Tutorial Perakitan AVR 8: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Selamat datang di Tutorial 8!

Dalam tutorial singkat ini kita akan mengambil sedikit pengalihan dari memperkenalkan aspek-aspek baru dari pemrograman bahasa assembly untuk menunjukkan bagaimana memindahkan komponen prototyping kita ke papan sirkuit "tercetak" yang terpisah. Alasannya adalah bahwa, pada titik ini, papan tempat memotong roti prototyping utama kami dipenuhi dengan begitu banyak chip, kabel, tombol, dan LED sehingga semakin sulit untuk menguji hal-hal baru dan karena kami akhirnya harus memindahkan komponen ke papan mereka sendiri., sebaiknya kita mulai sekarang. Banyak dari Anda mungkin sudah mahir dalam hal-hal yang akan kami bahas dalam tutorial ini sehingga Anda dapat melihat Tutorial ini hanya sebagai istirahat santai dari pengkodean.

Jadi hari ini kita akan memindahkan rol dadu ATmega328P dan sepasang dadu yang menyertainya ke papan eksternal dengan koneksi ke papan utama kita untuk berkomunikasi dengannya dan untuk menyalakannya. Selain itu, pengkabelan dan fungsi dadu akan mandiri di dalam komponen itu.

Anda mungkin dapat memprediksi dari sini bahwa tujuan akhir kami adalah melakukan ini dengan masing-masing komponen yang kami buat di sepanjang jalan sehingga ketika kami selesai, kami dapat menyembunyikan semuanya ke dalam paket yang tampak bagus yang akan berfungsi melalui penekanan tombol tanpa melihat semua kabel dan cara kerja internal.

Kita akan menghabiskan sebagian besar tutorial ini melakukan tugas fisik seperti merancang sirkuit, memetakan papan prototipe, dan menyolder barang bersama-sama, tetapi ada sedikit pemrograman yang perlu kita lakukan di akhir setelah kita memindahkan sesuatu. Alasannya adalah bahwa kita pada akhirnya akan menggunakan Antarmuka Serial 2-kawat untuk berkomunikasi antara pengontrol "master" utama kita dan semua pengontrol "slave" yang membentuk komponen keseluruhan proyek kita dalam rangkaian tutorial ini dan, seperti yang Anda ingat, dalam Tutorial 6 kami menemukan semacam metode jenis Kode Morse untuk mengomunikasikan gulungan dadu kami dari penggulung dadu (Tutorial 4) ke Register Analyzer (Tutorial 5) yang menampilkan hasil lemparan dadu dalam biner pada 8 LED. Nah itu hanya metode komunikasi "roll your own" yang saya putuskan untuk digunakan karena, pada waktu itu, masih terlalu dini untuk masuk ke komunikasi serial 2-kawat. Kami sekarang hampir siap untuk menyelami komunikasi serial yang paling dalam, dan kami akan melakukannya di Tutorial 10, tetapi untuk saat ini kami perlu mengantisipasi pengembangan di masa depan dan memasang kembali LED rol dadu kami untuk membebaskan keduanya. pin yang kita butuhkan untuk komunikasi serial.

Ini adalah pin SCL dan SDA pada ATmega328P. Anda dapat melihat pada diagram pinout bahwa mereka juga disebut ADC5 dan ADC4 ketika digunakan dalam konversi Analog-ke-Digital, mereka disebut PCINT13 dan PCINT12 ketika digunakan sebagai pin "Pin Change Interrupt", dan akhirnya kami umumnya menyebutnya PC5 dan PC4 ketika hanya dianggap sebagai pin pada PortC. Karena kami menggunakan dua pin ini sebagai bagian dari rol dadu kami untuk berbagai alasan (yang utama adalah bahwa itu membuat pengkodean lebih mudah dan pemasangan kabel ke LED di papan lebih mudah), kami sekarang harus memodifikasi kode kami dan memasang kembali sedikit ke bebaskan pin ini untuk komunikasi di masa mendatang.

