EasyAVR 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
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
EasyAVR6 Utvecklingssystem 3 INNEHÅLL Inledning till EasyAVR6 utvecklingssystem... 4 Utvecklingssystemets huvuddrag... 5 1.0. Anslutning av systemet till din dator... 6 2.0. Stödda mikrokontroller... 7 3.0. Ombord USB 2.0 AVRprog programmerare... 8 4.0. Extern AVRISP mkii programmerare... 9 5.0. JTAG konektor... 10 6.0. Klockgenerator... 10 7.0. Nätaggregat... 11 8.0. RS-232 kommunikationsgränssnitt... 12 9.0. PS/2 kommunikationsgränssnitt... 13 10.0. DS1820 temperatursensor... 14 11.0. A/D omvandlare... 15 12.0. Lysdioder... 16 13.0. Tryckknappar... 17 14.0. Tangentbord... 18 15.0. Alfanumerisk 2x16 teckens LCD-skärm... 19 16.0. Ombord 2x16 teckens LCD-skärm med seriell kommunikation... 20 17.0. 128x64 pixlars grafi sk LCD-skärm... 21 18.0. Pekpanel... 22 19.0. I/O portar... 23 20.0. Port expanderare (ytterligare I/O portar)... 25
4 EasyAVR6 Utveckligssystem Inledning till EasyAVR6 utvecklingssystem Det EasyAVR6 utvecklingssystemet är ett extraordinärt utvecklingsverktyg som används för att programmera och experimentera med AVR mikrokontroller från Atmel. Det finns en ombord programmerare på kretskortet som skaffar ett gränssnitt mellan mikrokontroller och dator. Du bara bör skriva en kod i någon av AVR kompilatorer, generera en HEX fil och programmera din mikrokontroller med hjälp av AVRprog programmerare. Åtskiliga ombord moduler, liksom 128x64 pixlars grafisk LCD, 2x16 teckens LCD-skärm, ombord 2x16 teckens LCD-skärm, tangentbord 4x4, port expanderare osv., låter dig enkelt simulera prestanda av målenheten. AVR DEVELOPMENT BOARD Fullfjädrat och användarvänligt utvecklingssystem för AVR mikokontroller Högpresterande USB 2.0 Ombord Programmerare Port Expanderare skaffar en lätt I/O expansion (2 extra portar) genom att omvandla dataformat Alfanumerisk Ombord 2x16 teckens LCD-skärm med Seriell Kommunikation Grafi sk LCD-skärm med bakljus AVRfl 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 www.mikroe.com Förpakningen innehåller: Utvecklingssystem: EasyAVR6 CD: produkt CD med lämplig mjukvara Kablar: USB kabel Dokumentation: EasyAVR6 och AVRfl ash handböcker, Installation av USB drivrutiner handbok och Kretsshema för EasyAVR6 utvecklingssystemet Systemspecifikation: Nätaggregat: över DC-kontakt (7V till 23V AC eller 9V till 32V DC); eller över USB kabel (5V DC) Strömförbrukning: 50mA (alla ombord moduler är inaktiva) Mått: 26,5 x 22cm (10,4 x 8,6inch) Vikt: ~417g (0.92lbs)
EasyAVR6 Utvecklingssystem 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 29 11 28 27 26 25 12 13 14 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 Utvecklingssystemets huvuddrag 1. Nätaggregats spänningregulator 2. USB-kontakt på ombord programmerare 3. USB 2.0 programmerare AVRprog 4. Kontakt på extern AVR ISP programmerare 5. JTAG gränssnitt kontakt 6. A/D omvandlarens provinmatningar 7. PS/2-kontakt 8. Ombord 2x16 teckens LCD-skärm 9. DIP switchar att möjliggöra pull-up/pull-down resistor 10. Urval på port pinnars pull-up/pull-down läge 11. I/O port kontakter 12. AVR mikrokontroller socklar 13. Pekpanelens kontroller 14. Port expanderare 15. 128x64 pixlars grafi sk LCD kontrast potentiometer 16. Kontakt på 128x64 pixlars grafi sk LCD-skärm 17. Klockgenerator 18. Kontakt på pekpanel 19. Tangentbord Menu 20. Tangentbord 4x4 21. Tryckknappar att simulera digitalingångar 22. Selektor av logiskt tillstånd 23. Strömbegränsarens ON/OFF jumper 24. Reset tryckknapp 25. 35 LED dioder att indikera pinnars logiska tillstånd 26. DS1820 temperatursensor sockel 27. Alfanumerisk LCD-skärm kontrast anpassning 28. Kontakt på alfanumerisk LCD-skärm 29. RS-232 kommunikation kontakt
