EasyPIC 6. Utvecklingssystem. Handbok

Transkript

1 EasyPIC 6 Utvecklingssystem Alla s utvecklingssystem utgör oersättlig verktyg för programmering och utveckling av mikrokontroller-baserade enheter. Noga utvalda komponenter och användning av maskiner av den senaste generationen för montering och testing av dessa är den bästa garanti för hög tillförlitlighet i våra enheter. På grund av enkel design, ett stort antal tilläggsmoduler och färdig att använda exempel,alla våra användare, oavsett erfarenhet, har möjlighet att utveckla sina projekt på ett snabbt och effektivt sätt. Handbok

2 TILL VÅRA VÄRDEFULLA KUNDER Jag vill tacka er för att vara intresserade av våra produkter och för att ha förtroende för. Det primära syftet med vår verksamhet är att utforma och tillvärka högkvalitativa elektroniska produkter och att ständigt förbättra dessa för att bättre passa dina behov. Nebojsa Matic Chef

3 EasyPI Utvecklingssystem 3 INNEHÅLL Inledning till EasyPI utvecklingssystem... 4 Översikt av kretskortet Anslutning av systemet till en dator Stödda mikroprocessorer Inbyggd programmerare mikroicd (In-Circuit Debugger) Strömförsörjning RS-232 kommunikationsmodul PS/2 kommunikationsmodul ICD-kontakt USB kommunikationsmodul DS1820 temperatursensor A/D omvandlare Lysdioder Tryckknappar Knappsatser x16 LCD Inbyggd 2x16 LCD x64 grafi sk display Pekpanel I/O portar Port expanderare... 26

4 4 EasyPI Utvecklingssystem Inledning till EasyPI utvecklingssystem Utvecklingssystemet EasyPI är ett utomordentligt utvecklingsverktyg som används för att programmera och experimentera med PICmikroprocessorer från Microchip. Det fi nns en inbyggd programmerare med mikroicd stöd på kretskortet som förser ett gränssnitt mellan mikroprocessorn och din dator. Du skall bara skriva ett program i en av våra kompilatorer, generera en hex-fi l och programmera din mikroprocessor med hjälp av den inbyggda PICfl ash programmeraren. En hel del inbyggda moduler, såsom 128x64 grafisk display, 2x16 LCD, inbyggd 2x16 LCD, 4x4 knappsats, port expanderare osv, låter dig enkelt simulera målenhetens arbete. Fullfjädrat och användarvänligt utvecklingssystem för PICmikroprocessor-baserade projekt Inbyggd högpresterande USB 2.0 programmerare Hårdvaru In-Circuit debugger möjliggör steg för steg felsökning på hårdvarunivå Port expanderare förser två ytterligare I/O portar på PICprocessorer Inbyggd 2x16 LCD Grafi sk LCD med bakgrundsbelysning Programmet PICfl ash innehåller en komplett lista över alla stödda mikroprocessorer. Den senaste versionen av detta program med en uppdaterad lista över stödda mikrokontroller kan laddas ner från vår hem på Förpakningen innehåller: Utvecklingssystem: CD: Kablar: Dokumentation: EasyPI produkt-cd med mjukvara USB-kabel EasyPI, mikroicd och PICfl ash manualer, snabbguide för installation av USB-drivrutiner och kopplingsschema för EasyPI Systemspecifikation: Strömförsörjning: AC/DC-kontakt (7-23V växelström eller 9-32V likström) eller USB-kabel (5V likström) Strömförbrukning: upp till 40mA (beroende på hur många inbyggda moduler är aktiva) Storlek: 26,5 x 22cm Vikt: ~417g

5 EasyPI Utvecklingssystem Översikt av kretskortet Spänningsregulator USB-kontakt till den inbyggda programmeraren USB 2.0 programmerare med mikroicd stöd Sockel för DS1820 temperatursensor Kontakt till extern Microchips debugger (ICD2 eller ICD3) USB-kommunikationsgränssnitt A/D-omvandlarens testingångar PS/2-kontakt Inbyggd 2x16 LCD DIP switchar som aktiverar pull-up/pull-down resistorer Bygling för val av pull-up/pull-down resistorer I/O port-kontakter Socklar för PIC-mikroprocessorer Pekpanelens styrkrets 15. Port expanderare 16. Kontakt för 128x64 grafisk display x64 grafisk LCD kontrast potentiometer 18. Kontakt till pekpanel 19. Menu knappsats 20. 4x4 knappsats 21. Tryckknappar som simulerar digitala ingångar 22. Bygling för val av tryckknapparnas logiska tillstånd 23. Bygling för förbikoppling av strömbegränsningsmotstånd 24. Reset tryckknapp lysdioder indikerar processorbenens logiska tillstånd 26. Justering av kontrast på den alfanumeriska displayen 27. Kontakt till alfanumerisk 2x16 LCD 28. Kontakt till RS-232 kommunikation

6 6 EasyPI Utvecklingssystem 1.0. Anslutning av systemet till en dator Steg 1: Använd USB-kabeln för att ansluta utvecklingssystemet EasyPI till din dator. Ena änden av USB-kabeln med en USB-kontakt av typ B skall vara ansluten till utvecklingssystemet, som i fi gur 1-2, medan den andra änden av kabeln med en USB-kontakt av typ A skall vara ansluten till datorn. Vid anslutning, se till att jumper J6 är satt i USB-position, som i fi gur 1-1. AC/DC-kontakt USB-kontakt 1 2 Jumper J6 som strömförsörjningsväljare Figur 1-2: Anslutning av USB-kabeln (jumper J6 i USB-position) POWER SUPPLY strömställare Figur 1-1: Strömförsörjning Steg 2: Följ anvisningarna angivna i relevanta manualer för att installera USB drivrutin och PICfl ash programmet från produkt-cd. USB-drivrutiner är nödvändiga för att den inbyggda programmeraren skall fungera korrekt. Om du redan har någon av s kompilatorer installerad på din dator behöver du inte ominstallera USB-drivrutinerna eftersom de kommer att installeras automatiskt med kompilatorn. Steg 3: Slå på ditt utvecklingssystem genom att sätta POWER SUPPLY switch till ON-position. Två lysdioder märkta POWER och USB LINK kommer automatiskt att tändas och indikerar på detta sätt att utvecklingssystemet är redo att användas. Använd den inbyggda PICfl ash programmeraren för att ladda in en kod i mikroprocessorn och sätt igång ditt system för att testa och utveckla dina projekt. OBS: Om några tilläggsmoduler används, såsom LCD, GLCD, osv., är det viktigt att placera dem korrekt på utvecklingssystemet innan du slår det på. Annars finns det en risk att både utvecklingssystemet och modulerna permanent skadas. Figur 1-3: Inkoppling av tilläggsmoduler på kretskortet