Jadi kita akan mulai dengan melakukan perancangan, pemotongan, pengkabelan, dan penyolderan. Kemudian kami akan menulis ulang rol dadu untuk bekerja dengan pengaturan baru kami dan akhirnya mengujinya untuk memastikannya masih berfungsi.

Untuk menyelesaikan Tutorial ini, Anda memerlukan item berikut:

1. Hal-hal standar yang selalu Anda butuhkan yang akan saya hentikan setiap saat: papan prototipe Anda, salinan lembar data dan set instruksi, dan otak Anda.
2. Papan PCB prototipe sirkuit nirkabel seperti ini: https://www.ebay.com/itm/191416297627 Saya akan menggunakan versi Measure Explorer 103RAWD dari papan ini: https://www.ebay.com/itm/103RAT -circuit-proto-proto… karena saya memiliki banyak dari mereka, tetapi versi 103RAW-0 yang saya tautkan di atas juga akan berfungsi dengan baik.
3. Gunting, kabel, solder, besi solder, "bantuan tangan" atau apa pun untuk memegang barang, dll dll dll lagi, mulai sekarang saya akan berhenti daftar barang-barang ini juga. Jika Anda benar-benar sudah sejauh ini dalam Tutorial ini, maka Anda mungkin sudah memiliki semua ini.

Berikut ini tautan ke koleksi lengkap tutorial assembler AVR saya:

Langkah 1: Desain Diagram Pengkabelan

Hal yang keren tentang papan Measure Explorer adalah jika Anda meluangkan waktu dan memetakan semuanya di awal, Anda dapat menghemat banyak kabel di akhir. Jadi kita akan mulai dengan meluangkan waktu merancang tata letak kita sebelum kita mulai menyolder apa pun. Dengan papan jenis ini, Anda harus memotong banyak kabel penghubung, yang tidak semudah itu, tetapi hasilnya adalah papan kompak yang sangat bagus dengan sedikit kabel kusut. Hal pertama yang perlu kita lakukan adalah mendesain sirkuit sehingga pas di papan. Cara yang bagus untuk melakukannya adalah dengan mengunduh peta papan dan kemudian menggunakannya untuk bermain-main dengan desain yang berbeda sampai Anda menemukan yang sesuai. Berikut adalah layout untuk ME-PB-103RAWD https://www.bluemelon.com/photo/3483513-T800600-j.webp

Langkah 2: Potong Sirkuit di Papan

Pertama-tama ambil sharpie dan, dengan menggunakan tata letak yang Anda petakan pada langkah sebelumnya, gambarkan sirkuit Anda di papan tulis. Yaitu. menggambar garis untuk mewakili kabel. Jangan menggambar apa pun dalam hal komponen, hanya kabel penghubung seperti yang ditunjukkan pada gambar pertama. Perhatikan bahwa ketika Anda mengacaukan (dan jika Anda seperti saya, Anda akan mengacaukan banyak hal dalam langkah-langkah ini), Anda dapat menggunakan penghapus dan menghapus garis. Lakukan ini untuk kedua sisi papan.

Selanjutnya Anda perlu memotong koneksi di sekitar garis. Jika Anda melihat lebih dekat pada papan, Anda akan melihat bahwa setiap lubang pin terhubung ke 4 lubang yang berdekatan di kedua sisi papan sehingga semua lubang di papan terhubung satu sama lain saat Anda mulai. Jadi, Anda perlu memotong kedua sisi masing-masing kabel untuk mengisolasinya. Cara paling umum untuk melakukan pemotongan ini adalah dengan pisau Exacto. Tapi aku mengisap pisau Exacto dan mungkin akan melukai diriku sendiri. Jadi saya menggunakan Dremel dengan attachment alat pemotong yang tipis. Saya berharap saya memiliki semacam sambungan gerinda yang mencapai titik tajam karena itu akan bekerja paling baik -- tetapi saya tidak memiliki yang seperti itu jadi saya menggunakan sambungan gergaji pemotong. (Catatan ditambahkan: Setelah menyelesaikan proyek ini, saya menemukan bahwa kepala "roda pemotong tugas berat" yang lebih kecil untuk Dremels bekerja paling baik, mereka terlihat seperti lingkaran kecil amplas dan mereka bekerja seperti alat pemotong yang ditunjukkan di sini kecuali diameternya lebih kecil dan sebagainya jauh lebih mudah untuk melihat dan mengontrol di mana Anda memotong)

