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 Utvecklingssystemets huvuddrag Anslutning av systemet till din dator Stödda mikrokontroller Ombord programmerare mikroicd (Hårdvara In-Circuit Avbuggare) Nätaggregat RS-232 kommunikationsgränssnitt PS/2 kommunikationsgränssnitt ICD konektor USB kommunikation DS1820 temperatursensor A/D omvandlare LED dioder Tryckknappar Tangentbord x16 teckens LCD-skärm Ombord 2x16 teckens LCD-skärm x64 pixlars grafi sk LCD-skärm Pekpanel I/O portar Port expanderare... 26

4 4 EasyPI Utvecklingssystem Inledning till EasyPI utvecklingssystem EasyPI utvecklingssystem är ett extraordinärt utvecklingsverktyg som används för att programmera och experimentera med PIC mikrokontroller från MICROCHIP. Det fi nns en ombord programmerare med mikroicd stöd på kretskortet som skaffar ett gränssnitt mellan mikrokontrollern och din dator. Du bara bör skriva en kod i någon av våra kompilatorer, generera en HEX fi l och programmera din mikrokontroller med hjälp av PICfl ash programmerare. Åtskiliga ombord moduler, liksom 128x64 pixlars grafi sk LCD-skärm, 2x16 teckens LCD-skärm, ombord 2x16 teckens LCD-skärm, tangentbord 4x4, port expanderare osv., låt dig enkelt simulera målenhetsprestanda. Fullfjädrat och användarvänligt utvecklingssystem för PIC mikokontroller Högpresterande USB 2.0 Ombord Programmerare Hårdvara In-Circuit avbuggare för steg för steg avbuggning på hårdvarunivå Port Expanderare skaffar en lätt I/O expansion (2 extra portar) med hjälp av data format omvandling Ombord 2x16 teckens LCDskärm Grafi sk LCD-skärm med bakgrundsljus PICfl ash program innehåller en komplett lista över alla stödda mikrokontroller. Den sista versionen av detta program med uppdaterad lista över stödda mikrokontroller kan laddas ner från vår hem på Förpakningen innehåller: Utvecklingssystem: EasyPI CD: produkt CD med lämplig mjukvara Kablar: USB kabel Dokumentation: EasyPI, mikroicd och PICfl ash handböcker, Installation av USB drivrutiner handbok och Kretsshema för EasyPI utvecklingssystem Systemspecifikation: Nätaggregat: över DC-kontakt (7V till 23V AC eller 9V till 32V DC); eller över USB kabel (5V DC) Strömförbrukning: upp till 40mA (beroende på hur många ombord moduler är nuvarande aktiva) Mått: 26,5 x 22cm (10,43 x 8,66inch) Vikt: ~417g (0.919lbs)

5 EasyPI Utvecklingssystem Utvecklingssystemets huvuddrag Nätaggregats spänningsregulator USB-kontakt på ombord programmerare USB 2.0 programmerare med mikroicd stöd DS1820 temperatursensor sockel Kontakt på extern MICROCHIP avbuggare (ICD2 eller ICD3) USB kommunikation kontakt A/D omvandlarens provinmatningar PS/2-kontakt Ombord 2x16 teckens LCD-skärm DIP switchar att möjliggöra pull-up/pull-down resistor Urval på port pinnars pull-up/pull-down läge I/O port kontakter PIC mikrokontroller socklar Pekpanelens kontroller 15. Port expanderare 16. Kontakt på 128x64 pixlars grafisk LCD-skärm x64 pixlars grafisk LCD kontrast potentiometer 18. Pekpanelens kontakt 19. Tangentbord Menu 20. Tangentbord 4x4 21. Tryckknappar att simulera digitalingångar 22. Selektor av logiskt tillstånd 23. Strömbegränsarens ON/OFF jumper 24. Reset tryckknapp LED dioder att indikera pinnars logiska tillstånd 26. Alfanumerisk LCD-skärm kontrast anpassning 27. Kontakt på alfanumerisk LCD-skärm 28. RS-232 kommunikation konektor