6 EasyAVR6 Utveckligssystem 1.0. Anslutning av systemet till din dator Steg 1: Följ anvisningarna för att installera USB drivrutiner och AVRflash programmet angivna i relevanta handböcker. Det är inte möjligt att programmera AVR 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 återinstallera AVRflash program eftersom det kommer att installeras automatiskt med kompilatorn. Steg 2: Använd USB-kabeln för att ansluta det EasyAVR6 utvecklingssystemet till din dator. Ena ända av USB-kabeln med en anslutning av USB B-typ bör vara kopplat 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 3: Slå på ditt utvecklingssystem genom att ställa POWER SUPPLY switch i ON läge. Två LED dioder markerade som POWER och USB LINK kommer att vara påslagen för att indikera att utvecklingssystemet är färdig att användas. Använd ombord AVRprog programmerare och AVRflash program 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 skada de permanent. Se Figur 1-3 som visar deras rätta placering. Figur 1-3: Placering av extra moduler på kretskort
EasyAVR6 Utvecklingssystem 7 2.0. Stödda mikrokontroller Det EasyAVR6 utvecklinssystemet innehåller nio separata socklar för AVR mikrokonroller i, DIP28, DIP20, DIP14 och DIP8 kapslar. Dessa socklar möjliggör de stödda enheter i DIP kapslar att vara direkt kopplade till utveckligskretskortet. Det finns två socklar för AVR mikrokontroller i, DIP20 och DIP8 kapslar på kretskortet. Vilken av dessa socklar kommer att användas beror enbart på pinout av mikrokontroller i bruk. Det EasyAVR6 utvecklingssystemet levereras med mikrokontroller i DIP 40 kapsel. Jumprar J10 och J11 som ligger brevid socklar DIP28 och DIP8 används för att välja syfte av mikrokontrollerns pinnar: Figur 2-1: Mikrokontroller socklar Jumper Läge Function J10 J11 OSC är en I/O pin Pin är försörjd med klocksignal från ombord oscillator Pin är ansluten till är en I/O pin AVR mikrokontroller kan använda antingen inbyggd (intern) eller ombord (extern) oscillator som en klocksignal källa. Klockgenerator som fi nns på utvecklingskretskortet genererar klocksignal för de fl esta stödda mikrokontroller. - Mikrokontroller placerade i DIP8A sockeln använder sin egen intern oscilator för att generera klocksignal och är inte ansluten till ombord oscillatorn. - Mikrokontroller placerade i DIP8B sockeln kan använda antingen intern eller ekstern oscillator, vilket beror på läge av jumper J10. 1 3 4 Figur 2-2: Placering av mikrokontroller i lämplig sockel Före du kopplar in mikrokontroller i lämplig sockel, se till att strömförsörjningen 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 sokeln 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 placerad på kretskortet samtidigt.
MCU 8 EasyAVR6 Utveckligssystem 3.0. Ombord USB 2.0 AVRprog programmerare AVRprog programmerare är ett verktyg som används för att dumpa HEX kod i mikrokontroller. Det EasyAVR6 utvecklingssystemet har en ombord AVRprog programmerare som tilllåter dig att upprätta en anslutning mellan mikrokontroller och din dator. Figur 3-2 visar sambandet mellan en kompilator, AVRflash program och mikrokontroller. USB kontakt på programmerare Programmerarens chip Jumprar J8 används för att välja programmerare (inbyggd eller ombord) för att programmera AVR chip med Figur 3-1: AVRprog programmerare Program kompilering 1110001001 Bin. 0110100011 0111010000 2FC23AA7 1011011001 F43E0021A Hex. DA67F0541 Laddning av HEX kod 3 1 Skriv ett program i någon av AVR kompilatorer och generera en HEX fil; 2 Använd AVRflash program för att välja en lämplig mikrokontroller och ladda HEX filen; 3 Klicka på Write-knappen för att programmera mikrokontrollern. 1 2 På den högra n av AVRflash programmets huvudfönster finns det ett antal knappar som gör programmering enklare. Det finns okså ett alternativ längst ner i fönstret som låter dig övervaka framsteg av programmering. Skriv en kod i någon av AVR kompilatorer, generera en HEX fi l och ombord programmerare kommer att ta hand om datalagring i mikrokontroller. Figur 3-2: Princip av programmerarens prestanda OBS: För mer information om AVRprog programmerare hänvisa till den relevanta handbok som du får i EasyAVR6 utvecklingssystemets förpakning.
