Пропеллерная платформа: 20 ступеней

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

Что такое пропеллер?

Parallax Propeller - это 32-битный 8-ядерный микроконтроллер. Скорее всего, вы уже видели несколько проектов на базе Propeller Powered, например:

OpenStomp Coyote-1: педаль цифровых гитарных эффектов с открытым исходным кодом

Музыкальная демонстрация (.mp3) (Веб-сайт)

Реплика 1, клон Apple 1

(Веб-сайт)

ybox2, Сетевая приставка DIY

(веб-сайт) и многое другое. Propeller обычно используется, потому что он обладает высокой производительностью, имеет простой видеовыход и предлагает множество операций ввода-вывода.

Так что же такое платформа пропеллера?

Платформа Propeller Platform помещает опору на печатную плату с регуляторами напряжения, памятью, кристаллом и разъемами для других модулей. Это очень похоже на Arduino с некоторыми улучшениями основной идеи; 1 - Модули (также известные как экраны) могут быть соединены друг с другом сверху и снизу. Например, у вас может быть модуль Propeller посередине, ЖК-интерфейс вверху и прототип внизу. 2 - Расстояние между выводами составляет 0,1 дюйма. Расстояние между гнездами также составляет 0,2 дюйма. Это делает платформу совместимой с макетными платами и позволяет использовать модули платформы в сочетании с другими досками проекта. 3 - Размер платы составляет 3,8 дюйма x 2,5 дюйма, что соответствует площади услуги MiniBoard ExpressPCB, поэтому добавление собственного пользовательского модуля является недорогим и простым делом. 4 - Они хорошо задокументированы. Они представлены в колонке Джона Уильямса в Nuts and Volts, а Propeller Platform Module станет основой для многих проектов, описанных в его следующих колонках. 5 - Они являются общественным достоянием. В конструкции модулей используется лицензия MIT, что дает вам большую гибкость, чем более ограничительные лицензии, такие как Creative Commons Share-Alike. Шаблоны и спецификации можно скачать здесь. Propeller Platform доступна в виде комплекта или предварительно собрана от Gadget Gangster. Время сборки около 45 минут. Начните с перехода к следующему шагу!

Шаг 1. Часто задаваемые вопросы

Что такое платформа пропеллера?

Платформа Propeller - это платформа для встраиваемых вычислений с открытым исходным кодом - она очень похожа на Arduino, но улучшает концепцию за счет использования более быстрого микроконтроллера, стандартного расстояния между выводами и менее жесткой лицензии (лицензия MIT).

Какие спецификации?

Пропеллерный микроконтроллер:

• Встроенный аппаратный видеогенератор для вывода на дисплеи NTSC / PAL или VGA
• Встроенный язык высокого уровня (Spin), который легко выучить
• Высокая производительность (160 миллионов операций в секунду)
• Скорость может быть изменена во время работы для повышения энергоэффективности
• Доступен в удобном для любителей DIP-пакете
• 32 контакта ввода / вывода, каждый вывод может быть установлен как вход или выход

Платформа Propeller добавляет:

• Регуляторы напряжения 5 В и 3,3 В, номинальные токи 800 мА, каждый
• Кристалл 5 МГц, с возможностью замены пользователем
• 32 КБ встроенной памяти, с местом для второй микросхемы памяти
• Все микросхемы находятся в гнездах для упрощения замены и сборки.
• Стандартные 1-дюймовые контактные разъемы в двухрядной конфигурации, поэтому модули можно штабелировать сверху и снизу или добавлять на макетную плату или прототипную плату.

Пропеллерная платформа с аккумуляторной платформой и модулями ProtoPlus

Как он сравнивается с Arduino?

Минусы:

• Дороже. Arduino стоит 30 долларов, платформа Propeller с PropPlug (то, что вы используете для программирования Prop) - 50 долларов. Но вам понадобится только один PropPlug, а сама платформа Propeller стоит 35 долларов.
• Меньшее сообщество В журнале Make Magazine вы встретите слово «Arduino» намного чаще, чем слово «Propeller».
• Нет встроенного аналогового входа. Вместо этого вам нужно использовать конденсатор и резистор для считывания аналоговых значений. Не сложно, но не так просто, как Arduino.
• 2 микросхемы Вам понадобятся 2 микросхемы при использовании пропеллера, самого пропеллера и EEPROM для хранения программы.