6 6 EasyPI Utvecklingssystem 1.0. Anslutning av systemet till din dator Steg 1: Använd USB-kabeln för att ansluta det EasyPI utvecklingssystemet till din dator. Ena ända av USB-kabeln med en anslutning av USB B-typ bör vara kopplad till utvecklingssystemet, som visas i Figur 1-2, medan den andra änden av kabeln (USB A-typ) bör vara ansluten till datorn. Vid anslutning, se till att jumper J6 är satt i USB läge, som visas i Figur 1-1. DC-kontakt USB-kontakt 1 2 J6 nätaggregats selektor Figur 1-2: Anslutning av USB-kabeln (jumper J6 i USB-läge) POWER SUPPLY switch Figur 1-1: Nätaggregat Steg 2: Följa anvisningar för att installera USB drivrutiner och PICfl ash programmet angivna i relevanta handböcker. Det är inte möjligt att programmera PIC mikrokontroller utan att ha dessa mjukvaror installerade först. I fall att du redan har någon av s kompilatorer installerad på datorn, är det inte nödvändigt att installera om PICfl ash program eftersom det kommer att installeras automatiskt tillsammans med kompilatoren. Steg 3: Slå på ditt utvecklingssystem genom att ställa POWER SUPPLY switch till ON läge. Två LED dioder markerade som POWER och USB LINK kommer automatiskt att vara påslagen för att indikera att utvecklingssystemet är redo att användas. Använd PICfl ash programmerare för att dumpa en kod i mikrokontroller och sätt igång ditt system för att pröva och utveckla dina projekt. OBS: Om du använder några extra moduler, såsom LCD, GLCD, tilläggskretsar osv., är det nödvändigt att placera dem korrekt på utvecklingssystemet innan att slå på dessa. Annars, det finns en risk för att dessa permanent skadas. Figur 1-3: Placering av extra moduler på kretskortet

7 EasyPI Utvecklingssystem Stödda mikrokontroller Det EasyPI utvecklinssystemet innehåller åtta socklar för PIC mikrokonroller i, DIP28, DIP20, DIP18, DIP14 och DIP8 kapslar. Dessa socklar möjliggör de stödda enheter i DIP kapslar att vara direkt kopplade till utveckligskretskortet. Det fi nns två socklar för PIC mikrokontroller i DIP 18 kapsel på kretskortet. Vilken av dessa socklar kommer att användas beror enbart på pinout av mikrokontroller i bruk. Det EasyPI utvecklingssystemet levereras med mikrokontroller i DIP 40 kapsel. Jumprar som ligger brevid socklar används för att välja funktioner av mikrokontroller pinnar: Jumper J22 J23 J16 J13 J14 Läge - I/O pin VCAP - fi lter kondensator (för 16F724/727) VCAP - fi lter kondensator (för 16F722/723) - I/O pin - I/O pin - 18F2331/2431 nätaggregat OSC - RA6 och RA7 är OSC. pinnar I/U - RA6 och RA7 är I/O pinnar OSC - och är OSC. pinnar I/U - och är I/O pinnar Figur 2-1: Mikrokontroller socklar PIC mikrokontroller vanligen använder kvartskristall för att stabilisera klocktfrekvensen. Det EasyPI utvecklingssytemet har två socklar för kvartskristall. Mikrokontroller i DIP18A, DIP18B, DIP28 och kapslar använder sockel () för kvartskristall. Om mikrokontroller i DIP8, DIP14 och DIP20 kapslar används är det nödvändigt att fl ytta kvartskristall från sockel till sockel X2 (). Dessutom, det är också möjligt att ersätta den existerande kvartskristall med annan. Kvartskristallens värde beror på den högsta klockfrekvensen tillåten. Mikrokontroller i sockel 10F använder sin egen intern oscilator och är inte ansluten till någon av ovannämnda kvartskristallens socklar Figur 2-2: Placering av mikrokontroller i lämplig sockel Före du placerar en mikrokontroller i lämplig sockel, se till att nätaggregat är avstängd. Figur 2-2 visar hur man korrekt kopplar in en mikrokontroller. Figur 1 visar en obesatt 40-poliga DIP kapsel. Placera ena änden av mikrokontrollern i sokel som visas i Figur 2. Därefter sätt mikrokontrollern nedåt tills alla pinnar går in i sockeln, som visas i Figur 3. Kolla igen om allt är korrekt placerat och tryck ner lätt på mikrokontrollern tills den är ordentligt inkopplad i sockeln, som visas i Figur 4. OBS: Endast en mikrokontroller kan vara inkopplad i kretskortet samtidigt.