7 EasyPI Utvecklingssystem Stödda mikroprocessorer Utvecklingssystemet EasyPI har åtta separata socklar för PIC-mikroprocessorer i, DIP28, DIP20, DIP18, DIP14 och DIP8 kapslar. Dessa socklar möjliggör de stödda enheter i DIP kapslar att vara direkt inkopplade i kretskortet. Det fi nns två socklar för PIC mikroprocessorer i DIP 18 kapsel på kretskortet. Vilken av dessa socklar kommer att användas beror enbart på placering av ben på mikroprocessorn i bruk. Utvecklingssystemet EasyPI levereras med en mikroprocessor i DIP 40-kapsel. Byglingar som ligger brevid socklar används för att välja funktioner av ben på mikroprocessorn: Jumper J22 J23 J16 J13 J14 Position och Funktion - I/O ben VCAP - fi lter kondensator (för 16F724/727) VCAP - fi lter kondensator (för 16F722/723) - I/O ben - I/O ben - 18F2331/2431 strömförsörjning OSC - RA6 och RA7 är OSC. ben I/U - RA6 och RA7 är I/O ben OSC - och är OSC. ben I/U - och är I/O ben Figur 2-1: Socklar för mikroprocessorer PIC-mikroprocessorer vanligen använder kvartskristall för att stabilisera klockfrekvensen. Utvecklingssystemet EasyPI har två socklar för kvartskristall. Mikroprocessorer i DIP18A, DIP18B, DIP28 och kapslar använder sockel () för kvartskristall. Om mikroprocessorer i DIP8, DIP14 och DIP20 kapslar används är det nödvändigt att fl ytta kvartskristall från sockeln till sockeln X2 (). Det är också möjligt att ersätta den existerande kvartskristall med annan. Kvartskristallens värde beror på den högsta klockfrekvensen tillåten. Mikroprocessor i sockel 10F använder sin egen intern oscillator och är inte ansluten till någon av ovannämnda kvartskristallens socklar Figur 2-2: Inkoppling av en mikroprocessor i motsvarande sockel Innan du kopplar in en mikroprocessor i den motsvarande sockeln, se till att strömförsörjningen är avstängd. Figur 2-2 visar hur man kopplar in en mikroprocessor på ett korrekt sätt. Figur 1 visar en obesatt 40-poliga DIP kapsel. Placera en ände av mikroprocessorn i sockeln, som i fi gur 2 och tryck lätt så att den kommer hela vägen ned i kapseln, som i fi gur 3. Kolla igen om alla ben är rätt placerade och tryck lätt ned tills mikroprocessorn är inkopplad i sockeln, som i fi gur 4. OBS: Bara en mikroprocessor kan vara inkopplad i kretskortet på samma gång.

8 MCU 8 EasyPI Utvecklingsystem 3.0. Inbyggd USB 2.0 PICflash programmerare En programmerare är ett nödvändigt verktyg när man arbetar med mikroprocessorer. EasyPI-utväcklingssystemet har en inbyggd PICfl ash-programmerare med mikroicd stöd som tilllåter dig att upprätta en anslutning mellan mikroprocessorn och din dator. Använd PICfl ash programmeraren för att ladda in en hex-fi l i mikroprocessorn. Figur 3-2 visar anslutningen mellan en kompilator, PICfl ash programmerare och mikroprocessor. Jumprar J10 används för att ansluta PGMlinje Jumprar J8 och J9 används för att välja sockel med mikroprocessor Jumper J7 används för att välja -bens funktion Figur 3-1: PICflash med mikroicd programmerare Kompilering av program Bin FC23AA F43E0021A Hex. DA67F0541 Exekvering av koden i binär och hexadecimal format 3 1 Skriv ett program i en av PIC kompilatorerna och generera en hex fil; 2 Använd PICflash-programmet för att välja en mikroprocessor och ladda in hex-filen i den; 3 Klicka på Write-knappen för att programmera mikroprocessorn. Skriv en kod i en av PIC-kompilatorerna, generera en hex-fi l och använd den inbyggda programmeraren för att ladda koden i mikroprocessorn. 1 2 PICfl ash programmets fönster innehåller ett antal knappar för inställning och programmering av mikroprocessorn. Knappar som gör programmering lättare fi nns på den högra n av fönstret. Det fi nns okså en knapp längst ner i fönstret som låter dig övervaka framsteg av programmeringen. Figur 3-2: Programmeringsprocess OBS: Mer information om PICflash programmerare finns i den relevanta manual som medföljer EasyPI.