Плюсы:

• Намного более быстрый микроконтроллер WAAY Faster. Это позволяет вам делать действительно крутые вещи, такие как вывод VGA, синтез речи, воспроизведение файлов.wav и многое другое, и все это на чипе. Propeller делает 160 MIPS, а atmega168 - 16.
• Высококачественное аудио и видео Оборудование для видео является встроенным, и многочисленные аудио библиотеки доступны по лицензии MIT.
• Реальная многозадачность говорит одному винчестеру заботиться о видео, а другому управлять клавиатурой / мышью, и все. Никаких прерываний, никаких таймеров - на Propeller ДЕЙСТВИТЕЛЬНО легко выполнять многозадачность.
• Больше входов / выходов, больше гибкости Каждый вход / выход можно перенастроить, а их 32.
• Стандартное расстояние между выводами Платформа гребного винта помещается на макетную плату или макетную плату.
• Лучшее использование энергии Опора может изменять тактовую частоту на лету для экономии энергии и отключения неиспользуемых шестеренок. Потребляемая мощность может снижаться с 80 мА до 4-5 мА.
• Лучшая лицензия Arduino находится под лицензией Creative Commons Attribution Share-alike (прочтите - это несколько страниц). Платформа Propeller доступна по лицензии MIT (прочтите - это 2 абзаца). Не беспокойтесь о том, как вы используете наши дизайны - мы не будем судиться!

Смешанная сумка:

• Ориентация на программное обеспечение Многие микроконтроллеры имеют специальное оборудование для выполнения определенных задач. Вместо этого Propeller выполняет большую часть работы программно. Меня это не беспокоит, но у некоторых возникают проблемы.
• Spin Язык высокого уровня для Prop - Spin - это гораздо более современный язык, чем C / C ++, но к нему нужно немного привыкнуть.
• Поддержка Mac Официального клиента Mac нет, но начать работу с Mac несложно. У Parallax есть страница Mac прямо здесь.

Лично я использую Propeller для большей части разработки, и я использую PICaxe (читай: 08M 555 нашего времени?), Когда мне просто нужна простая / дешевая логика. Arduino - это хорошо, но я считаю, что Propeller проще в программировании и намного мощнее. Arduino слишком дорого обходится, когда мне нужна простая логика. Какие модули доступны? Окончательного списка модулей нет, но вы можете проверить Gadget Gangster, чтобы узнать о некоторых модулях, доступных в настоящее время. Некоторые примеры модулей:

• Видео / Аудио
• Аккумулятор
• DMX
• ЖК-дисплеи
• Протоборды
• microSD
• Контроллер мотора

Также постоянно появляются новые модули.

Шаг 2: Соберите детали

Сначала включите паяльник. Дайте ему нагреться, пока вы проверяете, есть ли у вас следующие детали:

Список деталей

• 3 электролитических конденсатора емкостью 47 мкФ (убедитесь, что они mico-mini, чтобы другие модули поместились сверху)
• 1x танталовый колпачок 4,7 мкФ
• 1x 104 керамический колпачок
• 1x резистор 10 кОм (коричневый - черный - оранжевый)
• 1x 220 Ом резистор (красный - красный - коричневый)
• 1x 470 Ом резистор (желтый - фиолетовый - коричневый)
• 1x резистор 1,1 кОм (коричневый - коричневый - красный)
• 2 зеленых светодиода диаметром 3 мм
• 1x красный светодиод
• 2x машинные штыревые гнезда
• 2x 4-контактных разъема
• 2x 16-контактных гнезда
• 1x 4pin прямоугольный заголовок
• 1x правый угловой выключатель питания
• 1x тактильный переключатель
• 1x 40-контактный разъем DIP
• 1x 8-контактный DIP-разъем
• 1x 2 мм разъем питания
• 1x 5 МГц кристалл (убедитесь, что он половинной высоты, чтобы другие модули могли поместиться сверху)
• 1x 5V регулятор напряжения
• 1x регулятор напряжения 3.3V
• 1x Параллакс пропеллер
• 1x 32 КБ i2c EEPROM
• 1x плата пропеллерной платформы

Шаг 3: разъемы IC

Сначала вставьте сокеты. У розеток есть хороший механизм блокировки, чтобы удерживать их на печатной плате во время пайки. Я предпочитаю использовать розетки, так как вы можете легко удалить ИС, если у вас возникнут проблемы, и вам не нужно беспокоиться о повреждении ИС во время пайки. 8-контактный DIP-разъем идет к U2, выемка направлена вверх. 40-контактный DIP-разъем идет на U1, выемка направлена влево.