EasyAVR6 Utvecklingssystem 9 AVR mikrokontroller programmeras med hjälp av SPI seriell kommunikation via de följande mikrokontroller pinnar MISO, MOSI och SCK. Build-in programmer AVRprog MISO MOSI SCK Multiplexer MISO MOSI SCK PROG CHIP D- D+ USB DATA Programming lines User interface R R R Under programmering, multiplexer avbrytar förbindelse mellan mikrokontroller pinnar som används för programmering och resten av kretskortet och kopplar dessa till AVRprog programmerare. När programmering är klar, dessa pinnar är bortkopplade från programmerare och kan användas som I/O pinnar. 4.0. External AVRISP mkii programmerare Vid n av ombord programmeraren, det EasyAVR6 utvecklingssystemet kan också utnyttja den extern AVRISP programmeraren från Atmel för att programmera mikrokontroller. Sådan programmerare är kopplad in i AVR ISP-kontakten. För att göra det möjligt för en mikrokontroller att programmeras genom att använda denna programmerare, är det nödvändigt att sätta jumper J8 i EXTERNAL läge innan programmerare slås på. Använd därefter jumper J7 för att välja lämplig mikrokontroller sockel. Jumper J8 i EXTERNAL läge aktiverar extern AVRISP programmerare Jumper J8 i ON-BOARD läge aktiverar ombord programmerare Läget av jumper J7 när den externa programmeraren används för att programmera mikrokontroller i DIP20B och DIP8 kapslar. Läget av jumper J7 när den externa programmeraren används för att programmera mikrokontroller i DIP14 kapsel. Figur 4-1: Placering av jumper J7 Läget av jumper J7 när den externa programmeraren används för att programmera mikrokontroller i och DIP20A kapslar. Läget av jumper J7 när den externa programmeraren används för att programmera mikrokontroller i DIP28 kapsel. Figur 4-2: AVRISP mkii ansluten till utvecklingssystem
10 EasyAVR6 Utveckligssystem 5.0. JTAG Konektor JTAG ICE är en emulator som används för AVR mikrokontroller med inbyggt JTAG gränssnitt (Mega AVR mikrokontroller). JTAG ICE används framför allt med AVR Studio programmet. JTAG konektorn inbyggd i AVR mikrokontroller är en modifi erad version av det ursprungliga JTAG gränssnittet. Den gör att inehållet i interna EEPROM och FLASH minne kan förändras (programmering av mikrokontroller). JTAG ICE emulator använder en manlig 2x5 konektor för att upprätta anslutning med utvecklingssystem Figur 5-1: JTAG konektor Figur 5-2: JTAGICE mkii ansluten till utvecklingssystem JTAG konektorn är direkt ansluten till mikrokontroller pinnar och på grund av det beror den inte på läge av jumprar J7 och J8 som annars måste ställas in när AVRprog och AVR ISP programmerare används. 6.0. Klockgenerator Det fi nns en klockoscillator på kretskortet som används som klocksignalens extern källa. Den kvartskristall som används för att stabilisera klockfrekvensen är kopplad in i lämplig sockel och därför kad alltid ersättas med en annan. Dess högsta värde beror på den högsta operationsfrekvensen av mikrokontroller. Figur 6-1: Oscillator Kvartskristall X2 kopplad in i lämplig sockel och kan lätt ersättas på grund av det R64 1M U9E 74HC04 C34 22pF X2 8MHz C35 22pF U9C 74HC04 R65 1K EXT CLOCK C33 100nF A Figur 6-2: Kopplingsschema över oscillator