9 EasyPI Utvecklingssystem 9 Det fi nns två sätt att programmera PIC-mikroprocessorer på: Low Voltage och High Voltage. Low Voltage-programmeringssätt kan aktiveras/oakiveras genom att använda konfi guartionsbitar av mikroprocessorn. Om detta sätt är aktiverad börjar programmering genom att ettställas PGM ben. Som standard används High Voltage-programmeringssätt och programmering börjar genom att tillämpa hög spänning på /Vpp-ben. PICfl ash-programmeraren använder bara High Voltage-programmeringssätt. Detta mod kräver spänningar högre än mikroprocessorens matningsspänning, som sträcker mellan 8V och 14V beroende av mikroprocessorn i användning, att vara försedda på /Vpp ben för att programmeringen kan utföras. För att programmera mikroprocessorn på High Voltage programmerinssätt är det också nödvändigt att nollställas PGM ben. Detta förhinder mikroprocessorn från att gå in av en händelse i Low Voltage programmeringsmod. Beroende av mikroprocessorn i användning är det möjligt att välja ett av följande ben, eller att användas som PGM ben. Standard position av jumper J10 när, och ben är bortkopplade från PGM linje. Position av jumper J10 när PGM linje är ansluten till ben. Position av jumper J10 när PGM linje är ansluten till ben. Position av jumper J10 när PGM linje är ansluten till ben. Figur 3-3: Olika positioner av jumper J10 Build-in programmer with mikroicd MCU-PGD MCU-PGC Multiplexer PGD PGC PROG D- D+ USB DATA Programming lines User interface R Figur 3-4: Schema för programmerare R R Under programmering, avbryter multiplexern anslutningen mellan mikroprocessorns ben som används för programmering och resten av kretskortet och kopplar dessa till PICfl ash programmeraren. När programmering är klar är dessa ben bortkopplade från programmeraren och kan användas som vanliga I/O ben. Mikroprocessor är inkopplad i en av de följande socklar:, DIP28 DIP18A eller DIP18B (standard position) Figur 3-5: Läge av jumprar J8 och J9 Mikroprocessor är inkopplad i en av de följande socklar: DIP20, DIP14 eller DIP8. Jumprar J8 och J9 används för att välja sockel som kommer at motta programmerings signal. Figur 3-5 visar position av jumprar J8 och J9 beroende på DIP socklar i användning. används som /Vpp p ben Figur 3-6: Position av jumper J7 används som I/O ben. (Master Clear) bens funktion beror på position av jumper J7. När satt i vänster-hand positionen har -ben standard funktion, dvs. den används som /Vpp. Annars, när jumper är satt i höger-hand position är -ben tillgänglig som I/O ben.

10 10 EasyPI Utvecklingssystem 4.0. mikroicd (In-Circuit Avbuggare) mikroicd (In-Circuit Avbuggare) är en integrerad del av den inbggda programmeraren. Den används för testning och felsökning av program i realtid. Detta utförs genom att övervaka tillståndet av alla register i mikroprocessorn medan den opererar i realtid. mikroicdmjukvaran är integrerad i alla kompilatorer designade av Mikroelektronika (mikrobasic, mikroc och mikropascal). Så snart som mikroicd startar upp visas ett fönster benämnt Watch Values på skärmen, som i fi gur nedan. mikroicd kommunicerar med mikroprocessorn via ben som används för programmering. mikroicd avbuggarens alternativ: Kommandon i form av ikoner En komplett lista över register och variabler i mikroprocessorn som programmeras En lista på register som ska övervakas. Tillstånd av dessa register ändras under programmets exekvering Dubbelklicka på Value-fältet gör det möjligt att ändra dataformat Figur 4-1: Watch Values-fönstret Start Debugger Run/Pause Debugger Stop Debugger Step Into Step Over Step Out Toggle Breakpoint Show/Hide Breakpoints Clear Breakpoints [F9] [F6] [Ctrl+F2] [F7] [F8] [Ctrl+F8] [F5] [Shift+F4] [Ctrl+Shift+F4] Var och en av dessa kommandon kan aktiveras via genvägar på tangentbordet eller genom att klicka på respektive ikoner i Watch Values-fönstret. mikroicd erbjuder också alternativ såsom att köra ett program steg för steg (single stepping), stoppa programmets exekvering tillfälligt för att undersöka tillstånd av aktiva register med hjälp av brytpunkter, följa värdet på utvalda variabler osv. Det följande exemplet illustrerar programexekvering steg för steg genom att använda Step Into-kommandot. Steg 1: I det här examplet är programrad 41 markerad med blå färg, vilket betyder att den kommer att utföras i nästa steg. Det aktuella tillståndet av alla register i mikroprocessor kan ses i mikroicd:s Watch Values fönstret. Steg 2: Efter att du har gett Step Into-kommandot kommer mikroprocessorn att exekvera programrad 41. Nästa programrad som kommer att utföras markeras därefter med blå färg. Tillståndet av register som ändras under utförandet av den senaste instruktionen kan ses i Watch Values-fönstret. 1 2 Under exekvering är den programrad som skall utföras härnäst är markerad med blå färg, medan programrader med brytpunkter är markerade med röd färg. Run-kommandot exekverar programmet i realtid tills det når en brytpunkt. OBS: Läs mer om mikroicd i dess manual.

11 EasyPI Utvecklingssystem Strömförsörjning Utvecklingssystemet EasyPI kan använda en av två strömkällor: 1. +5V från PC via USB-programmeringskabeln; eller 2. Extern matning ansluten till AC/DC-strömkontakten som fi nns på kretskortet. Spänningsregulatorn MC34063A används för att möjliggöra extern strömförsörjning både i form av växelström (mellan 7V och 23V) och likström (mellan 9V och 32V). Jumper J6 används som väljare av strömtyp. För att kunna utnyttja USB-matning skall jumper J6 placeras i USB-position. När extern matning används skall jumper J6 placeras i EXT-position. Utvecklingssystemet slås av och på med huvudströmbrytaren märkt POWER SUPPLY. Spänningsregulator AC/DC-kontakt (2) USB-kontakt (1) Jumper J6 används för att välja strömförsörjnings källa POWER SUPPLY strömbrytare Figur 5-1: Strömförsörjning Programmeraren använder MOSFET switch för att suspendera utvecklingssystemets strömförsörjning under programmering. När programmeringen är avslutad gör programmeraren det möjligt för utvecklingssystemet att försörjas med strömmen. AC/DC konektor EXT EXT J6 J6 USB USB USB konektor SMD MOSFET IRFR9024N AC/DC CN16 A Side view K 4x1N4007 D13 D14 D12 D15 Side view E1 330uF A 8N6 U10 SWC SWE CT R DRVC IPK Vin CMPR Side view 221 Top view L2 220uH -5V OFF J6 ON MOSFET switch -USB on-board programmer LD42 POWER C8 220pF MC34063A R56 R55 D7 MBRS140T3 E2 10uF E3 330uF R14 2K2 1K 3K Side view Bottom view Side view MC 34063A A Side view V K Side view V + Figur 5-2: Kopplingschema för strömkälla

