Detektor promieniowania – prototyp

Konstruuję aktualnie licznik Geigera. Udało mi się nabyć na aukcji tubę STS-5 (CTC-5) która służy za detektor promieniowania (głównie beta). Tuba tak wymaga zasilania stałym napięciem ok. 400V, jednak pobiera bardzo mało prądu, i to tylko podczas detekcji. Złożyłem więc prototyp, który o wykryciu cząstki informuje charakterystycznym trzaskiem i mignięciem diodą LED.

W docelowej konstrukcji znajdzie się któraś Atmega (8 lub 88), wyświetlacz LCD 16×2 i wykonana płytka drukowana. Jako obudowę planuję użyć CP-Z-97/B.
Dodam jeszcze, że w projekcie przetwornicy bardzo pomógł mi użytkownik portalu Elektroda.pl psooya.

Ekran logowania i układ klawiatury

logon_keybrd

Jeśli na ekranie logowania masz jako domyślny układ klawiatury inny niż preferowany, ta instrukcja jest dla Ciebie. Zaloguj się, wejdź w panel sterowania -> W kategorii „Zegar, język i region” wybierz „Zmień układ klawiatury lub inne metody wprowadzania danych”. W oknie wybierz zakładkę „Administracyjne:

logon_keybrd02

Wybierz „Kopiuj ustawienia”:

logon_keybrd03

W otwartym oknie zaznacz oba checkboxy. Pozatwierdzaj wszystkie okna i gotowe. Pamiętaj, że zwykle prawidłowy układ klawiatury to „Polski (programisty)”.

Grep – przydatne komendy

  • Wyszukiwanie wszystkich plików w folderze zawierających tekst. Wyszukiwanie w określonych typach plików:
    grep -rl --include="*.php" 'tekst' folder/
    
  • Wyszukiwanie tekstu w pliku z prezentacją linii:
    grep -nr 'tekst' plik.php
    
  • Masowa zamiana tekstu we wszystkich plikach z danym rozszerzeniem w folderze.
    Można także wybrać pliki pod kątem jednego tekstu, a pozamieniać inne. Odsyłam do 'man sed’.

    grep -rl --include="*.php" 'tekst1' folder/ | xargs sed -i 's/tekst1/tekst2/g'
    

Programowanie PIC – pierwsze problemy

Same procesorki PIC nie są najgorsze, mimo że nie wyróżniają się jakoś specjalnie od AVR. Dużo więcej problemów sprawia natomiast środowisko programistyczne. Zainstalowałem MPLAB X IDE v.1.85 wraz z kompilatorem C XC8 (v 1.20).
Ogólnie w porównaniu do AVR jest dużo gorzej. Kompilator w wersji darmowej nie pozwala wybrać optymalizacji, co oznacza że:
1) Nasz kod wynikowy będzie prawdopodobnie dużo za duży;
2) Nie wiemy, czy poprawnie zachowywać się będą funkcje typu „delay()”;

Kolejny problem: brak jednoznaczności. Wiele przykładowych kodów znalezionych w internecie nie zadziała. Brak „typowych” bibliotek jak inttypes.h, lub delay.h. Brzmi to może śmiesznie, ale uruchamiając pierwszy program typu „Hello World” migający diodą, brakuje takich funkcji.

Napotkałem dziwne problemy z ustawianiem bitów. Wydają się nie działać kody tego typu:

T2CON |= (1<<TMR2ON)|(1<<T2CKPS1);

, natomiast kod taki:

T2CON = 0x06;

już tak. O co chodzi?
Nie spodziewałem się, że będzie można wykonywać operacje na pojedynczych bitach. Tymczasem taki zapis jest poprawny:

TMR2ON =1;

Zauważyłem, że niektóre rejestry (dokładnie np. STRA) nie zerują się po resecie.

Nie mogę się też połapać, jak ustawiać w programie bity konfiguracyjne procesora. Można znaleźć trzy składnie.
Pierwsza:

#FUSES NOWDT

Druga:

#pragma config WDTEN  = OFF

I trzecia:

__config    _WDT_OFF

Której używać?

Jeśli macie sugestie, jak rozwiązać moje problemy, proszę piszcie w komentarzach.