8 MCU 8 EasyPI Utvecklingsystem 3.0. Ombord USB 2.0 PICflash programmerare PICfl ash programmerare är ett obligatoriskt verktyg när man använder mikrokontroller. Det EasyPI utväcklingssystemet har en ombord PICfl ash programmerare med mikroicd stöd som tilllåter dig att upprätta en anslutning mellan mikrokontroller och din dator. Använd PICfl ash programmerare för att dumpa HEX fi len i mikrokontroller. Figur 3-2 visar sambandet mellan en kompilator, PICfl ash programmerare och mikrokontroller. Jumprar J10 för anslutning av PGM linje Jumprar J8 och J9 för att välja sockel med mikrokontroller Jumper J7 för att välja pins function Figur 3-1: PICflash med mikroicd programmerare Kompilation av program Bin FC23AA F43E0021A Hex. DA67F0541 Utförande av koden i binär och hexadecimal format 3 1 Skriv ett program i någon av PIC kompilatorer och generera en HEX fil; 2 Använd PICflash program för att välja en lämplig mikrokontroller och ladda HEX filen; 3 Klicka på Write-knappen för att programmera mikrokontrollern. Skriv en kod i någon av PIC kompilatorer, generera en.hex fi l och ombord programmerare kommer att ta hand om datalagring i mikrokontroller. 1 2 PICfl ash programmerarens fönster innehåller ett antal knappar för mikrokontrollerns inställning. Vissa knappar som gör programmering lättare fi nns till höger på fönstret. Det fi nns okså en knapp längst ner i fönstret som låt dig övervaka framsteg av programmering. Figur 3-2: Princip av programmerarens prestanda OBS: För mer information om PICflash programmerare hänvisa till den relevanta handbok som du får i EasyPI utvecklingssystemets förpakning.

9 EasyPI Utvecklingssystem 9 Det fi nns två sätt att programmera PIC mikrokontroller på: lågspänning programmering (Low Voltage) och högspänning programmering (High Voltage). PICfl ash programmerare använder endast lågspänning programmering under dess drivande. Detta sätt kräver spänning större än mikrokontrollers nätaggregatsspänning (i intervallet mellan 8V och 14V, beroende på typen av mikrokontroller i användning) att vara försörjd på /Vpp pin så att programmerings/avbuggnings process kan utföras. Den lågspänning programmering kan möjliggöras/blockeras med hjälp av mikrokontrollers konfi gurerings bitar. Om den lågspänning programmering är möjliggjord, programmering påbörjar genom att applicera en logisk en (1) på PGM pin. Till skillnad från detta, den högspänning programmering är alltid möjliggjord och programmeringen inleds genom att applicera hög spänning på /VPP pin. Alla PIC mikrokontroller har lågspänning programmering möjliggjord som standard. I några sällsynta fall, för att möjliggöra en mikrokontroller att vara programmerad på högspänning programmerings sätt är det nödvändigt att applicera en logisk noll (0) på PGM pin, vilket avhåller mikrokontroller från att gå in i lågspänning programmerings sätt. Beroende på mikrokontroller i användning är det möjligt att välja en av de följande pinnar, och att användas som PGM pin. Jumper J10 används som PGM pin selektor, som visas i Figur 3-3. Standard läge av jumper J10 när, och pinnar är inte anslutna till PGM linje. Läge av jumper J10 när PGM linje är ansluten till pin. Läge av jumper J10 när PGM linje är ansluten till pin. Läge av jumper J10 när PGM linje är ansluten till pin. Figur 3-3: Olika läge 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 över programmerare R R Under programmering, multiplexer avbrytar anslutning mellan mikrokontroller pinnar som används för programmering och resten av kretskortet och kopplar dessa till PICfl ash programmerare. När programmering är klar, dessa pinnar är bortkopplade från programmerare och kan användas som I/O pinnar. Mikrokontroller är inkopplad i en av följande socklar:, DIP28 DIP18A eller DIP18B. (Standard läge) Figur 3-5: Läge av jumprar J8 och J9 Mikrokontroller är inkopplad i en av följande socklar: DIP20, DIP14 eller DIP8. Jumprar J8 och J9 används för att välja sockel som ska ta emot programmerings signal. Figur 3-5 visar positionen av jumprar J8 och J9 beroende på DIP socklar i användning. används som /Vpp p in. Figur 3-6: Läge av jumper J7 används som I/O pin. (Master Clear) pins funktion beror på positionen av jumper J7. När satt i vänster-hand positionen, pin har standard funktion, dvs. den används som /Vpp. Annars, när jumper är satt i höger hand position, pin är tillgänglig som I/O pin.