12 12 EasyPI Utvecklingssystem 6.0. RS-232 komunikationsmodul USART (universal synkron/asynkron mottagre/sändare) är ett av de vanligaste sätten att utbyta data mellan dator och perifera moduler. Den seriella RS-232-kommunikationen sker via en 9-bens SUB-D-kontakt och mikroprocessorns USART modul. För att möjliggöra denna kommunikation, är det nödvändigt att upprätta anslutning mellan RX och TX kommunikationslinjer (handshaking linjer CTS och RTS används valfritt) och mikroprocessorns ben anslutna till USART-modulen med hjälp av DIP switch. De ben på mikroprocessorn som används för denna typ av kommunikation är märkta: RX - tar emot data (receive data), TX - skickar ut data (transmit data), CTS - clear to send and RTS - request to send. Dataöverföringshastighet går upp till 115kbps. För att USART-modulen i mikroprocessorn skall kunna ta emot ingångssignaler med olika spänningsnivåer används en omvandlare av spänningsnivåer såsom MAX-202C. RS-232-kontakt Figur 6-1: RS-232-modul DIP switchar SW7 och SW8 bestämmer vilka av mikroprocessorns ben kommer att användas som RX och TX linjer. Placering av ben på mikroprocessor varierar beroende på typen av mikroprocessorn i användning. Figur 6-2 visar en mikroprocessor i kapsel (PIC16F887). SW7: RX, CTS = ON SW8: TX, RTS = ON SUB-D 9p 9 5 Bottom view RS C28 100nF C30 100nF C29 100nF 5 9 C1+ V+ C2+ C1- C2- V- T1 OUT R1 IN R1 OUT T1 IN T2 OUT T2 IN R2 IN R2 OUT MAX C31 100nF RX CTS TX RTS R3 1K SW7 SW8 R54 1K R R R R Figur 6-2: Kopplingsschema för RS-232 modul OBS: Se till att din mikroprocessor har en integrerad USART-modul för den inte är nödvändigtvis integrerad i alla PIC-mikroprocessorer.

13 EasyPI Utvecklingssystem PS/2 komunikationsmodul PS/2-kontakt gör det möjligt för inmatningsenheter, såsom tangentbord och mus, att anslutas till utvecklinssystemet. För att möjliggöra PS/2 kommunikationen, är det nödvändigt att korrekt placera jumprar J20 och J21, vilket har som följd att DATA och CLK linjer är anslutna till mikroprocessorns ben och. Undvik att koppla/bortkoppla inmatningsenheter till PS/2-kontakten medan utvecklingssystemet är påslagen för det kan permanent skada din mikrokoprocessor. PS/2-kontakt Figur 7-1: PS/2-kontakt (J20 och J21 är inte placerade) Figur 7-2: PS/2-kontakt (J20 och J21 är placerade) +5V NC DATA NC CLK NC PS/2 CLK NC DATA Front view Bottom view R37 1K R38 1K J20 J21 R R Figur 7-3: Kopplingsschema för PS/2-kontakt Figur 7-4: EasyPI ansluten till tangentbord 8.0. ICD-kontakt ICD-kontakten (In-Circuit Debugger) gör kommunikation mellan mikroprocessorn och en extern ICD debugger från Microchip (ICD2 eller ICD3) möjlig. Jumprar J8 och J9 är placerade på samma sätt som när man använder den PICfl ash programmeraren med mikroicd designad av Mikroelektronika. Figur 8-1: ICD-kontakt ICD-kontakt CLK-PIC DATA-PIC CN RJ12 ICD Front view Side view Bottom view Figur 8-2: Placering av ben på ICD-kontakt

14 14 EasyPI Utvecklingssystem 9.0. USB kommunikationsmodul USB-kontakt gör det möjligt för PIC mikroprocessorer med en inbyggd USB-kommunikationsmodul att vara ansluten till perifera moduler. För att USB-kommunikationen skall kunna ske är det nödvändigt att ändra positionen av jumprar J12 från vänster-hand till höger-hand, med följd att USB DATA linjer (D+ i D-) blir anslutna till och mikroprocessorns ben och /VUSB ben blir anslutet till kondensatorer C16 och C17. Om USB-kommunikation används inte, jumprar J12 ska lämnas i vänster-hand position. USB kommunikations tillstånd (OFF/ ON) är indikerad av LED. Figurer 9-3 och 9-4 visar schemana av de mest använda mikroprocessorer med inbyggda USB-modulen. USB-kontakt Figur 9-1: USB-kommunikation kan inte ske (standard position) Figur 9-2: USB-kommunikation kan ske Jumper J12 i vänsterhand position /VUSB J12 PIC18F4550 C16 100nF R R LD44 USB ON C17 100nF Bottom view CN4 -BUS D- D+ D- D+ R42 4K7 USB B Jumper J12 i vänsterhand position DIP28 J12 C16 100nF PIC18F2550 R R LD44 USB ON C17 100nF Bottom view D+ D- CN4 -BUS D- D+ R42 4K7 USB B Figur 9-3: Schema över PIC18F4550 USB-kommunikation Figur 9-4: Schema över PIC18F2550 USB-kommunikation

