PIC

последовательны и процент неисправностей PIC очень меньше.

Микроконтроллер PIC работает очень быстро из-за использования архитектуры RISC.

По сравнению с другими микроконтроллерами, энергопотребление намного меньше, а программирование также очень простое.

Сопряжение с аналоговым устройством легко без дополнительных схем.

Недостатки микроконтроллера PIC:

Длина программы велика из-за использования архитектуры RISC (35 инструкций).

Присутствует один аккумулятор, и память программ недоступна

Задания:

На этой неделе я изучил технический паспорт и его очень важный документ для любого электронного устройства / компонентов, поскольку он содержит всю информацию, которая нам нужна при его использовании. В случае с микроконтроллером никакие другие документы не помогают понять это. Это просто бесплатный и достоверный источник информации об устройстве / компоненте Click. Прежде чем перейти к выбору микроконтроллера для любого проекта, нам необходимо знать следующее.

Важная информация контроллера Miro

• Сначала найдите диапазон рабочего напряжения.
• Second find the Speed: Какую максимальную скорость поддерживает микроконтроллер?
• Третий Найдите упаковку: это DIP (двухрядный корпус), QFP (четырехрядный плоский корпус) или какой-то другой тип?
• Четвертый вывод о потреблении энергии: критично для продуктов с батарейным питанием.
• Fifith — это объем ОЗУ и ПЗУ на микросхеме
.
• последняя задача — количество таймеров и контактов ввода / вывода на микросхеме

И техническое описание — это место, где вы можете найти подробную информацию обо всех перечисленных выше вещах о микроконтроллере. Первое, что нужно прочитать из технического паспорта, — это спецификация микроконтроллера. Я прочитал лист данных ATtiny24 / 44 / 84A и ATmega32u4. Я использовал для проектирования встроенной платы ATMEGA32U4, Click.

Это использование полного Tutorail для Atmega32u4. ЗДЕСЬ По этой ссылке приведены все подробности микроконтроллера. Это основные характеристики предлагаемого микроконтроллера ATmega32U4. Для получения более подробной информации посетите ЗДЕСЬ ЗДЕСЬ

— это контактная диаграмма ATmega32U4.

Теперь я собираюсь спроектировать плату PCB в Eagle Software. Используя ATMEGA32u4, чтобы сделать плату

Это программное обеспечение Eagle, в котором я выбрал Mirco Controler

. Схема микроконтроллера

в программе Eagle.

Это размещение компонентов для разработки печатной платы

Это последнее размещение печатной платы

.

После окончательной разводки печатной платы:

Теперь я собираюсь сгенерировать изображение PNG для Milling

.

Это PNG-файл с тремя другими файлами, такими как внешний файл, файл сверления и трассировки фрезерования:

Код

RML Сгенерирован с использованием модов

Теперь то же самое применимо и к остальным другим кодам RML, просто смените насадку 1/32, например, Outer и Drill.

RML, код формы модов:

Требуется спецификация материалов

Обработка фрезерования

Все цены такие же, как и на Неделях производства электроники и дизайна электроники.

Это плата At32U4 после фрезерования

Теперь пайка платы At32U4 и после пайки.

Окончательный процесс — это программирование

Для программирования я использовал идентификатор Ardiuno. Сначала обновите библиотеку и загрузите программатор. Зайдите в Инструменты и выберите доску Леонардо.

Теперь загрузите плату Леонардо и успешно загрузите Леонардо.

После загрузки, теперь я хочу проверить порт, и он обнаружил, что он работает

Теперь этот результат показывает, что доска Леонардо работает.Сначала я проверил код мигания, чтобы убедиться, что он работает.

Это аппаратный раздел, который показывает, что плата Леонардо мигает

Заключение

На этой неделе у меня есть разработка встроенной платы ATmega32U4, я также программирую ее и проверяю, что она работает, поэтому эта неделя была очень интересной для дизайна печатной платы и встроенного программирования. Я использовал язык C ++ для программирования платы.и я загрузил базовый код blinkg на свою доску и обнаружил, что он работает. кроме того, я буду использовать эту доску в недели ввода и вывода. в дальнейшем я буду использовать эту доску на следующей неделе.

Прошлая неделя Дом Следующая неделя Скачать все файлы отсюда

---

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License

Научитесь использовать микроконтроллер PIC и Raspberry Pi, не вставая с дивана

Этот сайт может получать партнерские комиссии по ссылкам на этой странице.Условия эксплуатации.

Мы все могли бы найти новое хобби в 2021 году, особенно после того, как мы устали от старых за последний год. Если вы надеетесь расширить свои интересы и у вас есть немного свободного времени дома из-за пандемии COVID-19, почему бы не отточить свои навыки программирования и инженерии? Вам не нужно возвращаться в колледж, чтобы овладеть этими областями, благодаря пакету курсов по инженерным проектам для микроконтроллеров PIC.В нем 13 курсов, 27 часов материалов о микроконтроллере PIC, Raspberry и многом другом, каждый из которых обычно стоит 1287 долларов, но сейчас доступен всего за 49,99 доллара.