10 10 EasyPI Utvecklingssystem 4.0. mikroicd (In-Circuit Avbuggare) mikroicd (In-Circuit Avbuggare) är en integrerad del av ombord programmerare. Den används med syfte att testa och avbugga program i realistisk tid. Process av testning och avbuggning är utförd genom att övervaka tillstånd av alla registrar inom mikrokontroller medan den opererar i realtid. mikroicd mjukvara är integrerad i alla kompilatorer utformad av mikroelektronika (BASIC, C och PASCAL). Så snart som mikroicd avbuggare startas upp, ett fönster, som visas i fi guren nedan, förekommer. mikroicd avbuggare kommunicerar med dator via programmerings pinnar som inte kan användas som I/O pinnar medan avbuggnings process är på gång. mikroicd avbuggarens alternativ: Instruktioner i form av ikoner En komplett lista av registrar inom programmerad mikrokontroller En lista av valda registrar som ska övervakas. Tillstånd av dessa registrar ändras under programs utförande, vilket kan ses i detta fönster Dubbel klick på Value fältet gör det möjligt för dig att ändra data format Figur 4-1: mikroicd Watch Values fönstret Start Debugger [F9] Run/Pause Debugger [F6] Stop Debugger [Ctrl+F2] Step Into [F7] Step Over [F8] Step Out [Ctrl+F8] Toggle Breakpoint [F5] Show/Hide Breakpoints [Shift+F4] Clear Breakpoints [Ctrl+Shift+F4] Var och en av dessa kommandon är aktiverad via tangentbordets genvägar eller genom att klicka på tillämpliga ikoner inom Watch Values fönstret. mikroicd avbuggare också erbjuder funktioner såsom att köra program steg för steg (single stepping), att hejda programs utförande för att undersöka tillstånd av nuvarande aktiva registrar med hjälp av brytpunkter, att följa värde av vissa variabler osv. Det följande exempel illustrerar steg-för-steg programutförande genom att använda Step Into kommando. Steg 1: I det här exampel, den 41st program linje är framhävd med blå färg, vilket betyder att den kommer att utföras nästa. Det aktuella tillståndet av alla registrar inom mikrokontroller kan ses i mikroicd Watch Values fönstret. Steg 2: När Step Into kommandot är utförd, mikrokontroller kommer att utföra 41st program rad. Nästa rad att utföra är framhävd med blå färg. Tillstånd av registrar som byts under utförandet av den här instrukionen kan ses i Watch Values fönstret. 1 2 Under utförande, programrad att utföra näst är framhävd med blå färg, medan brytpunkter är framhävda med röd färg. Run kommandot utför program i realistisk tid tills den når brytpunkt. OBS: Läs mer om mikroicd avbuggare i mikroicd avbuggare handbok.

11 EasyPI Utvecklingssystem Nätaggregat Det EasyPI utvecklingssystemet kan använda en av två strömförsörjnings källor: 1. +5V PC strömförsörjning via USB programmeringskabeln; 2. Extern strömförsörjning ansluten till DC konektorn som fi nns på kretskortet. Den MC34063A spänningsregulator används för att möjliggöra extern strömförsörjningsspänning att vara antingen AC (i intervallet mellan 7V och 23V) eller DC (i intervallet mellan 9V och 32V). Jumper J6 används som selektor av strömförsörjnings källa. Vid användning av USB strömförsörjning, jumper J6 behöver placeras i USB läge. När extern strömförsörjnings källa används, jumper J6 behöver placeras i EXT läge. Utvecklingssystemet är avstängd/påslagen genom att sätta POWER SUPPLY swtch i OFF respektive ON läge. Strömförsörjningsspänningregulator DC konektor (2) USB konektor (1) Jumper J6 används för att välja strömförsörjnings källa POWER SUPPLY switch Figur 5-1: Strömförsörjning Programmeraren använder MOSFET switch för att suspendera utvecklingssystemets strömförsörjning under programmering. När programmeringen är kl ar, programmeraren gör 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 över strömförsörjnings källa