15 EasyPI Utvecklingssystem DS1820 temperatursensor 1-wire seriell kommunikation gör att data kan överföras via en enda kommunikationslinje medan själva kommunikationsprocessen kontrolleras av en mikroprocessor (mästere). Fördelen med detta kommunikationsprotokoll är att endast ett mikroprocessorns ben används. Alla slav-enheter har som standard en unik ID-kod, vilket möjliggör master-enheten att lättare identifiera enheter som delar på samma gränssnitt. DS1820 är en temperatursensor som använder 1-wire kommunikationsprotokoll. Den kan mäta temperatur mellan -55 och 125 C och ger ±0.5 C noggrannhet för temperaturer i intervallet från -10 till 85 C. Matningssspänning mellan 3V och 5.5V krävs för dess arbete. Det tar som mest 750ms för DS1820 att mäta temperaturen med 9-bitars upplösning. Det fi nns en separat sockel för DS1820 på EasyPI utvecklingssystemet. Den kan använda antingen eller ben för kommunikation med mikroprocessorn. Med jumper J11 väljer man ben som ska användas för 1-wire kommunikation. Figur 10-5 visar 1-wire kommunikation med mikroprocessorn via ben. OBS: Se till att halv-cirkel på kretskortet passar den runda n av DS1820 Figur 10-1: DS1820 kontakt (1-wire kommunikation används inte) Figur 10-2: J11 i vänsterhand position (1-wire kommunikation via ben) Figur 10-3: J11 i högerhand position (1-wire kommunikation via ben) Figur 10-4: DS1820 placerad i lämplig sockel Jumper J11 i övre position 125 C -55 C DS 1820 DQ Botoom view DQ DS1820 DQ R1 1K J11 R R Figur 10-5: Schema för 1-wire kommunikation

16 16 EasyPI Utvecklingssystem A/D-omvandlare A/D-omvandlare används för att omvandla en analog signal till ett digitalt värde. A/D omvandlare är linjär, vilket betyder att det omvandlade digitala värdet är linjärt beroende på ingångsspänningen. A/D-omvandlare inbyggd i mikroprocessorn som fi nns på EasyPI-utvecklingssystemet omvandlar en analog spänning till ett 10-bitars tal. Spänningar som varierar mellan 0V och 5V DC kan förses genom A/D provingångar. Jumper J15 används för att välja något av följande ben,,, eller för A/D-omvandling. R63 resistor har skyddsfunktion för den används för att begränsa strömfl od genom potentiometer eller mikroprocessorns ben. Ingångs analoga spänning kan variera linjärt med hjälp av potentiometer P1. är A/D ingång P1 R63 220R J15 Figur 11-1: ADC (standard positioner av jumper) Figur 11-2: pin som används som A/D omvandlarens ingång Top view P1 DIP18A Figur 11-3: Kopplingsschema för DIP18A A/D-omvandlaren är A/D ingång är A/D ingång P1 Top view R63 220R P1 J15 R R P1 Top view R63 220R P1 J15 Figur 11-4: Kopplingsschema för A/D-omvandlaren Figur 11-5: Kopplingsschema för DIP28 A/D-omvandlare OBS: För att mikroprocessorn skall kunna korrekt utföra A/D-omvandling är det nödvändigt att stänga av lysdioder och pull-up/pull-down resistor på ports ben som används av A/D-omvandlaren.

17 EasyPI Utvecklingssystem Lysdioder Lysdioder (Light-Emitting Diodes) är en mycket effektiv elektronisk ljuskälla. Nä lysdioder kopplas in är det nödvändigt att ansluta en strömbegränsningsmotstånd. Lysdiodens vanliga spänningsfall är ungefär 2.5V, medan strömmen varierar från 1mA till 20mA beroende på typ av lysdioden. Utvecklingssystemet EasyPI använder lysdioder med strömmen I=1mA. Utvecklingssystemet EasyPI har 36 lysdioder som visuellt indikerar det logiska tillståndet av varje I/O-ben på mikroprocessorn. En aktiv lysdiod indikerar att en logisk etta (1) fi nns på motsvarande ben. För att visa tillståndet med hjälp av lysdioderna behöver du välja den lämpliga port PORTA/E, PORTB, PORTC eller PORTD med hjälp av DIP switch SW9. A K SMD LED katod I A K SMD LED Mikroprocessor MCU 472 R R=U/I Ytmonterade motstånd som begränsar strömfl ödet via en lysdiod Figur 12-1: Lysdioder SW9: PORTB = ON R R LD16 LD15 LD14 LD13 LD12 LD11 LD10 LD9 8x4K7 SW9 PORTB Figur 12-2: Kopplingsschema för lysdiode och PORTB

18 18 EasyPI Utvecklingssystem Tryckknappar Det logiska tillståndet på alla mikroprocessors digitala ingångar kan ändras med hjälp av tryckknappar. Jumper J17 används för att välja det logiska tillstånd som ska tillämpas på önskade mikroprocessorns ben genom att trycka på motsvarande tryckknapp. Strömbegränsningensmotståndet används för att begränsa den högsta strömmen och därmed förhindra kortslutning från att ske. Erfarna användare kan, om det behövs, koppla förbi detta motstånd med hjälp av jumper J24. Brevid tryckknapparna fi nns det en RESET tryckknapp (återställningsknapp) som dock inte är direkt ansluten till -ben. Resetsignalen genereras istället av programmeraren. RSTbut C14 100nF R17 RESET RESET tryckknapp Jumper J24 används för att koppla förbi skyddsresistorn Top view Inside view Jumper J17 används för att välja det logiska tillstånd som ska tillämpas på ett ben genom att trycka på motsvarande tryckknappen Botoom view Side view Tryckknappar används för att simulera digitala ingångar Figur 13-1: Tryckknappar Genom att trycka på någon av tryckknapparna (R0-R7) när jumper J17 är satt till -positionen kommer en logisk etta (5V) att tillämpas på motsvarande mikroprocessorns ben, som i fi gur Jumper J17 i pull-up position R R 5V 0V 5V 0V J24 R58 220R J17 J17 Figur 13-2: Kopplingsschema för tryckknappar och PORTB

