EZProbe ، مسبار منطقي يعتمد على EZ430: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

هذا مشروع مسبار منطقي بسيط يعتمد على دونجل TI EZ430. لقد استفدت من عرض مجاني على زوج من ez430s من TI في سبتمبر 2010. فهي سهلة الاستخدام وممتعة للغاية في تجربة مقتطفات التعليمات البرمجية الصغيرة ومشاهدة وميض LED. منذ ذلك الحين كانوا مستلقين حول مكتبي وعليّ أن أفكر في شيء لهم. وأريد منع الناس من القدوم وطلب استعارة "شريحة الذاكرة" الخاصة بي. حسنًا ، هذه ليست شريحة ذاكرة ، 16 بت MCU مع ADC متعدد القنوات ، ذاكرة برمجة 2K كافية وتعمل حتى 16 ميجا هرتز. كلها معبأة مع لوحة واجهة برمجة التصحيح في حزمة جهاز USB لطيفة. هدفي الرئيسي في التصميم هو قصر تدخلي على ez430 الأصلي. من حيث أنني لا أريد تغييره كثيرًا ماديًا وأريد الاحتفاظ بوظيفة البرمجة / تصحيح الأخطاء لمشاريع اللوحة المستهدفة الأخرى. كل هذا بينما يخدم أغراضًا مفيدة إضافية. هذا مشروع لينكس ، كالعادة ، كنت قد أولت اهتمامًا بأفضل ما لدي من معرفة لوضع أحكام بحيث يمكن بناؤه تحت النوافذ. ومع ذلك ليس لدي الوقت والموارد لتجربة كل شيء تحت النوافذ. تتم معظم مشاريع الإلكترونيات الخاصة بي على ألواح تجارب صغيرة جدًا وعادة ما أعمل في مساحات ضيقة (طاولة مطبخ ، نصف مكتب مستعار ، إلخ). هناك العديد من الحالات التي أحتاج فيها للتحقق من مستويات منطق الدائرة وكنت أستخدم مقياسًا متعددًا (حجم لبنة) للتحقق من الأشياء. إنه يزعجني دائمًا لأن مشاريعي أصغر بكثير من جهاز القياس المتعدد الخاص بي ووجدت أنه دائمًا ما يعيق طريقي. أحتاج إلى بديل ، سيفعله مسبار منطقي صغير. يعتبر ez430 مثاليًا لهذه المهمة. بادئ ذي بدء ، إنه بالفعل على شكل مسبار ، أحتاج فقط إلى إضافة مسمار وبعض المصابيح. كما ذكرت سابقًا ، أريد أن أجعل هذا المشروع بسيطًا وغير مدمر. واستخدمت ما هو متاح بالفعل. بدلاً من بناء المشروع على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور / لوحة مسبقة الصنع ، أقوم ببناء هذا على لوحة msp430f2012 مستهدفة ، باستخدام رأس 14 دبوسًا من خلال الثقوب كمنطقة النماذج الأولية الخاصة بي. هذا هو المكان الذي تذهب إليه المصابيح الصغيرة. لا أرغب في حفر ثقوب على الغلاف البلاستيكي ، ولا أريد تشغيل الكثير من الأسلاك أو إضافة نقاط اتصال إضافية. كل ما أحتاجه هو جهة اتصال مسبار io وإدخال زر لتحديد الوظيفة ، بالإضافة إلى gnd و vcc. يبدو اتصال USB مثاليًا لهذه المهمة. سأقوم بتشغيل المسبار عبر USB (ستنظم دائرة المبرمج إمكانية حوالي 3 فولت بالنسبة لي) وتستخدم وصلات D + و D- USB لمسبار ومفتاح التحويل. نظرًا لأن ez430 هو جهاز تابع / عميل ، عند التهيئة ، لن يقوم بأي شيء باستثناء سحب على D + (للإشارة إلى أنه USB "عالي السرعة"). أستخدم D- العائم كمسبار io و D + كمدخل زر عن طريق اللمس (لا أحتاج حتى لإعداد مقاوم سحب لذلك ، إنه موجود بالفعل) يمكن العثور على معلومات إضافية هنا.