Приготовьтесь получить образование в области электроники, программирования и инженерии с этим пакетом. Команда инженеров по обучению обучит вас этим принципам. Они имеют впечатляющий рейтинг инструкторов 4,0 из 5 звезд и являются ведущей командой в индустрии микроконтроллеров с более чем 13-летним опытом преподавания.Они познакомят вас с глубиной темы и дадут пошаговый план того, как овладеть ею в реальной жизни, с помощью таких курсов, как взаимодействие детектора движения с микроконтроллером PIC. Этот курс с рейтингом 4,2 из 5 звезд научит вас, как защитить свой дом, работу или другое место с помощью микроконтроллера PIC, изучая научные основы детекторов движения в процессе, а также как запрограммировать систему на срабатывание сигнализации или включение свет.

Курсы, такие как микроконтроллер PIC: создание системы электронного дверного замка, дадут вам образование по построению системы электронного дверного замка, шаг за шагом через 4.2 из 5 звездных инструкций. PIC Microcontroller: Learn by Building Practical Projects пойдет дальше, курс 4,6 из 5, который покажет вам, что только потому, что схема работает для вас в симуляции, может не работать в реальной жизни.

В комплект курсов по инженерным проектам для микроконтроллеров PIC входит еще много информационных курсов, которые также помогут вам освоить Raspberry Pi. Получите этот информативный набор за 49,99 долларов США сегодня.

Примечание. Действуют положения и условия.Посетите соответствующие сайты розничной торговли для получения дополнительной информации. Для получения более выгодных предложений обращайтесь к нашим партнерам на TechBargains.com.

Сейчас читаем:

Требования к микроконтроллерам PIC, руководство для новичков

Значит, вам интересно узнать о крошечных, но увлекательных устройствах? Большинство микроконтроллеров (микроконтроллеров) имеют много общего, несмотря на присущую им сложность. Прежде чем прошивать (или программировать) микроконтроллер PIC, вам потребуются знания в области информатики и электричества.Продолжайте читать, чтобы узнать требования к микроконтроллерам PIC.

Не забудьте проверить другие сообщения о PIC в блоге

Требования к знаниям о микроконтроллерах PIC

Вот несколько концепций, которые вам необходимо понять перед программированием вашего первого микроконтроллера PIC:

Вы должны щелкнуть по ссылкам выше, чтобы получить общее представление о концепции. Но, чтобы получить практические знания и понимание, у меня есть две рекомендации для вас.

Книжная Рекомендация

Несколько лет назад я хотел начать заниматься обширным миром электроники. Если вы совсем новичок, как и я, эти 2 книги, безусловно, помогут вам проложить путь. Они делают процесс увлекательным и доставляют радость открытий.

Оборудование

Физический инструмент, который будет мигать (или программироваться), является одним из требований к микроконтроллерам PIC. Он перенесет прошивку с вашего компьютера на устройство.

Новичку рекомендую начать с PICkit (3 или 4 подойдет).

PICkit

Официальный инструмент для прошивки любого микроконтроллера PIC, поэтому он безупречен (большую часть времени). PICkit может программировать микроконтроллер, когда он подключен к печатной плате, поэтому его не нужно отключать. Этот метод называется In Circuit Serial Programmer или ICSP Programming.

Вам просто нужно соединить следующие выводы с соответствующими выводами микроконтроллера:

1. MCLR (Master Clear).
2. VDD (положительное напряжение).
3. VSS (Земля).
4. PGD (провод передачи данных).
5. PGC (провод часов).

Я научился программировать микроконтроллеры с помощью PICkit 3, а также использовать некоторые инструменты для отладки, о которых я расскажу в другом сообщении в блоге. В настоящее время доступен PICkit 4, и он стоит новых вложений. Выбор остается за вами. Вы можете купить PICkit 4 на этом веб-сайте.

Программатор с разъемом ZIF

Можно использовать микроконтроллер для программирования другого микроконтроллера.Звучит безумно, правда? У интернет-провайдеров есть USB-разъем для подключения к вашему компьютеру и разъем, в который вы помещаете микроконтроллер для программирования.

Обратной стороной этого метода является то, что для его программирования необходимо вынуть микроконтроллер из печатной платы, что неудобно:

• требует времени.
• разъемы могут выйти из строя.
• невозможно использовать инструмент отладки в реальном времени.

Но есть преимущества, такие как цена и отсутствие ошибок в программировании, особенно если ваша схема использует контакты PGD и PGC.

Я никогда ими не пользовался, но моим бывшим однокурсникам они, похоже, понравились. Вы должны попробовать их хотя бы один раз.

МКБ

Все, что входит в ICSP, плюс инструмент для мониторинга программы, выполняемой в микроконтроллере PIC. Это мощный инструмент для эмуляции в реальном времени. Найдите время, чтобы прочитать более подробную информацию на странице продуктов или на странице справки для разработчиков.

