TrolSoft

Калькулятор скорости UART для AVR-микроконтроллеров. По умолчанию отображаются таблицы для основных популярных частот процессора и скоростей обмена. При желании эти параметры можно изменить.

Микросхема CH340G - преобразователь интерфейсов USB - UART, выпускаемая китайской компанией WCH появилась на рынке сравнительно недавно, и очень быстро обрела широкую популярность. Из основных причин этого можно выделить:

• низкую стоимость
• хорошую поддержку основными операционными системами - Linux, Windows (XP, 7, 8, 10) и Mac OS X
• работа с уровнями 3.3В и 5.0В
• микросхема требует минимум дополнительных компонентов и имеет удобный для пайки корпус SOIC-16

Никакой язык программирования не сравнится а ассемблером по возможности писать самый компактный и быстрый код. На сегодняшний день, каким бы продвинутым не был компилятор, и какие бы хитрые оптимизации он не творил с кодом, результат всё равно не будет идеален. А иногда он будет совсем сильно не идеален. По крайней мере, это точно свойственно компилятору AVR GCC.

Частотомер - полезный прибор в лаборатории радиолюбителя (особенно, при отсутствии осциллографа). Кроме частотомера лично мне часто недоставало тестера кварцевых резонаторов - слишком много стало приходить брака из Китая. Не раз случалось такое, что собираешь устройство, программируешь микроконтроллер, записываешь фьюзы, чтобы он тактировался от внешнего кварца и всё - после записи фьюзов программатор перестаёт видеть МК. Причина - "битый" кварц, реже - "глючный" микроконтроллер (или заботливо перемаркированый китайцами с добавлением, например, буквы “А" на конце). И таких неисправных кварцев мне попадалось до 5% из партии. Кстати, достаточно известный китайский набор частотомера с тестером кварцев на PIC-микроконтроллере и светодиодном дисплее с Алиэкспресса мне категорически не понравился, т.к. часто вместо частоты показывал то ли погоду в Зимбабве, то ли частоты "неинтересных" гармоник (ну или это мне не повезло).

Игровая пиставка Famicom содержит в себе ТВ-модулятор и подключается к телевизору через антенный вход. В результате имеем лёгкость подключения к любому телевизору + ужасное качество картинки + отсутствие звука. Решение проблемы - переделка видеовыхода с ТВ на композитный, так называемый AV-мод. В сети можно найти кучу разных вариантов этой простой доработки - видеосигнал снимается непосредственно с 21-го вывода графического процессора (микросхема RP2C02 или 6538) и подаётся через транзисторный ключ на разъём VIDEO-OUT.

Можно, конечно, приколхозить эти несколько деталек навесным монтажом прямо на плату, но это не здорово. К тому же, из Фамикома торчит наружу только одно гнездо типа "тюльпан" - антенный выход. А кроме видео-выхода надо ещё куда-то засунуть и аудио-разъём. Вообщем, решено было вместо родной платы стабилизатора и ТВ-модулятора поставить свою, с точно такими же размерами и всеми нужными доработками.

На создание этого справочника меня побудило то, что все существующие ресурсы категорически неудобны, т.к. не имеют возможности быстрого переключения между командами - приходилось либо листать PDF-ку, либо щёлкать по ссылкам онлайн-версии. Тогда как хотелось иметь возможность видеть описание команды сразу после ввода её имени, без каких-либо лишних действий. Дополнительно присутствует полный список команд с их кратким описанием.

Справочник основан на переводе документации от Atmel. Помимо этого сюда добавлено больше примеров использования команд. В частности, добавлены примеры для ассемблера AVR GCC, т.к. последний имеет ряд особенностей, связанных с линковкой объектного кода.

Справочник будет дополняться по мере появления вопросов.

Чтобы быстро перейти к нужной команде достаточно ввести её имя.

USBTiny-MkII slim - компактный и быстрый USB-программатор для микроконтроллеров AVR, совместимый с фирменным программатором AVRISP-MKII от Atmel. Немалая стоимость оригинала поспособствовала появлению его многочисленных клонов, и самым удачным из них, пожалуй, является именно USBTiny-MkII SLIM. Устройство может программировать все 8-разрядные AVR-микроконтроллеры, обладающие возможностью внутрисхемного программирования (поддерживаются интерфейсы ISP, TPI и PDI).

Это быстрый программатор. 128 Кб флеша ATMega128 полностью считываются за 35 секунд (для сравнения, usbasp делает это за 70 секунд), и пишутся чуть медленнее (скорость записи ~15 Кб/сек). Второе важное достоинство устройства в том, что оно без проблем работает не только с avrdude, но и с AtmelStudio, которая видит программатор как родную железку.

Высокая скорость работы обеспечивается использованием микроконтроллеры AT90USB162 с аппаратной поддержкой USB (этот контроллер содержит встроенный bootloader и для его прошивки не нужен программатор). Кроме микроконтроллера на плате программатора имеется двунаправленный преобразователь уровня напряжения GTL2003, LDO-стабилизатор (MCP1825S-3302ED) на 3.3В, джампер для выбора напряжения питания программируемого МК (3.3В/5В) и пара светодиодов-индикаторов режима работы.