Początek programowania PIC

pic
Dzisiaj po raz pierwszy zaprogramowałem procesor z rodziny PIC!
Użyty układ to PIC16F690.
Programator brenner8 mini zakupiłem na aukcji internetowej za śmieszne pieniądze. Mikroprocesor otrzymałem w postaci próbki od firmy Microchip. Parę słów o nim:

  • 4KB Pamięci programu
  • 256B RAM
  • 256B EEPROM
  • 17 portów I/O
  • 2 timery 8-bit
  • 1 timer 16-bit
  • 12 kanałowy 10-bit przetwornik AC (ADC)
  • Watchdog
  • USART
  • 2 komparatory analogowe
  • Programowane źródło odniesienia! (w pewnym sensie przetwornik D/A)
  • Oddzielny moduł PWM, do 4 wyjść
  • Interfejs I2C (TWI w AVR)
  • Programowanie w układzie (ICSP) (ISP w AVR)
  • Interfejs SPI
  • Wewnętrzny oscylator
  • Brown-out Reset (BOR) – odpowiednik BOD w AVR)
  • Zasilanie 2.0-5.5V

Jak widać, jest to w pewnym sensie odpowiednik ATMEGA48.

Układ podpięty do programatora „zaskoczył” od razu.

UPDATE: Kolega albertb zwrócił uwagę, że pamięć tego MCU odpowiada 8KB flash w AVR. Jest to więc bardziej odpowiednik ATMEGA88. Proszę pamiętać, że nie da się dokładnie porównać obu rodzin.

Mini płytka testowa ATMega8 AVR dla początkujących – jeszcze kilka słów

Płytka testowa jest bezpośrednią reakcją na informacje prezentowane na blogu mikrokontrolery.blogspot.com odnośnie startu z mikrokontrolerami AVR. Chciałem zaprezentować praktyczną i satysfakcjonującą realizację minimalistycznego podejścia do tematu nauki ich obsługi. Płytka wymaga znajomości podstaw elektroniki oraz umiejętności lutowania. Moim celem nie było zaprojektowanie układu, który wykona przedszkolak. Chciałem po pewnym czasie spędzonym z lutownicą mieć możliwość podłączenia do mikroprocesora maksymalnie łatwo jakiś peryferii, aby potem zająć się jedynie obsługą programową oraz oglądaniem efektów.

Bez lutowania można się obejść wtedy przez naprawdę długi czas. Ważne jedynie jest przygotowanie sobie odpowiednich „klocków” do zabawy. A są to w moim przypadku:

  • Wspomniana płytka testowa
  • Programator USBAsp z kabelkiem IDC10
  • Konwerter USB/RS232 zakończony kabelkiem z 4 oddzielnymi gniazdami goldpin (Vcc, GND, RxD, TxD)
  • Płytka stykowa
  • Różne kabelki zakończane wtykami i/lub gniazdami goldpin
  • Różne moduły

Dlaczego Atmega8A?

  • Bardzo dobry stosunek możliwości/cena (jak nie jeden z najlepszych wśród AVR)
  • Szeroki zakres zasilania (2,7-5,5V), nie ma problemów z konwersją napięć przy peryferiach na 3,3V.
  • Taktowanie do 16MHz. W końcowych rozwiązaniach trzeba dbać o oszczędność energii, ale w celach testowych zawsze lepiej mieć zapas mocy, a potem dopieszczać program.

Trwają prace nad podobną płytką, tylko z MCU w obudowie TQFP.

Drobna uwaga: płytka nie zawiera zabezpieczenia przed odwrotnym podpięciem zasilania. Jeśli będzie trzeba, dodam takowe w postaci diody Schottkiego oraz bezpiecznika polimerowego.

Mini płytka testowa ATMega8 AVR dla początkujących – moduły

Początek: Kliknij

Poniżej prezentuję przykładowe zdjęcia użycia płytki testowej.

board_lcd
Podłączenie wyświetlacza LCD 16*2

board_keypad
Podłączenie klawiatury membranowej 4×4

board_encoder
Podłączenie enkodera

Przykładowe moduły. Modułami nazywam drobne układy, które mogą współpracować z MCU i są wykonane tak, aby ułatwić ich podłączenie.

usb_supply
Kabel zasilający układ z USB.

led_ir
Dioda nadawcza IR wraz z rezystorem ograniczającym. Można podłączyć bezpośrednio pod 2 piny MCU.

ds1307_rtc
Zegar RTC na DS1307. Podłączany poprzez I2C (TWI).

24lc08_eeprom
Pamięć 24lc08 (1KB). Podłączana poprzez I2C. Wystarczą 4 przewody: GND, VCC, SDA, SCL.

Możliwości jest o wiele więcej. Szczególnie polecam zakupy na portalach aukcyjnych, wyszukując pod hasłem „arduino” gotowe moduły, które można wykorzystać do nauki. Aktualnie posiadam dalmierz ultradźwiękowy HC-SR04 oraz klawiaturę membranową.

Jeśli będzie zainteresowanie, opiszę jak wykonać i wykorzystać różne moduły.