Шаг 4: Добавьте первый набор штыревых гнезд

Возьмите одно из 16-контактных гнезд и добавьте его на плату. Вы можете добавить его во внешний ряд (ближайший к краю доски) или во внутренний ряд, но я предлагаю добавить его во внешний ряд. Пока оставьте внутреннюю строку пустой, но вы можете заполнить заголовки контактов, чтобы разместить другой модуль под платформой Propeller.

Шаг 5: 4-контактное гнездо

Добавьте 4-х контактный разъем. Используйте заглушки под прямым углом, чтобы выровнять оба гнезда, как показано на фотографии. Это позволит удерживать 4-контактные разъемы, пока вы переворачиваете плату, и удерживать 4-контактные и 16-контактные разъемы прямо. 4-контактное гнездо находится в том же ряду, что и 16-контактное гнездо.

Шаг 6: второй набор розеток

То же самое и с другой стороны.

Шаг 7: Добавьте разъем питания

Добавьте разъем питания в левом верхнем углу платы, в коробке под «7,5 - 12 В постоянного тока». При пайке разъема питания будьте осторожны с припоем - это то, что удерживает разъем, когда вы вставляете / вынимаете вилку питания.

Шаг 8: программирование заголовков

Пропеллер запрограммирован с помощью заглушки. добавьте заголовки под прямым углом в поле с надписью «Plug», как показано на фотографии. Здесь вы подключите штекер Prop Plug для программирования. Вы можете получить Prop Plug от Gadget Gangster или Parallax. Преимущество использования аппаратного обеспечения для программирования вне платы - это меньший общий размер платы и меньшая стоимость. Когда вы закончите и будете готовы программировать пропеллер, вставьте заглушку пропеллера «шляпой вверх».

Шаг 9: Добавьте переключатели

Добавьте переключатели слева и справа. Правый тактильный переключатель сбрасывает опору, когда она работает (просто нажмите на нее, чтобы сбросить). Левый переключатель - это выключатель питания. Оба переключателя расположены на краю платы, чтобы облегчить доступ к ним, если другие модули установлены сверху.

Шаг 10: Добавьте силовые конденсаторы

Три колпачка (они похожи на баночки) идут рядом с переключателем под прямым углом. Они помогают обеспечить бесперебойное питание микроконтроллера и других модулей. Конденсаторы чувствительны к полярности, провод, ближайший к полосе, отрицательный и направлен вниз. Убедитесь, что вы используете микро-мини-колпачки, иначе другие модули могут не поместиться на платформе Propeller.

Шаг 11: подготовьте хрустальную розетку

Приятно использовать гнездо для кристалла, так как Prop может поддерживать другие параметры кристалла. Вот хитрость, чтобы сделать хрустальную розетку: 1 - Определите две машинные розетки (как на фото ниже). Используйте свои дамбы, чтобы разделить их пополам.

Шаг 12: удалите пластик

Снова используя дайки, удалите пластик вокруг каждого штифта, как показано на фото. Вам просто нужно немного надавить, чтобы соскрести пластик.

Шаг 13: хрустальные гнезда

Вот что вы получите:

Шаг 14: Добавление хрустальных гнезд

Вставьте их, как показано на фото. Я использую немного скотча, чтобы удерживать их, переворачиваю плату и припаяю их на место. На задней стороне платы отрежьте монтажные штыри от разъемов машины и добавьте резисторы на R1, R2 и R3. Эти маленькие ребята ограничивают ток светодиодов, которые сообщают вам, когда питание включено. R1: резистор 1,1 кОм (коричневый - коричневый - красный) R2: резистор 470 Ом (желтый - фиолетовый - коричневый) R3: резистор 220 Ом (красный - красный - коричневый)

Шаг 15: Добавьте регуляторы напряжения

Propeller работает от 3,3 В, но Propeller Platform также включает в себя регулятор 5 В для подачи 5 В на другие модули. VR1: регулятор 5 В. Это ON Semi (номер по каталогу MC33269T-5.0G). По сравнению с регулятором на 3,3 В, у него квадратный язычок, который немного тоньше. На черном ящике тоже нет небольшой выемки. VR2: стабилизатор на 3,3 В. Это ST (номер детали LD1117V33). У него более толстый язычок с обрезанными углами выступов. Вы также можете использовать немного дополнительного припоя, чтобы соединить язычок с платой. Это поможет регуляторам отводить больше тепла.