الخطوة 1: الميزات والتطبيق

الميزات * العرض من الدائرة عبر موصل USB * 3 أوضاع تشغيل بالتناوب بين قراءة المنطق وإخراج النبض وإخراج pwm * الضغط على زر طويل (حوالي 1.5 ثانية) يدور من خلال أوضاع التشغيل الثلاثة * p1.0 مصباح أخضر أصلي كمؤشر للوضع ، إيقاف - مسبار ، تشغيل - إخراج ، وميض - مسبار pwmlogic * مسبار منطقي أحمر - مرحبًا ، أخضر - منخفض ، لا شيء - عائم * يومض مسبار المنطق الأحمر / الأخضر على قراءات النبض المستمر> 100 هرتز * 4 مصابيح LED صفراء تُظهر الترددات المكتشفة في 8 خطوات ، وميض أصفر الإشارة إلى النطاق العالي (أي الخطوة 5-8) * يُظهر ترددات النبضة المكتشفة لـ 100 هرتز + ، 500 هرتز + ، 1 كيلو هرتز + ، 5 كيلو هرتز + ، 10 كيلو هرتز + ، 50 كيلو هرتز + ، 100 كيلو هرتز + ، 500 كيلو هرتز + * للانفجارات النبضية الفردية غير المستمرة ، تظل المصابيح الحمراء / الخضراء قيد التشغيل ولاحقًا يتم عرض عدد النبضات بشكل تدريجي على المصابيح ، وسوف يتم حساب ما يصل إلى 8 خرج نبضي متواصل ، وإعداد التردد * المشار إليه بواسطة p1.0 مصباح أخضر أصلي على * 4 مصابيح LED صفراء تُظهر ترددات نبضات الإخراج في 9 خطوات ، يشير اللون الأصفر الوامض إلى نطاق عالي (أي الخطوة 5-8) * ترددات النبض الإخراج لـ 100 هرتز ، 500 هرتز ، 1 كيلو هرتز ، 5 كيلو هرتز ، 10 كيلو هرتز ، 50 كيلو هرتز ، 100 كيلو هرتز ، 500 كيلو هرتز ، 1 ميجا هرتز * الضغط على الزر القصير يقوم بتدوير 9 إعدادات تردد مختلفة. وضع التشغيل ، باستثناء قيم pwm التي يتم عرضها (ويتم إعدادها) بدلاً من التردد * تُظهر 4 مصابيح LED صفراء النسب المئوية لخرج pwm في 9 خطوات ، بينما يشير اللون الأصفر الوامض إلى النطاق العالي (أي الخطوة 5-8) * النسب المئوية pwm لـ 0٪ ، 12.5٪ ، 25٪ ، 37.5٪ ، 50٪ ، 62.5٪ ، 75٪ ، 87.5٪ ، 100٪ * الضغط على الزر القصير يقوم بتدوير 9 إعدادات pwm مختلفة. تتكون من جزأين ، حيث يتم توصيلهما عبر زوج من موصلات USB. يُظهر تخطيط الجانب الأيسر الإضافات إلى دونجل EZ430 مع لوحة الهدف F2012. تخطيط الجانب الأيمن هو رأس المجس المنطقي ويتم بناؤه من نقطة الصفر.