EasyAVR6 Utvecklingssystem 11 7.0. Nätaggregat Det EasyAVR6 utvecklingssystemet kan använda en av två strömförsörjnings källor: 1. +5V PC nätaggregat via USB programmering kabel; 2. Extern nätaggregat ansluten till DC konektorn som fi nns på kretskortet. Den MC34063A spänningsregulator och Gretz likriktare 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 användningen av USB strömförsörjning, jumper J6 behöver placeras i USB läge. När extern nätaggregat används, jumper J6 behöver placeras i EXT läge. Utvecklingssystemet är avstängd/påslagen genom att sätta POWER SUPPLY switch i OFFrespektive ON läge. Nätaggregatsspänningregulator DC kontakt USB kontakt Jumper J6 som nätaggregats selektor POWER SUPPLY switch Figur 7-1: Nätaggregat AC/DC kontakt EXT EXT J6 J6 USB USB USB kontakt AC/DC CN16 A Side view K 4x1N4007 D13 D14 D12 D15 Side view E1 330uF 330 35A 8N6 U10 SWC SWE CT R57 0.22 DRVC IPK Vin CMPR Side view 221 Top view L2 220uH -5V OFF J6 ON -USB 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 106 10V K Side view 106 10V + Figur 5-2: Kopplingschema över nätaggregat
12 EasyAVR6 Utveckligssystem 8.0. RS-232 komunikationsgränssnitt USART (universal synkron/asynkron mottagre/sändare) är ett av de vanligaste sätten att utbyta data mellan dator och perifera komponenter. RS-232 seriell kommunikation sker via 9-pin SUB-D konektor och mikrokontrollers USART modulen. För att möjliggöra denna kommunikation, är det nödvändigt att upprätta anslutning mellan RX och TX kommunikationslinjer och mikrokontroller pinnar försedd med USART modulen med hjälp av DIP switch SW9. Mikrokontroller pinnar som används i den här kommunikationen har följande bemärkelserna: RX - ta emot data (receive data) och TX - överföra data (transmit data). Baudhastighet (Baud rate) går upp till 115kbps. För att möjliggöra USART modulen i mikrokontroller att få ingångssignaler med olika spänningsnivåer, är det nödvändigt att försörja en spänningsnivå omvandlare som MAX-202C. RS-232 konektor Figur 8-1: RS-232 modul DIP switch SW9 har för syfte att bestämma vilka av mikrokontroller pinnar kommer att användas som RX och TX linjer. Mikrokontrollers pinout varierar beroende på typen av mikrokontroller. Figur 8-2 visar sambandet mellan RS-232 modulen och en mikrokontroller i kapsel (ATMEGA16). SW9: RX=, TX= = ON SUB-D 9p RS232 9 6 5 1 Bottom view 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 MAX202 1 6 C31 RX 100nF TX R54 1K SW9 A Figur 8-2: Kopplingsschema över RS-232 modul OBS: Se till att din mikrokontroller har USART modul för att den inte är nödvändigtvis integrerad i alla AVR mikrokontroller.