12 12 EasyPI Utvecklingssystem 6.0. RS-232 komunikationsgränssnitt RS-232 seriell kommunikation sker via 9-pins SUB-D konektor och mikrokontrollers USART modul. För att möjliggöra denna kommunikation, är det nödvändigt att upprätta anslutning mellan RX och TX kommunikations linjer (handshaking linjer CTS och RTS används valfritt) och mikrokontrollers pinnar försedd med USART modulen med hjälp av DIP switch. Mikrokontrollers pinnar som används i den här kommunikationen har följande bemärkelserna: RX - tar emot data (receive data), TX - överför data (transmit data), CTS - clear to send and RTS - request to send. Baudhastighet (Baud rate) går upp till 115kbps. USART (universal synkron/asynkron mottagre/sändare) är ett av de vanligaste sätten att utbyta data mellan dator och perifera komponenter. För att möjliggöra USART modulen i mikrokontroller att få ingångssignaler med olika spänningsnivåer, är det nödvändigt att försörja en spänningsnivå omvandlare såsom MAX-202C. RS-232 konektor Figur 6-1: RS-232 modul DIP switchar SW7 och SW8 har för funktion att bestämma vilka av mikrokontrollers pinnar ska användas som RX och TX linjer. Mikrokontrollers pinout varierar beroende på typen av mikrokontroller. Figur 6-2 visar en mikrokontroller 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: Schema över RS-232 modul OBS: Se till att din mikrokontroller har USART modul för att den inte är nödvändigtvis integrerad i alla mikrokontroller.

13 EasyPI Utvecklingssystem PS/2 komunikationsgränssnitt PS/2 konektor möjliggör inmatningsenheter, såsom tangentbord och mus, att vara anslutna 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 mikrokontrollers pinnar och. Undvik att koppla/bortkoppla inmatningsenheter till PS/2 konektorn medan utvecklingssystemet är påslagen för det kan permanent skada mikrokontroller. PS/2 konektor Figur 7-1: PS/2 konektor (J20 och J21 är inte anslutna) Figur 7-2: PS/2 konektor (J20 och J21 är anslutna) +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: Schema över PS/2 konektor Figur 7-4: EasyPI ansluten till tangentbord 8.0. ICD Konektor ICD (In-Circuit Debugger) konektor gör det möjligt för mikrokontroller att kommunicera med ekstern ICD avbuggare (ICD2 eller ICD3)* från MICROCHIP. Jumprar J8 och J9 är placerade på samma sätt som när man använder den PICfl ash programmeraren med mikroicd utformade av MikroEektronika. Figur 8-1: ICD konektor ICD konektor CLK-PIC DATA-PIC CN RJ12 ICD Front view Side view Bottom view *ICD2 och ICD3 är MICROCHIPs registrerade varumärke Figur 8-2: ICD konektors pinout och pinnars beteckningar

14 14 EasyPI Utvecklingssystem 9.0. USB kommunikation USB konektor gör det möjligt för PIC mikrokontroller med inbyggd USB kommunikation modul att vara ansluten till perifer komponenter. För att möjliggöra USB kommunikationen 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 mikrokontrollerns pinnar och /VUSB pin blir ansluten till kondensatorer C16 och C17. Om USB kommunikation används inte, jumprar J12 bör 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 mikrokontroller med inbyggd USB modul. USB konektor Figur 9-1: USB kommunikation blockerad (standard position) Figur 9-2: USB kommunikation möjliggjord 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 processen är under kontroll av en mikrokontroller (mästere). Fördelen med denna kommunikation är att endast en mikrokontroller pin används. Alla slav enheter har som standard en unik ID kod, vilket möjliggör mästere enhet att lätt identifi era enheter som delar samma gränssnitt. DS1820 är en temperatursensor som använder 1-wire standard för sitt drivande. Den är kapabel att mäta temperaturer inom intervallet mellan -55 och 125 C och ger ±0.5 C noggranhet för temperaturer i intervallet mellan -10 och 85 C. Nätaggregatsspänning mellan 3V och 5.5V krävs för dess operation. Det tar högst 750ms för DS1820 att beräkna temperaturen med 9-bitars resolution. Det fi nns en separat sockel för DS1820 på EasyPI utvecklingssystemet. Den kan använda antingen eller pin för kommunikation med mikrokontroller. Jumper J11 har för syfte att välja pin som ska användas för 1-wire kommunikation. Figur 10-5 visar 1-wire kommunikationen med mikrokontroller via pin. OBS: Se till att halv-cirkel på kretskortet passar den runda n av DS1820 Figur 10-1: DS1820 konektor (1-wire kommunikation används inte) Figur 10-2: J11 i vänsterhand läge (1-wire kommunikation via pin) Figur 10-3: J11 i högerhand läge (1-wire kommunikation via pin) 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 över 1-wire kommunikation