Di sepanjang jalan, berguna untuk menahan papan ke arah cahaya dan memastikan bahwa kabel benar-benar terpotong. Anda mungkin kesal dengan kenyataan bahwa ada sambungan di kedua sisi papan sehingga Anda harus mengulangi proses pemotongan lagi dengan sisi yang lain, tapi saya pikir Anda akan mengerti maksudnya saat Anda selesai. Saya membuat banyak kesalahan memotong kabel yang seharusnya tidak dipotong dan memiliki sisi lain yang masih terhubung ternyata bagus.

Ini akan memakan sedikit waktu dan kesabaran untuk memotong sirkuit ke papan tetapi agak menyenangkan setelah Anda menguasainya.

Langkah 3: Solder Komponen dan Uji

Sekarang Anda telah mengisolasi semua kabel di papan sirkuit Anda, Anda dapat mulai menyolder pada masing-masing komponen.

Saya pertama-tama menyolder pada LED untuk salah satu dadu, kemudian saya mengambil kabel positif dan negatif dari papan tempat memotong roti saya dan menguji koneksi untuk setiap LED untuk memastikan bahwa mereka terisolasi satu sama lain dan berfungsi.

Demikian pula dengan mati lainnya.

Kemudian pasang resistor ke masing-masing dadu, dan resistor 10K di bagian belakang papan.

Kemudian pasang osilator kristal, tutup 22pf, tombol tekan, dan ATmega328P. Anda mungkin ingin menyolder soket chip dan kemudian memasukkan ATmega328P Anda ke dalamnya sehingga Anda dapat melepasnya jika Anda mau dan menggunakannya kembali di hal lain. Saya baru saja menyolder chip saya ke papan karena saya tahu apa yang akhirnya kami bangun dengan semua tutorial ini dan saya tahu saya akan cukup menyukainya sehingga saya tidak ingin mengeluarkan chip itu.

Perhatikan, dengan melihat bagian belakang papan, cara kita memasang header. Saya menggunakan pin header yang panjang dan menekuknya secara horizontal sehingga tidak menonjol keluar dari papan. Ini agar saya akhirnya bisa menutupi papan ke tingkat tombol dan LED dengan wadah dan tidak ada header yang menghalangi. Kami memiliki header untuk Tx, Rx sehingga kami dapat memprogram chip, kami memiliki header untuk SDA, SCL sehingga kami dapat menggunakan komunikasi 2-kawat nanti. dan kami memiliki header 3 pin untuk AVCC, AREF, GND di sisi lain papan. Saya memiliki semua pin ground dan pin VCC yang terhubung bersama pada chip sehingga kami hanya membutuhkan satu input daya.

Akhirnya setelah semuanya terkabel, kita wire die 1 to die2 seperti yang kita lakukan di breadboard sehingga kita bisa mengontrol kedua dadu hanya dengan 9 pin.

Sekarang kita perlu memodifikasi kode kita sehingga akan mengontrol setup baru ini.

Langkah 4: Kode Perakitan dan Video

Saya telah melampirkan kode perakitan dan video rol dadu yang sedang beroperasi. Yang saya lakukan hanyalah mengambil kode untuk rol dadu kami dari Tutorial 6, memodifikasi pin agar sesuai dengan tata letak baru, dan menghapus subrutin komunikasi karena kami akan menulis yang baru di Tutorial 10. Lain kali kita akan membuka kembali keypad dan mempelajari cara mengontrol tampilan 7-segmen. Sampai jumpa!