EasyAVR6 Utvecklingssystem 13 9.0. 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 J16 och J17, vilket resulterar i att DATA och CLK linjer är anslutna till mikrokontrollers pinnar RC0 och RC1. Undvik att koppla/bortkoppla inmatningsenheter till PS/2 konektorn medan utvecklingssystemet är påslagen för det kan permanent skada mikrokontroller. PS/2 konektor Figur 9-1: PS/2 konektor (J16 och J17 är inte placerade) Figur 9-2: PS/2 konektor (J16 och J17 är placerade) Jumprar J16 och J17 är placerade A J16 J17 R38 1K R37 1K +5V NC DATA NC CLK NC PS/2 CLK NC DATA Front view 4 2 1 3 6 5 Bottom view Figur 9-3: Kopplingsschema över PS/2 konektor Figur 9-4: EasyAVR6 ansluten till tangentbord
14 EasyAVR6 Utveckligssystem 10.0. DS1820 temperatursensor 1-wire seriell kommunikation gör att data kan överföras via en enda kommunikationslinje medan själva processen är under kontroll av en mikrokontroller (mästare). Fördelen med denna kommunikation är att endast en mikrokontrollers pin används. Alla slav enheter har som standard en unik ID kod, vilket möjliggör mästare enhet att lätt identifi era enheter som delar samma gränssnitt. DS1820 är en temperatursensor som använder 1-wire standard för sin prestanda. 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 av 3V till 5.5V krävs för dess prestanda. Det tar högst 750ms för DS1820 att beräkna temperaturen med 9-bitars upplösning. Det fi nns en separat sockel för DS1820 på det EasyAVR6 utvecklingssystemet. Den kan använda antingen eller pin för kommunikation med mikrokontroller. Jumper J9 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) Jumper J9 satt i läge 125 C -55 C DS1820 DQ DQ DS 1820 Botoom view R1 1K J9 DQ A Figur 10-4: Kopplingsschema över 1-wire kommunikation
EasyAVR6 Utvecklingssystem 15 11.0. A/D omvandlare A/D omvandlare används för 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 levereras med det EasyPIC6 utvecklingssystemet omvandlar ett analog spänningsvärde i ett 10-bitars nummer. Spänningar som varierar mellan 0V och 5V DC kan tillhandahållas genom A/D provingångar. Jumper J12 används för att välja någon av följande pinnar,,, eller för A/D omvandling. R63 resistor har skyddsfunktion för den används för att begränsa strömflödet genom potentiometer eller mikrokontrollers pin. Ingångs analog spännings värde kan variera linjärt med hjälp av potentiometer P1 (10k). är A/D ingång DIP14 J12 R63 220R P1 P1 Figur 11-1: ADC (standard läge av jumper) Figur 11-2: pin som används som A/D omvandlarens ingång Top view Figur 11-3: Sambandet mellan AVR mikrokontroller i DIP14 kapsel och A/D omvandlarens provingångar är A/D ingång är A/D ingång A J12 R63 220R Top view P1 P1 DIP20 A A J12 R63 220R Top view P1 P1 Figur 11-4: Sambandet mellan AVR mikrokontroller i kapsel och A/D omvandlarens provingångar Figur 11-5: Sambandet mellan AVR mikrokontroller i DIP20B kapsel och A/D omvandlarens provingångar 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.
16 EasyAVR6 Utveckligssystem 12.0. Lysdioder LED diod (Light-Emitting Diode) är en mycket effektiv elektronisk ljuskälla. Vid anslutningen av LED dioder, är det nödvändigt att placera en resistor för strömbegränsning vars värde beräknas 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 typ av lysdioden. Det EasyAVR6 utvecklingssystemet använder LED dioder med strömmen I=1mA. Det EasyAVR6 har 35 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 SW8. SMD LED katod A K I A K SMD LED 472 R R=U/I MCU Mikrokontroller SMD resistor som begränsar strömfl ödet via en lysdiod Figur 12-1: LED dioder SW8: PORTA = ON A LD1 LD2 LD3 LD4 LD5 LD6 LD7 LD8 RN13 8x4K7 SW8 PORTA/E Figur 12-2: Kopplingsschema över LED diod och PORTA