الخطوة 2: قائمة الأجزاء والبناء

قائمة الأجزاء * ti ez430-f2013 (استخدام جزء مبرمج) * لوحة الهدف ti ez430 f2012 * المصابيح 1.2 × 0.8 مم ، 4 أصفر ، 1 أحمر ، 1 أخضر * مسمار واحد ، حوالي 3/4 بوصة ، مسطح الرأس * زر لمس واحد * غطاء من 1 جرام من الغراء الفائق (مطلوب أيضًا الغراء الفائق) * موصل نوع USB (جانب الكمبيوتر) * بناء الأسلاك أنا أستخدم اللوحة المستهدفة msp430f2012 بدلاً من اللوحة المستهدفة f2013 التي تأتي مع دونجل ez430 فقط لأنني أملك عدد قليل من هؤلاء. إذا كنت ترغب في استخدام اللوحة المستهدفة الأصلية f2013 ، فسيتعين عليك إعادة كتابة جزء صغير جدًا من التعليمات البرمجية التي تستخدم adc للكشف عن الحالة العائمة. يحتوي f2013 على ADC 16 بت أكثر تقدمًا بدلاً من 10 بت المستخدمة في بنائي. ستحتاج إلى استخدام طرف لحام دقيق ومكواة لحام للتحكم في درجة الحرارة (أو محطة) ، لا أستطيع أن أتخيل أنه يمكن للمرء أن يلحم المصابيح مع مكواة عادية. الطريقة التي قمت بها هي قص لوحات الرأس أولاً ، ثم استخدام زوج من مكبرات الصوت الدقيقة لوضع المصابيح smd. بعد محاذاة المصابيح الحمراء والصفراء ، أقوم بقص ساق واحدة من المقاوم 1/8 واط ولحام على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يذهب أحد طرفيه إلى gnd المشترك. المصباح الأخضر يذهب أخيرًا. إنه ضيق للغاية وتريد فقط تطبيق ما يكفي من اللحام لالتصاق الأشياء ببعضها البعض. أيضا التدفق أمر لا بد منه. استخدم مقياسًا متعددًا لاختبار مفاصلك. ستحتاج بعد ذلك إلى جسر سلك الزر وسلك التحقيق. أنا أستخدم قطع cat5e ولكن أي أسلاك عالية القياس ستفعل. كما هو موضح في التخطيطي والصورة ، فإنها تعمل من اللوحة المستهدفة إلى موصل USB. سيكون من الجيد أن أجد موصلًا صغيرًا بحيث يمكن تعطيله حسب الرغبة ، لكن هذا سيفي بالغرض في الوقت الحالي.

الخطوة 3: دقق في بناء الرأس

في الجزء السفلي سترى البتات التي استخدمتها "لبناء" (غراء فائق) مجموعة رأس المجس. فكرتي هي بناءه على موصل USB بحيث يمكن فصله لتحديثات البرامج الثابتة. لقد استخدمت الغراء الفائق لوضع كل شيء معًا. يتم لصق "الظفر" مباشرة أعلى زر اللمس للتبديل السريع بين الوضع وإعداد التردد / pwm. قد ترغب في القيام بخلاف ذلك إذا لم ينجح الأمر معك. سيكون هناك بعض التذبذب من آلية الزر اللمسي ، في تصميم واحد استخدمت مشبكًا ورقيًا للحد من التذبذب ورأس مسبار آخر استخدمت الغطاء من الغراء الفائق لتأمين موضع الظفر. قد ترغب أيضًا في إضافة المقاوم / الصمام الثنائي إليه. يحتوي موصل USB على هذه التوصيلات ، (1) 5 فولت ، (2) D- ، (3) D + ، و (4) Gnd ، D- يجب توصيله بالظفر ، D + يتصل بزر اللمس ، الآخر يجب توصيل نهاية الزر الملموس بالأرض. تمنحني إستراتيجية الفحص على الموصل هذه الكثير من المرونة ، مع وجود خط طاقة على رأس المجس ، يمكنك توسيع الدائرة وتحويل هذا المشروع إلى شيء آخر بمجرد تغيير "الرأس" والبرامج الثابتة ، على سبيل المثال. قد يكون مقياس فولت ، ذهب تلفزيون (ث / ترانزستور وبطارية على رأس المجس) ، وما إلى ذلك ، سأضيف بعد ذلك "مصباح رأس" أبيض.

