Кілька слів про середовище розробки AVR-контролерів AVRStudio Її можна безкоштовно завантажити з сайту розробника мікроконтролерів Atmel Крім асемблера середовище розробки підтримує кодування на мові Сі за допомогою безкоштовного компілятора GCC До речі сучасна версія компілятора підтримує і С + + Це, швидше, важливо для програмістів, які звикли працювати з цією версією мови Сі

Як і всі сучасні середовища розробки, AVRStudio має відладчик і працює з низкою программаторов Так що, якщо ви зупинили свій вибір на мікроконтролері AVR, якщо вирішили купити програматор, тобто сенс вибрати той, що працює з середовищем програмування AVRStudio

І, чому я згадував модуль Arduino – він теж може програмуватися з середовища AVRStudio Використовуючи модуль Arduino, ви заощадите на покупці програматора Пізніше я розповім ще про

одне властивості цього модуля А зараз залишилося згадати, що сьогодні доступна 5 версія AVRStudio

Рис 164 Середа програмування AVRStudio 40

Для PIC-контролерів можна використовувати середовище розробки від виробника Microchip MPLAB Зараз зявилася версія MPLAB X IDE, але і попередні версії забезпечують всім необхідним для написання коду на асемблері або Сі, налагодження і завантаження в мікросхему, використовуючи один з программаторов, з яким працює MPLAB

Рис 165 Середа програмування MPLAB

Попередні версії MPLAB (і AVRStudio) цілком успішно працювали в Linux, хоча в Linux є і свої середовища розробки мікроконтролерів, що працюють з безкоштовними компіляторами мов високого рівня

Багато починаючі працювати з мікроконтролера вважають, що мова програмування, наприклад Сі, вивчити складніше, ніж асемблер Все навпаки І ще одна помилка початківців – вони вважають, що мова Basic, це зовсім для «маленьких» Аж ніяк

Рис 166 Середа розробки програм для PIC-контролерів на мові Basic

Будь-яка мова програмування призначений до написання коду програми Найважчий рівень програмування – машинні коди Більш легкий спосіб – використання асемблера Але легше освоїти мови високого рівня І всі мови високого рівня давно відійшли від своїх початкових видів, переставши бути мовами для початківців або мовами для досвідчених програмістів Сьогодні вибір мови програмування, як і вибір мікроконтролера, обумовлений поставленим завданням і попереднім досвідом роботи

Чому я часто раджу використовувати графічний мова програмування

Будь-яка програма спочатку описується Зручно це робити в графічному вигляді Як це давно використовується в електричних схемах: графічний опис зєднання всіх компонентів пристрою Ось приклад середовища розробки, що використовує графічний мова програмування Це середовище розробки називається Flowcode Чим вона ще зручна, так це можливістю одні й ті ж програми застосувати як до мікроконтролерів AVR, так і до PIC-контролерам Досить готову програму, написану для одного виду контролера, імпортувати в програму для іншого виду

І, оскільки трансляція в файл завантаження відбувається в кілька етапів, ви отримуєте код, написаний на мові Сі, і код на асемблері Тобто, вивчаючи ці мови, ви маєте можливість спочатку створити просту програму, перевірити її роботу на макетної платі, а потім звернутися до коду на іншій мові, який використовувати в іншому середовищі розробки Правка, як правило, з-за різних компіляторів, потрібна незначна (Якщо буде потрібно) Так Flowcode може працювати з компілятором HI-TECH, з яким працює і програма MPLAB

237

Рис 167 Середа розробки Flowcode

Єдиний, але дуже важливий недолік цього середовища розробки – її потрібно купувати Однак, роблячи перші кроки, цілком можна використовувати демо-версію Є й безкоштовний аналог цього середовища розробки, але для Linux Називається програма KTechlab Крім роботи з контролерами вона дозволяє ознайомитися з роботою багатьох електронних компонентів Поки краще використовувати не останню, а попередню (на сьогодні) версію Або проробити з нею те, про що я розповідав у своїй книзі «Незакінчений розповідь про програму KTechlab»

Рис 168 Середа розробки KTechlab

І приклад програми в цьому середовищі розробки:

Рис 169 Приклад програми в середовищі KTechlab

Середа розробки KTechlab дозволяє налагодити і перевірити роботу простих пристроїв, не виходячи з програми Як і програма Flowcode Більш складні рішення, доповнені іншими елементами, зручно перевіряти в програмі ISIS (Proteus), яку ми неодноразово використовували вище

Рис 1610 Перевірка та налагодження мікроконтролера в програмі ISIS

Сподіваюся, що мені вдалося показати вам, що мікроконтролери – це в першу чергу природний розвиток цифрової і мікропроцесорної техніки Показати, що це дуже цікаво і зовсім не загадково Потрібно тільки набратися терпіння, підійти до питання розважливо і без поспіху, і принести собі задоволення в роботі з цими прекрасними створіннями

Будучи розвитком цифрової техніки, мікроконтролери останнім часом стають популярні і в середовищі тих, хто прихильний аналоговій техніці Вбудовані в мікроконтролери модулі АЦП і ЦАП, дозволяють на базі мікроконтролера зробити, наприклад, прекрасний ревербератор Який .. Всі ви знаєте, що більша частина компакт-дисків з музикою – це оцифровка вінілових грамплатівок Тобто, несуть стерео запис Якщо ви любитель музики, здатний тримати в руках паяльник, то можете поекспериментувати з цими записами, використовуючи різницевий сигнал стереоканалов, пропущений через ревербератор Виходить дуже цікава звукова картина навіть у знайомих творів