EasyAVR6 Utvecklingssystem 17 13.0. Tryckknappar Det logiska tillståndet på alla mikrokontrollers 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 J18. Precis brevid tryckknappar finns det en tryckknapp (återställningsknapp) som inte är ansluten till MCLR pin. Reset signalen genereras av programmeraren. RSTbut C32 100nF R20 tryckknapp Jumper J18 används för att möjliggöra skyddsresistorn Top view Inside view Jumper J13 används för att välja det logiska tillståndet att tillämpas på pin genom att trycka på knappen Bottom view Side view Tryckknappar används för att simulera digitala ingångar Figur 13-1:Tryckknappar Genom att trycka på någon av tryckknapparna (-) när jumper J13 är satt i läge, en logisk en (5V) kommer att appliceras på den tillämpliga mikrokontrollers pin, som visas i Figur 13-2. Jumper J13 i läge A 5V 0V 5V 0V J18 R58 220R J13 J13 Figur 13-2: Kopplingsschema över PORTA tryckknappar
18 EasyAVR6 Utveckligssystem 14.0. Tangentbord Det finns två tangentbord på det EasyAVR6 utvecklingssystemet. Dessa är tangentbord 4x4 och tangentbord MENU. Tangentbordet 4x4 är ett standard alfanumeriskt tangentbord anslutet till mikrokontrollers PORTC. Drivande av detta tangetbord är baserad på skanna och känna principen varvid,, och pinnar är konfigurerade som ingångar anslutna till pull-down resistor. Pinnar,, och är konfigurerade som högnivåspännings utgångar. Tryck på en valfri knapp orsakar en logisk en (1) att tillämpas på ingångspinnar. Tryckknappens upptäckt sker inifrån mjukvaran. Till exampel, ett tryck på knappen 6 ska orsaka en logiskt en (1) att visas på pinen. För att avgöra vilken av knapparna är nedtryckt, en logisk en (1) 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 J13 är i läge. Pinnar,, och är anslutna till pulldown resistorer via DIP switch SW3 A up pull down J3 RN3 SW3 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 T43 6 7 * T39 T40 8 T44 9 0 T45 # T47 T48 T49 B C D T50 T51 T52 T53 T55 T58 ENTER J13 T57 T54 J18 T56 T59 CANCEL R58 220R Figur 14-4: Kopplingsschema över tangentbord (4x4 och MENU) och mikrokontrollern
EasyAVR6 Utvecklingssystem 19 15.0. Alfanumerisk 2x16 LCD-skärm Det fi nns en ombord konektor för att koppla in alfanumerisk 2x16 LCD-skärm på det EasyPIC6 utvecklingssystemet. Denna konektor är ansluten till mikrokontroller via PORTD port. Potentiometer P7 används för skärmens kontrast anpassning. DISP-BCK switch på DIP switch SW10 används för att slå på/stänga av skärmbakljus. Kommunikation mellan en LCD-skärm och mikrokontroller 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 2x16 LCD-skärm konektor Figur 15-2: 2x16 LCD-skärm SW10: DISP-BCK = ON A CN7 1 VO VO RS R/W E P7 R43 10 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 LED+ LED- Top view DISP-BCK SW10 LCD Display 4-bit mode Figur 15-3: Kopplingsschema över 2x16 LCD-skärm
20 EasyAVR6 Utveckligssystem 16.0. Ombord 2x16 LCD-skärm med seriell kommunikation Ombord 2x16 skärm är ansluten till mikrokontroller via en port expanderare. För att kunna använda denna skärm, är det nödvändigt att sätta switchar (1-6) på DIP switch SW10 i ON läge, och därmed ansluta ombord LCD-skärm till port expanderarens port 1. DIP switchar SW6, SW7 och SW9 möjliggör port expanderaren 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 visas 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. Potentiometer för kontrast anpassning DIP switch SW10 för att slå på ombord 2x16 LCD-skärm Figur 16-1: Ombord 2x16 LCD skärm SW6, SW7: CS, RST, SCK, MISO, MOSI = ON SW10: 1-6 = ON A SW9 SW7 SW6 PE-INTA PE-INTB SPI-MOSI SPI-MISO SPI-SCK PE-CS# PE- RST# LCD Display COG 2x16 Vo RS R/W E 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 DISP-BCK P01_LED SW10 U5 G G P1.2 G P1.3 G P1.4 G P1.5 G P1.6 G P1.7 G PE-CS# CS SPI-SCK SCK SPI-MOSI SI SPI-MISO SO R2 100K MCP23S17 G G G G G G G G INTA INTB A2 A1 A0 PE-INTA PE-INTB PE- RST# Top view Figur 16-2: Kopplingsschema över ombord 2x16 LCD-skärm