Шаг 16: Добавьте заглавные буквы

Танталовый колпачок идет прямо рядом с хрустальным гнездом. Обратите внимание, что танталовый колпачок поляризован. Если вы внимательно посмотрите на тело, вы увидите знак + рядом с одной из ног. Ножка со знаком плюса должна проходить через отверстие ближе к кристаллу, а керамический колпачок - под 40-контактным DIP-гнездом. Это не чувствительно к полярности. Керамический колпачок имеет маркировку «104», он также меньше, чем танталовый.

Шаг 17: завершающие шаги

Добавьте светодиоды -

PWR Светодиод в круге с надписью «PWR» имеет прозрачную линзу. Для этого светодиода БОЛЕЕ КОРОТКИЙ вывод проходит через круглое отверстие (ближе к резистору), БОЛЬШЕ вывод проходит через квадратное отверстие. 5.0. Светодиод, расположенный в круге с надписью «5.0», имеет зеленую линзу. Для этого светодиода БОЛЬШОЙ вывод проходит через круглое отверстие (ближе к резистору), БОЛЕЕ КОРОТКИЙ вывод проходит через квадратное отверстие. 3.3. Светодиод в круге с меткой «3.3» имеет зеленую линзу. Для этого светодиода БОЛЬШОЙ вывод проходит через круглое отверстие (ближе к резистору), БОЛЕЕ КОРОТКИЙ вывод проходит через квадратное отверстие. Кроме того, добавьте резистор 10 кОм (коричневый - черный - оранжевый) в R4. Следующим шагом является проверка питания. Подключите адаптер питания и поверните переключатель под прямым углом вниз. Все светодиоды должны загореться, указывая на то, что регуляторы выдают мощность.

Шаг 18: Добавьте ИС

Добавьте опору в 40-контактное DIP-гнездо и EEPROM в 8-контактное гнездо. Добавьте кристалл и обрежьте лишний свинец. Перейдите к следующему шагу, и я покажу вам образец программы, которая поможет начать работу.

Шаг 19: Использование: ваша первая программа Propeller

Сначала загрузите инструмент Propeller (для Windows или Mac), чтобы вы могли написать свою программу. Также убедитесь, что у вас есть PropPlug.

Загрузите Propeller Tool и начнем с самой простой программы, мигает светодиод;

Я разобью каждую строку: PUB main Программы начинают выполнение с первого найденного метода. В этом случае есть только один метод (основной), и это метод PUBlic, но нам не нужно беспокоиться о том, что теперь dira [0]: = 1 dira [0] - это «регистр направления» для вывода 0. Записывая значение 1 в регистр, мы делаем вывод 0 выходом.: = - оператор присваивания. REPEAT выполните все, что указано на вкладке ниже. Цикл REPEAT без UNTIL будет повторяться вечно. Вкладки важны при вращении - все, что находится под этой строкой, является частью цикла REPEAT. ! OUTA [0] the! Оператор означает «перевернуть», а OUTA - выходной регистр для вывода 0. Таким образом, эта строка берет текущее значение outa [0], переворачивает его и записывает обратно. Если штифт высокий, он перевернется. Если штифт низкий, он перевернется высоко. Замечательный способ описания! является «побитовым оператором присваивания НЕ». WAITCNT (CLKFREQ + cnt) Перевод: задержитесь на 1 секунду. WAITCNT (Время) приостановит выполнение до тех пор, пока системные часы не будут == Время. CLKFREQ - системное значение - оно равно количеству тиков в секунду. CNT - еще одно системное значение, это текущее системное время (сколько тиков с момента запуска Propeller). Добавляя тики на 1 секунду к системным часам, мы выясняем, какими будут системные часы через одну секунду. И это ваша первая программа! Что бы вы изменили, если бы хотели, чтобы светодиод мигал два раза в секунду?

Шаг 20. Загрузки

Propeller - отличный микроконтроллер, который:

• Невероятно быстро (160 миллионов инструкций в секунду),
• Имеет тонну ввода / вывода (32 контакта, которые могут выполнять ввод или вывод),
• Имеет отличные видео и аудио возможности
• И легко развить для

Посетите сайт Parallax, чтобы получить массу информации о Propeller. Вы также должны проверить Parallax's Object Exchange, где есть масса библиотек с открытым исходным кодом, которые помогут вам при выполнении проектов с вашим Prop. Загрузите руководство Propeller Загрузите схему Propeller Platform PCB Design (формат ExpressPCB) с номером детали mouser здесь (Формат ExpressPCB) Шаблоны дизайна платформы Propeller Возьмите комплект или получите его предварительно собранным у Gadget Gangster.