19 EasyPI Utvecklingssystem Knappsatser Det fi nns två knappsatser på EasyPI-utvecklingssystemet. Dessa är 4x4 och MENU. Knappsatsen 4x4 är en standard alfanumerisk knappsats ansluten till mikroprocessorns PORTD. Dess arbete är baserat på skanna och känna principen varvid,, och ben är konfi gurerade som ingångar anslutna till pull-down resistor.,, och ben är konfigurerade som högnivåspännings utgångar. Ett tryck på en valfri knapp resulterar i att en logisk etta (1) tas fram till en ingångsben. Med hjälp av mjukvaran ka ma se vilken av dessa tryckknappar är nedtryckt. Till exampel, ett tryck på knapen 6 resulterar i att en logisk etta (1) visas på ben. Genom att driva de följande benen,, och högt ett efter ett är det mäjligt att upptäcka vilken av tryckknapparna är nedtryckt. MENU tryckknapparna är anslutna till PORTA ben som har samma namn. Den enda skillnaden är i knapp arrangemang. MENU knappsatsen är utformad så att ge möjlighet till lätt navigering genom menyerna. Figur 14-1: 4x4-knappsats "1" "1" "1" "1" Pull-down Figur 14-2: Arbete av 4x4.knappsats Figur 14-3: MENU-knapsats Jumper J17 är i pull-up position. Ben,, och är anslutna till pulldown resistorer med hjälp av DIP switch SW4 R R J4 - MCU RN4 SW4 R59 220R R60 220R R61 220R R62 220R D8 D9 D10 D11 8x A BAT43 K Side view 1 T37 2 T42 3 T46 A 4 T38 5 T * T39 T40 8 T T45 # T47 T48 T49 B C D T50 T51 T52 T53 T55 T58 ENTER J17 T57 T54 J24 T56 T59 CANCEL R58 220R Figur 14-4: Kopplingsschema för knappsatser (4x4 och MENU) och mikroprocessor

20 20 EasyPI Utvecklingssystem x16 LCD Det fi nns en kontakt för att koppla in en alfanumerisk 2x16 LCD på utvecklingssystemet EasyPI. Denna kontakt är ansluten till mikroprocessorn via PORTB port. Potentiometer P4 används för att justera kontrast på displayen. LCD strömställare på DIP switch SW6 används för att slå på/stänga av displayens bakgrundsbelysning. Kommunikation mellan en LCD och mikroprocessorn upprättas i 4-bit mod. Alfanumeriska siffror visas i två rader vardera inehåller upp till 16 tecken på 7x5 pixlar. Konektor för alfanumerisk LCD Potentiometer för kontrast justering Figur 15-1: Kontakt för alfanumerisk 2x16 LCD Figur 15-2: Alfanumerisk 2x16 LCD SW6: LCD-BCK = ON R R CN7 1 VO VO RS R/W E P4 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 LED+ LED- Top view R43 10 LCD-GLCD BACKLIGHT SW6 LCD Display 4-bit mode Figur 15-3: Kopplingsschema för 2x16 LCD-modul

21 EasyPI Utvecklingssystem Inbyggd 2x16 LCD-skärm Den inbyggda 2x16 LCD:n är ansluten till mikroprocessorn via en port expanderare. För att kunna använda denna dislay behöver DIP switch SW10 sättas till ON-positionen, vilket resulterar i att den inbyggda displayen blir anslutna till port expanderarens PORT1. DIP switch SW6 gör det möjligt för port expanderaren att använda seriell kommunikation. Potentiometer P5 används för att justera kontrast på displayen. Till skillnad från den extra LCD:n, den inbyggda LCD:n har inte bakgrundsbelysninge och tar emot data som ska visas med hjälp av port expanderaren som använder SPI kommunikation för att kommunicera med mikroprocessorn. Liksom standard 2x16 LCD, den inbyggda 2x16 LCD:n också visar siffror i två rader vardera innehåller upp till 16 tecken på 7x5 pixlar. DIP switch SW10 för att slå på den inbyggda 2x16 LCD:n Potentiometer för kontrast justering Figur 16-1: Inbyggd 2x16 LCD SW6: CS#, RST, SCK, MISO, MOSI = ON SW10: 1-8 = ON R R SW6 PE-CS# PE- RST# SPI-SCK SPI-MISO SPI-MOSI LCD Display COG 2x16 Vo RS E R/W D0 D1 COG-RS D2 COG-E D3 COG-D4 D4 COG-D5 D5 COG-D6 D6 COG-D7 D7 P5 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 CN17 PE-INTA PE-INTB SW10 PE-CS# SPI-SCK SPI-MOSI U5 SPI-MISO GPB0 GPB1 P1.2 GPB2 P1.3 GPB3 P1.4 GPB4 P1.5 GPB5 P1.6 GPB6 P1.7 GPB7 - MCU R2 100K CS SCK SI SO MCP23S17 GPA7 GPA6 GPA5 GPA4 GPA3 GPA2 GPA1 GPA0 INTA INTB RESET A2 A1 A0 PE-INTA PE-INTB PE- RST# Top view Figur 16-2: Kopplingsschema för den inbyggda 2x16 LCD:n