16 16 EasyPI Utvecklingssystem A/D omvandlare A/D omvandlare används med syfte att omvandla en analog signal i ett tillämpligt digitalt värde. A/D omvandlare är linjär, vilket menar att ett omvandlat nummer är linjärt beroende på ingångsspännings värde. A/D omvandlare inbyggd i mikrokontroller som fi nns på EasyPI utvecklingssystemet omvandlar ett analog spännings värde i ett 10- bitars nummer. Spänningar som varierar mellan 0V och 5V DC kan tillhandahållas genom A/D provingångar. Jumper J15 används för att välja någon av följande pinnar,,, eller för A/D omvandling. R63 resistor har skyddsfunktion för den används för att begränsa strömfl od genom potentiometer eller mikrokontrollers pin. Ingångs analog spännings värde 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 över 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 över A/D omvandlaren Figur 11-5: Kopplingsschema över DIP28 A/D omvandlare OBS: För att göra det möjligt för mikrokontroller att korrekt utföra A/D omvandling är det nödvändigt att stänga av LED dioder och pull-up/pull-down resistor på port pinnar som används av A/D omvandlaren.

17 EasyPI Utvecklingssystem Lysdioder LED diod (Light-Emitting Diode) är en mycket effektiv elektronisk ljuskälla. Vid anslutningen av lysdioder är det nödvändigt att placera en resistor för strömbegränsning vars värde räknas med hjälp av formeln R=U/I där R är resistens utryckt i ohm, U är spänning på LED och I står för LED diodens ström. LED diodens spänning är vanligen ungefär 2.5V, medan ström varierar från 1mA till 20mA beroende på LED diodens typ. Det EasyPI utvecklingssystemet använder LED dioder med strömmen I=1mA. Det EasyPI har 36 LED dioder som visuellt indikerar logiskt tillstånd av varje mikrokontrollers I/O pin. En aktiv LED diod indikerar att logisk en (1) fi nns på pinen. För att möjliggöra pins tillstånd att visas är det nödvändigt att välja lämpliga portar PORTA/E, PORTB, PORTC eller PORTD med hjälp av DIP switch SW9. A K SMD LED katod MCU Mikrokontroller A I K SMD LED 472 R R=U/I SMD resistor 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 över en lysdiod och PORTB

18 18 EasyPI Utvecklingssystem Tryckknappar Det logiska tillståndet på alla mikrokontrollerns digitala ingångar kan ändras med hjälp av tryckknappar. Jumper J17 används för att avgöra det logiska tillståndet som ska tillämpas på önskade mikrokontrollers pin genom att trycka på den lämpliga tryckknappen. Skyddsresistorn används för att begränsa den högsta strömmen och därmed förhindra kortslutning från att ske. Erfarna användare kan, om behövs, blockera denna resistor med hjälp av jumper J24. Precis brevid tryckknappar fi nns det en RESET tryckknapp (återställningsknapp) som inte är ansluten till pin. Reset signalen genereras av programmerare. RSTbut C14 100nF R17 RESET RESET tryckknapp Jumper J24 används för att möjliggöra skyddsresistorn Top view Inside view Jumper J17 används för att välja det logiska tillståndet att tillämpas på pin genom att trycka på knappen 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 i läge, en logisk en (5V) kommer att appliceras på den tillämpliga mikrokontrollers pin, som visas i Figur Jumper J17 i pull-up läge R R 5V 0V 5V 0V J24 R58 220R J17 J17 Figur 13-2: Kopplingsschema över LED diod och PORTB tryckknappar

19 EasyPI Utvecklingssystem Tangentbord Det fi nns två tangentbord på det EasyPI utvecklingssystemet. Dessa är tangentbord 4x4 och tangentbord MENU. Tangentbordet 4x4 är ett standard alfanumeriskt tangentbord anslutet till mikrokontrollers PORTD. Drivande av detta tangetbord är baserad på skanna och känna principen varvid,, och pinnar är konfi gurerade som ingångar anslutna till pull-down resistor. Pinnar,, och är konfi gurerade som högnivåspännings utgångar. Tryck på en valfri knapp orsakar en logiskt en (1) att tillämpas på ingångspinnar. Tryckknappens upptäckt sker inifrån mjukvaran. Till exampel, ett tryck på knapen 6 ska orsaka en logiskt en (1) att visas på pinen. För att avgöra vilken av tryckknapparna är nedtryckt, en logisk en (1) ska tillämpas på varje av följande utgångspinnar,, och. MENU tangentbordets tryckknappar är anslutna på ett liknande sätt till PORTA knapparna. Den enda skillnaden är i knapp arrangemang. MENU tangentbordets tryckknappar är utformad så att ge möjlighet till lätt navigeringen genom menyerna. Figur 14-1: Tangentbord 4x4 "1" "1" "1" "1" Pull-down Figur 14-2: Prestanda av tangentbord 4x4 Figur 14-3: Tangentbord MENU Jumper J17 är i pull-up läge. Pinnar,, 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 över tangentbord (4x4 och MENU) och mikrokontroller