الخطوة 4: ملاحظات التنفيذ والتطبيقات البديلة

ملاحظات التنفيذ

* يستخدم wdt (مؤقت المراقبة) لتوفير توقيت الزر (إزالة الارتداد والضغط مع الاستمرار) ، وكذلك لمصابيح الإضاءة النبضية. هذا مطلوب لأن المصابيح لا تحتوي على مقاومات محدودة ولا يمكن تشغيلها باستمرار. * ضبط ساعة dco على 12 ميجا هرتز لاستيعاب الدوائر المستهدفة 3 فولت. * يستخدم adc لتحديد ما إذا كنا سبرنا في دبوس عائم ، يمكن تعديل قيم العتبة عبر كود المصدر. * يتم تحديد التردد عن طريق ضبط timer_a لالتقاط لاكتشاف الحواف ، وحساب النبض خلال فترة. * يستخدم وضع الإخراج timer_a الوضع المستمر ، ووضع الإخراج 7 (ضبط / إعادة تعيين) ، وكلاهما التقاط ومقارنة السجلات (CCR0 و CCR1) لتحقيق تعديل عرض النبض.

مصدر الرمز

هذه إرشادات لنظام Linux فقط ، بيئتي هي ubuntu 10.04 ، يجب أن تعمل التوزيعات الأخرى طالما أنك قمت بتثبيت msp403 toolchain و mspdebug بشكل صحيح.

يمكنك إنشاء دليل ووضع الملفات التالية فيهنقر لتنزيل ezprobe.c

ليس لدي ملف makefile لهذا الغرض ، فأنا أستخدم برنامج bash لتجميع معظم مشاريعي ، وهو مذكور في صفحة لوحة التشغيل الخاصة بي ، ثم قم بالتمرير لأسفل إلى القسم "تخطيط دليل مساحة العمل" واحصل على التفاصيل.

أو يمكنك القيام بما يلي

msp430-gcc -Os -mmcu = msp430x2012 -o ezprobe.elf ezprobe.c msp430-objdump -DS ezprobe.elf> ezprobe.lst msp430-objdump -h ezprobe.elf msp430-size ezprobe.elf

لفلاش البرامج الثابتة ، قم بإرفاق دونجل ez430 الخاص بك وافعله

mspdebug -d / dev / ttyUSB0 uif "prog ezprobe.elf"

إمكانيات التطبيقات البديلة

استنادًا إلى الطبيعة المرنة لهذا التصميم ، يمكن لـ ezprobe تغيير دوره بسهولة وبتنزيل سريع وفلاش ، يصبح جهازًا مختلفًا ، وإليك بعض الأفكار التي أعتزم تنفيذها في المستقبل.

* جهاز اختبار مؤازر ، هذا الذي قمت بالنقر فوقه لتنزيل ezprobe_servo.c * جهاز اختبار البطارية / مقياس الفولت ، حتى 2.5 فولت ، أو أعلى مع مقسم المقاوم على رأس المسبار البديل * tv-b-go ، w / ir led المسبار- رأس * pong-clock ، ث / 2 رأس مسبار مقاوم للتلفاز

استكشاف الأخطاء وإصلاحها

* تحتاج حقًا إلى مكواة / محطة للتحكم في درجة الحرارة ونصائح لحام دقيقة ، والمصابيح (جميعها معًا) أصغر من حبة الأرز. * استخدام الجريان. * كن مستعدًا لفصل الأسلاك D- و D + أثناء التصحيح ، فقد تتداخل مع تشغيل USB العادي. إذا قمت بكتابة برنامج ثابت على الجهاز المعدل ، فلا تقم بإخراج هذين الدبابيس عند بدء تشغيل البرنامج الثابت الخاص بك. وإذا قمت بذلك ، فلن تتمكن من تنزيل البرامج الثابتة (بالطبع يمكنك إلغاء لحامها إذا حدث ذلك). إذا تمكنت من العثور على موصلات صغيرة تتناسب مع غلاف USB ، فاستخدمها. * يتم سحب مصدر الطاقة للوحة الهدف من لوحة المبرمج عبر منظم ، والذي بدوره يأخذ 5 فولت من USB. عند استخدام ezprobe في الدائرة ، عادةً ما يكون لدي مشروعي المستهدف 3 فولت من 1.5 فولت AAA ، وهذا كافٍ ولكن المشروع يجب أن يظل 12 ميجا هرتز أو أقل. سيتطلب 16 ميجا هرتز dco طاقة مصدر 5 فولت كاملة. * لم أستخدم المقاوم المحدد أو الصمام الثنائي زينر لحماية المسبار. قد ترغب في القيام بذلك.