Мікроконтролери дуже зручно застосовувати в різних пристроях автоматики Чи буде це цифровий замок або пристрій для акваріума

Звичайно, маючи намір щось розробити і зібрати своє, слід керуватися здоровим глуздом Наведу такий приклад Для поповнення лабораторії ми задумали зібрати генератор Для цього досить використовувати одну мікросхему серії 155 вартістю 50-60 рублів Якщо вам потрібен генератор однієї частоти, то інші деталі обійдуться ще рублів на 50 Але, якщо ви хочете отримати кілька частот на виході генератора, вам знадобиться перемикач Що обійдеться вам ще рублів на 200 Я заглянув зараз на сайт агентства «Дессі»: ви можете замовити поштою мікроконтролер PIC16F628A, який обійдеться в 100 рублів

Використовуючи контролер і кілька кнопок, ви легко зберете генератор з широким діапазоном частот Мало того, ви зможете управляти скважностью імпульсів, що буває іноді дуже корисно І, нарешті, це дуже цікаво самому розробити і зібрати такий пристрій

Вище я говорив, що можна купити, а можна зібрати модуль Arduino Різниця в ціні готового пристрою і компонентів буде не настільки значна І в цьому випадку вам слід тільки вирішити, що вам під силу, і що цікавіше

Завершуючи цю главу побіжного огляду мікроконтролерів, я хочу сказати, що будь-який, хто цікавиться електронікою, повинен спробувати працювати з мікроконтролера Це не круто, це цікаво

Ми не збираємося лудити каструлі І паяльник ми не просто включимо, а для того, щоб провести ряд «живих» експериментів Протягом усього попереднього оповідання я використовував програми-симулятори Їх призначення в першу чергу освітній, навчити студентів азам електроніки Тому виникає питання, а чи можна їм довіряти в практичній діяльності

Ось цим ми зараз і займемося Постараємося порівняти результати моделювання з перевіркою на макеті ряду схем Справа в тому, що програми-симулятори, існуючі сьогодні, є прекрасним інструментом Але, як і будь-який інструмент, вони вимагають чіткого розуміння, де цей інструмент зручно застосувати Адже вам не прийде в голову відкручувати гвинт молотком (якщо потреба не змусить), ви візьмете викрутку – так вам підказує досвід З компютером те ж саме, потрібен досвід, щоб зрозуміти, де його застосувати, а де краще обійтися без нього

Якщо ви вирішили зайнятися електронікою, то вам обовязково знадобиться осцилограф Раніше я кілька разів згадував модуль Arduino, розповідаючи про мікроконтролерах Причина в тому, що модуль спільно з програмою XOscillo (якщо вірити автору програми) дозволяє отримати осцилограф, що працює до частоти в 7 кГц

Рис 171 Робота програми XOscillo з модулем Arduino

Великі можливості і вище спостережувану частоту ви отримаєте, витративши близько 2000 рублів:

Рис 172 USB осцилограф-приставка

Я вже згадував модель осцилографа-приставки до компютера PCS100A Цей одноканальний осцилограф дозволить вам спостерігати сигнали до 12 МГц Коштує він близько 5000 рублів Єдиний недолік – необхідність мати на компютері LPT-порт

Колись, досить давно, я витратив більше своєї місячної зарплати на покупку осцилографа С1-94 Мною рухала не так необхідність, на роботі був осцилограф серйозніше, скільки цікавість і пристрасть до різного роду приладів Минуло багато років, але я жодного разу не пошкодував про скоєне Осцилограф працює і зараз, хоча зараз я користуюся ним рідко Нещодавно я повторив цей крок, обзавівшись схожим приладом:

Рис 173 Осцилограф-приставка PCSGU250

Придбав я його в інтернет-магазині «Чіп і Діп», обійшовся він мені приблизно в 15 000 рублів, але я сподіваюся, що і в цей раз не пошкодую про покупку Саме цей прилад я використовую надалі оповіданні

Для проведення експериментів нам знадобиться макетна плата, на яку я раджу додати панельку під мікросхему DIP18 Її можна використовувати для установки мікросхем і інших компонентів, потрібних для проведення дослідів

Я використовую звичайний паяльник: 25 Вт, 220 В Якщо ви будете експериментувати з польовими транзисторами або мікросхемами, що містять такі транзистори, то можете ризикнути, не беручи ніяких додаткових заходів, або прочитати про ці додаткові заходи та скористатися рекомендаціями

Час від часу слід поглядати на жало до включення паяльника Припій розчиняє жало паяльника, утворюючи кратер з нерівними краями

Новоутворена каверна і гострі краї можуть пошкодити доріжки друкованої плати, коли ви Випоюють деталі І за поганого контакту робочої поверхні з контактною площадкою пайка не виходить так швидко і акуратно, як з добре «заправленим» паяльником

Рис 174 Жало паяльника після довгої роботи

Пора взяти в руки напилки і привести мідне жало паяльника в порядок

Я не виключаю, що сучасні паяльники не вимагають такої обробки Але іноді від паяльника потрібно додати крапельку припою розміром з шпилькову голівку Для цього потрібно, щоб припой злегка «тягнувся», коли його береш паяльником, а це у мене виходить тільки з паяльником, у якого мідне жало

Після обробки жала паяльника його залишилося облудіть Найпростіший спосіб – включити паяльник, почекати поки нагріється достатньо, щоб розплавити каніфоль після цього я натираю робочу частину жала припоєм, по мірі розігріву паяльника робоча поверхня облужівают і паяльником можна користуватися

Рис 175 Виправлене жало паяльника

Джерело: Гололобов ВН, – Самовчитель гри на паяльнику (Про електроніці для школярів і не тільки), – Москва 2012