Для программатора была спроектирована модель корпуса для печати на 3d-принтере. Корпус состоит из двух половинок, которые склеиваются между собой. Под джамперы, светодиоды и разъёмы программатора (и подписи к ним) сделаны окошки. Также есть ниша для установки 10-пинового ISP-разъема (в дополнении к 6-пиновому ISP на печатной плате).

Энкодер - штука, внешне похожая на переменный резистор, но, в отличие от последнего, не имеет ограничителей и может вращаться в любую сторону бесконечно. С помощью энкодера очень удобно организовывать всякие экранные меню, вообще, один “нажимабельный” энкодер (т.е., если он умеет работать ещё и как кнопка) идеально подходит для для организации одномерных циклических меню.

Энкодеры бывают двух типов: абсолютные - сразу выдающие код угла поворота и инкрементальные - выдающие импульсы при вращении. Для последних подсчётом импульсов и их преобразованием их в угол поворота должен заниматься микроконтроллер.

С точки зрения конструкции энкодеры бывают механические и оптические, в первых импульсы при вращении генерируются на паре контактов при их замыкании скользящим контактом вала, во вторых же роль контактов выполняют фотодиоды, а роль замыкателя - светодиод, светящий через диск с прорезями (привет шариковой мышке).

Хотя информации по программированию энкодеров в сети навалом, как и готовых библиотек для этого, но все они какие-то излишне громозкие (имхо) - опрос состояния, как правило, реализуется в виде конечного автомата в виде блока switch с вложенными if-ами, что выглядит несколько сложно (особенно, будучи написанным на ассмеблере). Хотя, реализация может быть проще.

Программа avrdude поддерживает все актуальные программаторы микроконтроллеров AVR и является кроссплатформенной (Linux, Windows, MacOS). Это консольная утилита и её удобно вызывать из shell/bat-скриптов. Единожды написав такой файлик и положив его в директорию с проектом, получаем возможность быстро прошить и проверить фьюзы, flash и eeprom микроконтроллера. Проблема только в том, чтобы написать этот скрипт. И тут основную головную боль вызывают fuse-биты, т.к. надо правильно сформировать их значения нигде не ошибившись. Иначе, устройство, в лучшем случае, может не заработать совсем или работать неправильно. Ну а в худшем случае можно "окипрпичить" микроконтроллер.

Для avrdue написано много разных графических оболочек под Windows, но среди всего этого многообразия не так просто найти удобный и не сильно глючный софт. Основное требование к оболочке - возможность работать с fuse-битами не как с числами или набором непонятных чекбоксов, а в нормальном человекочитаемом формате. Под MacOS вариантов оболочек совсем не много, но, к счастью, есть open-source проект AVRFuses и с фьюзами там всё относительно неплохо. Плюс открытый исходный код даёт возможность неограниченно затачивать этот инструмент под себя.

Существенный недостаток подобных оболочек в том, что при одновременной работе с несколькими проектами и частым переключением между ними, приходится каждый раз заново вбивать пути к файлам, и настраивать по памяти значения фьюзов, что скучно и отнимает время. Поэтому в оболочку была добавлена работа с проектами. Выбрав путь к прошивке и настроив фьюзы, можно сохранить эту конфигурацию чтобы в будущем можно было быстро загрузить её из меню.

У различных компьютерных акустических систем среднего ценового сегмента (в частности Microlab PRO2 и Thonet & Vander Dass) был замечен один общий и сильно неприятный недостаток - при включении чего-то в соседнюю розетку в колонках слышится громкие раздражающие щелчки. Что особенно не радует в ночное время. Ручку громкости у компьютерных колонок удобно выкрутить до значения, близкого к максимальному, чтобы в будущем регулировать её в полном диапазоне с компьютера. Что не лучшим образом влияет на громкость тресков. Особенно громко щёлкали колонки при выключении очистителя воздуха для пайки, но и на всяческие мелкие импульсные блокои питания/зарядные устройства, включаемые и выключаемые из соседней (и не только) розетки реакция колонок тоже была неприятной. Обозначенная проблема - следствие тотальной экономии китайцами на всём при проектировании и производстве. Решение проблемы - добавить в схему то, на чём было сэкономлено.

При осмотре внутренностей акустики было замечено отсутствие какого-либо фильтра помех сетевого напряжения. Сами усилители в подобных устройствах традиционно делаются на микросхемах со встроенным стабилизатором, т.е., весь блок питания у них состоит из трансформатора, диодного моста и пары электролитических конденсаторов (в моих усилителях их ёмкость - 4700 мкФ на каждое плечо).

Для начала, решено было установить сетевой фильтр. Проблему щелчков при включении/выключении вентилятора в соседней розетке он не решит (в этом можно убедиться, подключив колонки к качественному внешнему сетевому фильтру - полностью щелчки не исчезают), но лишним точно не будет, учитывая обилие импульсных помех в розетке.

Следующий простой и очевидный способ улучшить качество питания - увеличить ёмкости "электролитов" хотя бы до 10 000 - 15 000 мкФ. При этом стоит учитывать то, что пусковые токи при зарядке таких емкостей так же увеличатся, и диодный мост должен иметь хороший запас по току, чтобы при включении ему не поплохело. Так же, для лучшей фильтрации, добавил по дросселю в каждое плечо (получив Т-образный LC-фильтр).