20 20 EasyPI Utvecklingssystem x16 LCD-skärm Det fi nns en ombord konektor för att koppla in alfanumerisk 2x16 LCD-skärm på det EasyPI utvecklingssystemet. Denna konektor är ansluten till mikrokontroller via PORTB port. Potentiometer P4 används för skärmens kontrast anpassning. LCD switch på DIP switch SW6 används för att slå på/stänga av skärmbakljus. Kommunikation mellan en LCD-skärm och mikrokontrollern upprättas genom att använda 4-bit läge. Alfanumeriska siffror visas i två rader vardera inehåller upp till 16 tecken på 7x5 pixlar. Konektor för alfanumerisk LCD-skärm Potentiometer för kontrast anpassning Figur 15-1: Alfanumerisk LCD konektor Figur 15-2: 2x16 LCD-skärm 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 över 2x16 LCD-skärm

21 EasyPI Utvecklingssystem Ombord 2x16 LCD-skärm Ombord 2x16 skärm är ansluten till mikrokontroller via en port expanderare. För att kunna använda denna skärm är det nödvändigt att sätta DIP switch SW10 i ON läge, och därmed ansluta ombord LCD-skärm till port expanderarens port 1. DIP switch SW6 möjliggör för port expanderare att använda seriell kommunikation. Potentiometer P5 används för skärmens kontrast anpassning. Till skilnad från LCD-skärm, ombord LCD-skärm har inte bakljus och tar emot data som ska visa med hjälp av port expanderare som använder SPI kommunikation för att kommunicera med mikrokontroller. Liksom standard 2x16 LCD-skärm, ombord 2x16 LCD skärm också visar siffror i två rader vardera innehåller upp till 16 tecken på 7x5 pixlar. DIP switch SW10 för att slå på ombord 2x16 LCD-skärm Potentiometer för kontrast anpassning Figur 16-1: Ombord 2x16 LCD skärm 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 över ombord 2x16 LCD-skärm

22 22 EasyPI Utvecklingssystem x64 grafisk LCD-skärm 128x64 grafi sk LCD-skärm (128x64 GLCD) ger en avancerad metod för att visa grafi ska meddelande. Den är ansluten till mikrokontroller via PORTB och PORTD. GLCD-skärm har en upplösning på 128x64 pixlar, vilket låter dig visa diagram, tabeller och andra grafi ska innehåll. Eftersom 2x16 alfanumerisk LCD-skärm också använder PORTB port, den kan inte användas av båda skärmar samtidigt. Potentiometer P3 används för GLCD-skärmens kontrast anpassning. Switch 8 på DIP switch SW6 används för att slå på/stänga av skärmbakljus. Potentiometer för kontrast anpassning GLCD konektor Pekpanel konektor Figur 17-1: GLCD-skärm Figur 17-2: GLCD konektor 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 över GLCD-skärm

23 EasyPI Utvecklingssystem Pekpanel Pekpanel är en tunn, självhäftande, transparent panel känslig mot beröring. Den placeras över en GLCD skärm. Det huvudsyftet med den här panelen är att registrera tryck på vissa särskilda punkter på skärmen och att överföra dess koordinata i form av analog spänning till mikrokontroller. Switchar 5,6,7 och 8 på DIP switch SW9 används för att ansluta pekpanelen till mikrokontroller Figur 18-1: Pekpanel Figur 18-1 visar hur man placerar en pekpanel över en GLCD-skärm. Se till att platta kabeln ligger till vänster om GLCD-skärm, som visas i Figur 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 över pekpanel Figur 18-3: Placering av pekpanel Figur 18-3 visar i detalj hur man ansluter en pekpanel till mikrokontroller. Ta den enden av platta kabeln nära CN13 konektor, som visas i Figur 1. Koppla in kabeln i kontakten, som visas i Figur 2, och tryck lätt så att den passar konektorn, som visas i Figur 3. Nu kan du koppla in en GLCD-skärm i lämpliga kontakten, som visas i Figur 4. OBS: LED dioder och pull-up/pull-down resistor på PORTA ports och pinnar måste vara avstängda vid användningen av pekpanelen.