22 22 EasyPI Utvecklingssystem x64 grafisk display 128x64 grafi sk display (128x64 GLCD) förser en avancerad metod för att visa grafi ska meddelande. Den är ansluten till mikroprocessorn via PORTB och PORTD. GLCD:n har en upplösning på 128x64 pixlar, vilket låter dig visa diagram, tabeller och andra grafi ska innehåll. Eftersom PORTB port även används av den alfanumerisk 2x16 LCD:n kan den inte användas av båda displayer samtidigt. Potentiometer P3 används för att justera kontrast på den grafi ska displayen. Strömställare 8 på DIP switch SW6 används för att slå på bakgrundsbelysning. Potentiometer för kontrast justering GLCD-kontakt Kontakt för pekpanel Figur 17-1: GLCD Figur 17-2: GLCD-kontakt SW6: GLCD-BCK = ON R R Vo CS1 CS2 Vo Top view RS R/W E D0 D1 D2 D3 D4 D5 Vee D6 D7 RST Vee LED+ LED- P3 R28 10 CN LCD-GLCD BACKLIGHT SW6 Figur 17-3: Kopplingsschema för GLCD

23 EasyPI Utvecklingssystem Pekpanel Pekpanel är en tunn, självhäftande, transparent panel känslig för beröring. Den placeras över en GLCD. Dess huvudsyfte är att registrera tryck på någon punkt på displayen och att överföra dess koordinaterna i form av analoga spänningar till mikroprocessorn. Strömställare 5,6,7 och 8 på DIP switch SW9 används för att ansluta pekpanelen till mikroprocessorn Figur 18-1: Pekpanel Figur 18-1 visar hur man placerar en pekpanel över en GLCD. Se till att platta kabeln ligger till vänster om GLCD-skärmen, som i fi gur 4. CN13 RIGHT TOP LEFT BOTTOM 1 20 CS1 CS2 Vo RS R/W E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RST Vee LED+ LED- GLCD SW9: BOTTOM, LEFT, DRIVEA, DRIVEB = ON RIGHT Q15 BC856 Q14 BC856 TOP LEFT C25 100nF BOTTOM C26 100nF R52 100K R53 100K R49 R46 Q12 BC846 Q16 BC846 R48 1K Q13 BC846 R45 R51 R47 R44 1K R50 1K TOUCHPANEL CONTROLLER BOTTOM LEFT DRIVEA DRIVEB SW9 R R Figur 18-2: Kopplingsschema för pekpanelen Figur 18-3: Inkoppling av pekpanelen Figur 18-3 visar i detalj hur man ansluter en pekpanel till mikroprocessorn. För änden av den platta kabeln nära kontakt CN13, som i fi gur 1. Stick in kabeln i kontakten, som i fi gur 2, och tryck lätt så att den kommer hela vägen ned i kontakten, som i fi gur 3. Nu kan du koppla in en GLCD-modul i kontakten, som i fi gur 4. OBS: Lysdioder och pull-up/pull-down resistorer på PORTA ports och ben måste vara avstängda när pekpanelen används.

24 24 EasyPI Utvecklingssystem I/O portar Längst den högra n av utvecklingssystemet fi nns det sju 10-bens kontakter som är anslutna till mikroprocessorns I/O portar. Några av kontaktens ben är direkt anslutna till mikroprocessorns ben, medan vissa av dem är anslutna med jumprar. DIP switchar SW1-SW5 gör det möjligt för varje ben på kontakten att anslutas till en pull-up/pull-down resistor. Det beror på positionen av jumprar J1-J5 om ports ben kommer att anslutas till pull-up/pull-down resistor. 2x5 PORTA-bens stiftlist Jumper att välja pull-up/ pull-down resistor med Extra modul ansluten till PORTC Figur 19-2: J2 i pull-down position DIP switch för att slå på pull-up/pull-down resistor för varje ben Figur 19-1: I/O portar Figur 19-3: J2 i pull-up position SW2: 1-8 = ON Jumper J2 i pull-down position Jumper J17 i position RN2 J2 SW2 8x R R PORTB CN1 LD16 LD15 LD14 LD13 LD12 LD11 LD10 LD9 RN14 8x4K7 J24 R58 220R J17 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 Figur 19-4: Kopplingsschema för PORTB

25 EasyPI Utvecklingssystem 25 Pull-up/pull-down resistorer gör det möjligt för alla mikroprocessors ingångsben att vara försedda med väldefi nierade logiska nivåer när de är inaktiva. Vilken nivå de får beror på positionen av pull-up/pull-down jumprar. Mikroprocessorns ben med tillhörande DIP switch SW2, jumper J2 och tryckknapp med jumper J17 används här för att förklara funktionen av pull-up/pull-down resistor. Principen av deras arbete är identisk för alla ben på mikroprocessorn. R R RN2 J2 SW2 5V 0V J24 8x R58 220R J17 För att göra det möjligt för PORTB:s ben att vara anslutna till pull-down resistorer behöver du sätta jumper J2 i låg position, som resulterar i att 8x resistor nätet blir försett en logisk nolla (0V). För att förse ben med en sådan signal skall switch 1 på DIP switch SW2 ställas till ON-positionen. Detta ska leda till att mikroprocessorns ben blir pulled down till den låga logiska nivån (0V) i sitt inaktivt tillstånd. Jumper J17, som används för att bestämma bens logiska tillstånd genom att trycka på tryckknappar, ska sättas i motsatt position från jumper J2. Som ett resultat, varje gång du trycker på tryckknappen kommer en logisk etta (1) att visas på ben. Figur 19-5: Jumper J2 i pull-down och J17 i pull-up position R R J2 RN2 SW2 Figur 19-6: Jumper J2 i pull-up och J17 i pull-down position 5V 0V J24 8x R58 220R J17 För att göra det möjligt för PORTB:s ben att anslutas till pull-up resistorer är det nödvändigt att sätta jumper J2 i hög position (5V) och jumper J17 i låg position (0V). Detta möjliggör PORTB:s ingångsben att drivas högt (5V) i inaktivt tillstånd. Motsvarande strömställare på DIP switch SW2 skal sättas till ONpositionen efteråt. Som ett resultat, varje gång du trycker på tryckknappen kommer en logisk nolla (0) att visas på ben. J2 J17 5V 0V I det här fallet, jumprar J2 och J17 har samma logiskt tillstånd, vilket betyder att ett tryck på en tryckknapp kommer inte att orsaka att något ingångsben ändrar sitt logiska tillstånd. Figur 19-7: Jumprar J2 och J17 i samma position