EasyAVR6 Utvecklingssystem 21 17.0. 128x64 grafisk LCD-skärm 128x64 grafisk LCD-skärm (128x64 GLCD) ger en avancerad metod för att visa grafiska meddelande. Den är ansluten till mikrokontroller via PORTC och PORTD. GLCD-skärm har en upplösning på 128x64 pixlar, vilket låter dig visa diagram, tabeller och andra grafiska innehåll. Eftersom 2x16 alfanumerisk LCD-skärm även använder PORTD port, den kan inte användas av båda skärmar samtidigt. Potentiometer P6 används för GLCD-skärmens kontrast anpassning. Switch 7 på DIP switch SW10 används för att slå på/stänga av skärmbakljus. Potentiometer för kontrast anpassning GLCD konektor Konektor på pekpanel Figur 17-1: GLCD-skärm Figur 17-2: GLCD konektor SW10: DISP-BCK = ON A CS1 CS2 Vo Vo Top view RS R/W E D0 D1 D2 D3 D4 D5 Vee D6 D7 RST Vee LED+ LED- P6 R28 10 CN6 1 20 DISP-BCK SW10 Figur 17-3: Kopplingsschema över GLCD-skärm
22 EasyAVR6 Utveckligssystem 18.0. 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 SW8 används för att ansluta pekpanelen till mikrokontroller. 1 3 4 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 SW8: BOTTOM, LEFT, DRIVEA, DRIVEB = ON RIGHT -MCU Q15 BC856 -MCU 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 -MCU R47 R44 1K -MCU R50 1K TOUCHPANEL CONTROLLER BOTTOM LEFT DRIVEA DRIVEB SW8 A Figur 18-2: Kopplingsschema över pekpanel 1 3 4 Figur 18-3: Placering av pekpanel Figur 18-3 visar i detalj hur man ansluter en pekpanel till mikrokontroller. Ta den änden 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 kontakten, 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 port måste vara avstängda vid användningen av pekpanelen.
EasyAVR6 Utvecklingssystem 23 19.0. I/O portar Längst den högra n av utvecklingssystemet finns 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 switchar 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 PORTB konektor Jumper för pull-up/ pulldown resistor urval Figur 19-2: J3 i pull-down läge DIP switch för att slå på pull-up/pull-down resistor för varje pin Extra modul ansluten till PORTC Figur 19-1: I/O portar Figur 19-3: J3 i pull-up läge SW1: 1-8 = OFF Jumper J1 i pull-down läge Jumper J13 i läge up pull down J1 RN1 SW1 8x A PORTA CN8 LD1 LD2 LD3 LD4 LD5 LD6 LD7 LD8 RN13 8x4K7 J13 J18 R58 220R T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 Figur 19-4: Kopplingsschema över PORTA
24 EasyAVR6 Utveckligssystem 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 SW1, jumper J1 och tryckknapp med jumper J13 används här för att förklara prestanda av pull-up/pull-down resistor. Principen av deras prestanda är identisk för alla pinnar på mikrokontroller. A up pull down J1 RN1 SW1 5V 0V J18 8x R58 220R J13 För att göra det möjligt för PORTA pinnar att vara anslutna till pull-down resistorer, först är det nödvändigt att ställa jumper J2 i Down-läge. Detta gör att alla PORTA pinnar kan förses med en logisk noll (0V) i inaktivt tillstånd via jumper J1 och 8x resistor nätverk. Att försörja pinen med en sådan signal, är det nödvändigt att sätta switch på DIP switch SW1 i ON läge. Som ett resultat, varje gång du trycker på tryckknappen, en logisk en (1) kommer att visas på pinen, förutsatt att jumper J13 är i läge. Figur 19-5: Jumper J1 i pull-down och J13 i pull-up läge A up pull down J1 RN1 SW1 5V 0V J18 8x R58 220R J13 För att möjliggöra PORTA pinnar att anslutas till pullup resistorer och port ingångspinnar att aktiveras med en logisk noll (0) är det nödvändigt att ställa jumper J1 i Up-läge (5) och jumper J13 i -läge (0V). Likaså bör pin på DIP switch SW1 bör ställas i ON läge för att möjliggöra alla PORTA ingångspinnar att förses med en logisk en (5V) i inaktivt tillstånd via resistor. Den switch förser pin med denna spänning via samma resitor. Som ett resultat, varje gång du trycker på tryckknappen, en logisk noll (0) kommer att visas på pinen. Figur 19-6: Jumper J1 i pull-up och J13 i pull-down läge up pull down J1 J13 5V 0V I fall att jumprar J2 och J13 har samma logiska tillstånd, tryck på någon tryckknapp kommer inte att orsaka att någon ingångspin ändrar sitt logiska tillstånd. Figur 19-7: Jumpers J1 och J13 i samma läge