24 24 EasyPI Utvecklingssystem I/O Portar Längst den högra n av utvecklingssystemet fi nns det sju 10-pinnars konektor som är anslutna till mikrokontrollers I/O portar. Några av konektor pinnar är direkt anslutna till mikrokontrollers pinnar, medan vissa av dem är anslutna med jumprar. DIP switches SW1-SW5 gör det möjligt för varje konektor pin att anslutas till en pull-up/pull-down resistor. Om port pinnar kommer att anslutas till pull-up eller pull-down resistor beror på läget av jumprar J1-J5. 2x5 PORTA konektor Jumper för pull-up/ pulldown resistor urval DIP switch för att slå på pull-up/pull-down resistor för varje pin Extra modul ansluten till PORTC Figur 19-2: J2 i pull-down läge Figur 19-1: I/O portar Figur 19-3: J2 i pull-up läge SW2: 1-8 = ON Jumper J2 i pull-down läge Jumper J17 i läge 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 över PORTB

25 EasyPI Utvecklingssystem 25 Pull-up/pull-down resistor möjliggör att ställa logisk nivå på alla mikrokontroller ingångspinnar när de är i inaktivt tillstånd. Denna nivå beror på läge av pull-up/pull-down jumprar. Den pinen med berörda DIP switch SW2, jumper J2 och tryckknapp med jumper J17 används här med för att förklara drivande av pull-up/pull-down resistor. Principen av deras operation är identisk för alla pinnar på mikrokontroller. R R RN2 J2 SW2 5V 0V J24 8x R58 220R J17 För att göra det möjligt för PORTB pinnar att vara anslutna till pull-down resistorer är det nödvändigt att ställa jumper J2 i låg läge, och därmed skaffa en 8x resistor nätet med en logisk noll (0V). Att försörja pinen med signalen är det nödvändigt att sätta switch 1 på DIP switch SW2 i ON läge. Detta ska leda till att microcontrollers pin blir pulled down till den låga logiska nivån (0V) i sitt inaktivt tillstånd. Jumper J17, som används för att bestämma pins logiska tillstånd genom att trycka på tryckknappar, bör sättas i motsatt position från jumper J2. Som ett resultat, varje gång du trycker på tryckknappen, en logisk en (1) kommer att visas på pinen. Figur 19-5: Jumper J2 i pull-down och J17 i pull-up läge R R J2 Figur 19-6: Jumper J2 i pull-up och J17 i pull-down läge RN2 SW2 5V 0V J24 8x R58 220R J17 För att göra det möjligt för PORTB pinnar att vara anslutna till pull-up resistorer är det nödvändigt att sätta jumper J2 i hög läge (5V) och jumper J17 i låg läge (0V). Detta möjliggör för varje PORTB pin att bli pulled up till den höga logiska nivån (5V) i sitt inaktivt tillstånd. För att utföra det är det nödvändigt att sätta tillämpliga switch på DIP switch SW2 i ON läge. Som ett resultat, varje gång du trycker på tryckknappen, en logisk noll (0) kommer att visas på pinen. J2 J17 5V 0V I det här fallet, jumprar J2 och J17 har samma logiskt tillstånd, vilket betyder att ett tryck på tryckknappen kommer inte att framkalla någon pin att ändra sitt logiska tillstånd. Figur 19-7: Jumpers J2 och J17 i samma läge

26 26 EasyPI Utvecklingssystem Port expanderare SPI kommunikationslinjer och MCP23S17 kretsen ger det EasyPI utvecklingssystemet att öka antalet tillgängliga I/O portar med två portar. Om port expanderare kommunicerar med mikrokontrollern över DIP switch SW6, då de följande mikrokontrollers pinnar,,, och som användas för SPI kommunikation kan inte används som I/O pinnar. Switchar INTA och INTB på DIP switch SW10 möjliggör ett avbrott att ske med hjälp av MCP23S17. Jumper för att välja ut pull-up/pull-down resistor PORT0 PORT1 DIP switch som kopplar samman port expanderare och mikrokontroller Figur 20-2: DIP switch SW6 när port expanderare är aktiverade Figur 20-1: Port expanderare SW6: CS#, RST, SCK, MISO, MOSI = ON SW10: INTA, INTB = ON Jumprar J18 och J19 i hög läge 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 över 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