26 26 EasyPI Utvecklingssystem Port expanderare SPI-kommunikationslinjer och MCP23S17 kretsen ger utvecklingssystemet EasyPI att öka antalet tillgängliga I/O portar med två portar. Om port expanderaren kommunicerar med mikroprocessorn via DIP switch SW6, då mikroprocessorns ben,,, och som annars används för SPI kommunikation kan inte användas som I/O ben. Strömställare INTA och INTB på DIP switch SW10 möjliggör ett avbrott att ske med hjälp av MCP23S17. Jumper för att välja pull-up/pull-down resistor med PORT0 PORT1 DIP switch som kopplar samman port expanderare och mikroprocessorn Figur 20-2: DIP switch SW6 när port expanderare är aktiverad Figur 20-1: Port expanderare SW6: CS#, RST, SCK, MISO, MOSI = ON SW10: INTA, INTB = ON Jumprar J18 och J19 i hög position 8x2K2 RN11 RN12 8x2K2 LD60 LD59 LD58 LD57 LD56 LD55 LD54 LD53 LD52 LD51 LD50 LD49 LD48 LD47 LD46 LD45 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 P1_LED R R J19 RN7 8x SW6 P0_LED P1_LED PORT1 P1.0 P1.1 PORT0 P0.0 P0.1 P1.2 P1.3 P0.2 P0.3 P1.4 P1.6 P1.5 P1.7 U5 P0.4 P0.6 P0.5 P0.7 P1.0 GPB0 GPA7 P0.7 CN14 P1.1 P0.6 CN15 GPB1 GPA6 P1.2 P0.5 GPB2 GPA5 P1.3 P0.4 GPB3 GPA4 P1.4 P0.3 GPB4 GPA3 P1.5 P0.2 GPB5 GPA2 P1.6 P0.1 GPB6 GPA1 P1.7 P0.0 GPB7 GPA0 INTA INTA INTB INTB SW10 PE-CS# CS# RST CS RESET PE-RST SCK SCK SCK MISO MOSI SI MOSI R2 MISO SO 100K MCP23S17 PE-INTA PE-INTB J18 RN6 8x P0_LED Figur 20-3: Schema för port expanderare

27 BEGRÄNSNINGAR I ANVÄNDNINGEN Alla produkter som ägs av är skyddad av upphovsrättigheter och andra immaterialrättsliga lagar, samt föreskrifter i internationella avtal. Därför ska denna manual behandlas som något annat upphovsrättskyddat material. Ingen del av denna manual, inklusive produkt och mjukvara som beskrivs häri, får mångfaldigas, kopieras, lagras i ett arkiveringssystem, översättas eller spridas i någon form eller på något sätt, utan skriftligt medgivande från. Den manualens PDF-utgåva får skrivas ut för privat eller lokalt bruk, men inte för distribution. Varje ändring av denna manual är förbjuden. garanterar inte att denna manual och produkten är utan fel. Denna manual tillhandahålls i befi ntligt skick, utan garanti av något slag, vare sig uttryckt eller undeförstådd, inkluderande, men inte begränsad till, försäljningsmässiga garantier eller villkor om användbarhet för speciella ändamål. skall inte hållas ansvarig för eventuella fel, försummelser och felaktigheter som kan förekomma i denna manual. Under inga omständigheter skall, dess chefer, tjänstemän, anställda eller återförsäljare hållas ansvariga för några indirekta, särskilda, tillfälliga, oförutsädda eller påföljande skada av något slag. Detta inklusive, men utan begränsning, skador för utebliven vinst, förlust av goodwill, förlust av konfi dentiell eller annan information, driftavbrott, arbetsnedläggelse, datorfel ellr tekniskt fel, inskränkning av privat liv, misslyckande att infria förpliktelse inklusive kravet på god tro eller rimligt försiktighetsmått, för försummelse och för annan ekonomisk förlust som kommer av, eller på något sätt är relaterad till användningen av eller oförmågan att använda denna manual och produkt, även om de/ blivit underrättade om att det fi nns risk för sådana skador. förbehåller sig rätten att i vilket ögonblick som helst och utan föregående meddelande göra samtliga ändringar som betraktas som lämpliga i sin konstanta strävan att förbättra produktens kvalitet och säkerhet, utan att förbinda sig att uppdatera denna manual varje gång. Namn på företag och produkter i texten är registrerade varumärken eller varumärken som tillhör respective företag, och används enbart för identifi ering eller förklaring och till ägarens fördel, utan avsikt att kränka. HÖGRISK AKTIVITETER Mjukvaruprodukten är inte feltolerant och är inte utformad eller ämnad för farliga miljöer som erfordrar felsäker prestation inklusive, men inte begränsat till, drift av kärnvapen inrättningar, navigering av fl ygplan eller kommunikationssystem, fl ygplanskontroll, vapensystem, direkt livsuppehållande maskiner eller någon annan tillämpning där fel i Mjukvaruprodukten direkt kan leda till död, personlig skada, allvarlig fysisk eller materiell skada (sammantaget Högrisk aktiviteter ). Det fi nns inga uttryckliga eller underförstådda garantier för mjukvarans lämplighet för Högrisk aktiviteter Samtliga rättigheter förbehållas.

28 Om du har några frågor, kommentarer eller förslag, tveka inte att ta kontakt med oss på Om du har några problem med någon av våra produkter eller behöver övriga information, var god och skicka ett till addressen Om du vill lära mer om våra produkter, besök vår hem på