EasyAVR6 Utvecklingssystem 25 20.0. Port expanderare (ytterligare I/O portar) SPI kommunikationslinjer och MCP23S17 kretsen ger det EasyAVR6 utvecklingssystemet möjlighet att öka antalet tillgängliga I/O portar med två portar. Om port expanderare kommunicerar med mikrokontroller över DIP switchar SW6 och SW7, då mikrokontroller pinnar som används för SPI kommunikation kan inte användas som I/O pinnar. Switchar INTA och INTB på DIP switch SW9 möjliggör ett avbrott att ske med hjälp av MCP23S17. Jumper för att välja ut pull-up/pull-down resistor PORT0 DIP switch som kopplar port expanderare med mikrokontroller PORT1 Figur 20-2: DIP switchar SW6 och SW7 när port expanderare är aktiverade Figur 20-1: Port expanderare Mikrokontroller kommunicerar med port expanderare (MCP23S17 krets) med seriell kommunikation (SPI). Fördelen med denna kommunikation är att endast fyra kommunikationslinjer används för att överföra och ta emot data samtidigt: MOSI MISO SCK CS - Master Output, Slave Input (mikrokontroller utgång, MCP23S17 ingång) - Master Input, Slave Output (mikrokontroller ingång, MCP23S17 utgång) - Serial Clock (mikrokontroller klocksignal) - Chip Select (möjliggör dataöverföring) Dataöverföring utförs i båda riktningarna samtidigt genom MOSI och MISO linjer. Den MOSI linjen används för att överföra data från mikrokontroller till port expanderare, medan den MISO linjen överför data från port expanderare till mikrokontroller. Mikrokontrollern initierar dataöverföring när CS pin drivs låg (0V). Det orskar mikrokontroller att överföra klocksignal (SCK) och därmed börja datautbyte. MOSI SPI MISO Master SCK AVR MCU CS Serial output PORT EXPANDER MOSI MISO SCK CS Parallel input 8bit 8bit PORT0 PORT1 SPI Slave MCP23S17 Figur 20-3: SPI kommunikation blockschema Principen av prestanda av port expanderares portar 0 och 1 är nästan identisk med prestanda av andra portar på utvecklingssystemet. Den enda skillnaden här är att port signaler tas emot i parallel format. Den MCP23S17 omvandlar dessa signaler till seriell format och överför dem till mikrokontroller. Resultatet är ett minskat antal linjer som används för att överföra signaler från portar 0 och 1 till mikrokontroller.
26 EasyAVR6 Utveckligssystem SW6: CS#=, RST=, SCK = SW7: =MISO, =MOSI Jumprar J14 och J15 i pull-up läge 8x2K2 RN11 SW10 RN12 8x2K2 LD60 LD59 LD58 LD57 LD56 LD55 LD54 LD53 P01_LED 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 A up pull down J15 RN7 8x SW6 PORT1 PORT0 P1.0 P1.1 P0.0 P0.1 P1.2 P1.3 P0.2 P0.3 P1.4 P1.5 P0.4 P0.5 P1.6 P1.7 U5 P0.6 P0.7 CN14 SPI-SCK PE-CS# PE- RST# P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 G G G G G G MCP23S17 G G G G G G P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P1.5 P1.6 P1.6 G G P0.1 P1.7 P1.7 P0.0 G G INTA INTA INTB INTB CS# CS RST SCK SCK MOSI SI MISO SO R2 100K P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 PE-INTA PE-INTB SW9 CN15 RN6 J14 8x SW7 up pull down SPI-MOSI SPI-MISO Figur 20-4: Kopplingsschema över port expanderare
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. 2003 2009 Samtliga rättigheter förbehållas.
Om du har några frågor, kommentarer eller förslag, tveka inte att ta kontakt med oss på office@mikroe.com Om du har några problem med någon av våra produkter eller behöver övriga information, var god och skicka ett email till addressen www.mikroe.com/en/support Om du vill lära mer om våra produkter, besök vår hem på www.mikroe.com