У меня еще не было привилегии использовать один из них. Но для запуска будет достаточно PICkit ICSP.

Программное обеспечение

Некоторые из требований к микроконтроллерам PIC — это программное обеспечение, в котором вы пишете код, оно помогает вам с инструментами для отладки и использует программатор (например, PICkit). Я протестировал все приведенные ниже ресурсы, и они работают нормально.

IDE

Теперь вам нужно выбрать IDE (интегрированную среду разработки), которая представляет собой приложение, в котором вы пишете код. IDE очень полезны, потому что они предоставляют инструменты и индикаторы, которые упрощают «процесс программирования».После отладки или проверки на наличие ошибок IDE сгенерируют файлы (называемые «компиляцией») для программирования микроконтроллера PIC. Некоторые из них могут сами программировать PIC.

Я перечисляю здесь 2 программы, которые я использовал в прошлом. Новичку рекомендую начать с MPLAB X IDE .

MPLAB X

Возможно, самая популярная IDE для микроконтроллеров PIC, поскольку она разработана той же компанией, которая производит микроконтроллеры. Его можно загрузить совершенно бесплатно, и он поддерживается в Windows, macOS и Linux.

Пользовательский интерфейс очень дружелюбный. Если вы однажды попробовали IDE NetBeans, вы увидите, что оба используют один и тот же интерфейс. Вы можете проверить на официальной странице MPLAB, как правильно установить программу.

mikroC

IDE с множеством предустановленных библиотек с отличной поддержкой. Я научился программировать микроконтроллеры с помощью этого инструмента и рекомендую его также новичкам.

IDE стоит денег, но вы можете попробовать ее бесплатно.

IPE

Это программное обеспечение, которое принимает скомпилированную программу и записывает ее в микроконтроллер.

MPLAB IPE

Интегрированная среда программирования

поставляется в качестве варианта установки при загрузке среды IDE. Это означает, что он полностью бесплатный, а также работает в Windows, macOS и Linux. Он поддерживает все свои PICkits и MCU (естественно).

Если вы разработчик, это программное обеспечение можно использовать в JIG-тестах PCBA. Просто запустите скрипт для автоматизации прошивки микроконтроллеров.

Автономный программатор PICkit 3.

Интерфейс прост в использовании, и я использовал это программное обеспечение очень долгое время, фактически во время учебы в университете.Он не только выполняет работу по программированию микроконтроллера с помощью файла HEX, но также имеет несколько интересных функций.

Теперь он унаследован и поддерживает только Windows. Вместо этого я рекомендую использовать MPLAB IPE, но это может пригодиться в определенных ситуациях, например, при использовании со сторонними IDE. Вы можете проверить другие устаревшие программы Microchip на этом веб-сайте.

Далее

В следующем выпуске будут более подробно описаны следующие шаги для изучения микроконтроллеров PIC.

Индекс содержания techZorro

Продолжайте читать!

• Как управлять 7-сегментными дисплеями с помощью 8-битного PIC

  Узнайте, как управлять 7-сегментными дисплеями с помощью микроконтроллера PIC16F684. Скачайте код и посмотрите пример. Щелкните здесь, чтобы прочитать.

• Простое мультиплексирование светофоров в микроконтроллере PIC

  Используя 8-битный PIC16F684, схема для мультиплексирования светофоров собирается на макетной плате с простыми светодиодами. Щелкните здесь, чтобы прочитать.

• Таймер 1, как сделать надежные часы реального времени в 8-битном PIC

  В этом руководстве часы реального времени RTC выполняются с использованием таймера 1 и генератора 32768 Гц в микроконтроллере PIC. Щелкните здесь, чтобы прочитать.

• Таймер 0 как внешний счетчик в 8-битном микроконтроллере PIC

  Таймер 0 также может быть установлен как внешний счетчик. Таким образом, он может действовать при достижении определенного порога. Щелкните здесь, чтобы прочитать.

• Таймер 0, простой счетчик в 8-битном PIC, который вам необходимо знать

  Таймер 0 — это счетчик, который всегда работает и обычно используется для обновления информации на экранах.Щелкните здесь, чтобы прочитать.

Вы достигли этого!

Спасибо, что прочитали сообщение в блоге. Ваши комментарии и предложения приветствуются. Внизу страницы оставьте сообщение или просто поздоровайтесь! Вся команда techZorro это оценит. Не забудьте также поделиться им в социальных сетях.

Индекс содержания techZorro

Щелкните следующую ссылку, чтобы просмотреть аналогичный контент в блоге в techZorro. Этот указатель поможет вам увидеть то, что вы ищете, с высоты птичьего полета.

Новости

techZorro!

Если вам понравился этот пост в блоге, подпишитесь на информационный бюллетень techZorro, чтобы не пропустить ни одного поста в блоге в будущем!

Нравится:

Нравится Загрузка .