Geekly articles weekly

STM32F103C8T6 - الخطوات الأولى. استمر في عمل الذبذبات

استمرار المقال . هذه المرة سنحاول توصيل USB بدون انخفاض في تردد القياس وجمع جزء تناظري أحادي القناة.


القتال مع USB


لدى عضو الكنيست لدينا جهاز USB. انا حقا اردت استخدامه حتى أنني أردت ذلك قبل الشراء. ولكن بسبب الصعوبات ، تم تأجيله "لوقت لاحق". والصعوبات هي:
  • يبدو أن مطوري USB كان لديهم الكثير من الوقت والذكاء. المشكلة هي أنهم شعروا أنه لا ينبغي أن يكون لدى الآخرين أي أقل من ذلك. إذا حاولت التعامل مع USB وفقًا للوثائق ، فمن الواضح أن هذا الدرس ليس ليوم واحد.
  • عند ربط المكتبات ، تنشأ صعوبات باستمرار. كيفية ربطها في مشاريع Coocox التي لم أحسبها بعد.

ونتيجة لذلك ، وجدت في أحد المنتديات مثالًا تم تحويله إلى Coocox ، والذي نجح.

المشاكل مع USB الخاص بنا لم تنته عند هذا الحد. يتميز محول USB <-> USART المنفصل بميزة فصله ، مما يعني أن تشغيله لا يعتمد على MK الخاص بنا ، وهي:
  • الترددات (للحصول على تردد تحويل أعلى ، قمت برفع تردد التشغيل إلى MK) ؛
  • عمليات إعادة التمهيد التي تحدث أثناء الوميض.

عندما يكون هناك محول ، يمكننا أن نفعل أي شيء مع MK - سيعمل المحول في هذه الحالة ولن يذهب منفذ COM في النظام إلى أي مكان.
مع رفع تردد التشغيل ، تم اتخاذ هذا القرار: في الحالة الطبيعية ، يعمل عضو الكنيست على التردد القياسي. عندما نحتاج إلى إجراء قياس ، فإننا نقوم برفع سرعة MK (نعم ، على عكس AVR ، يمكنه القيام بذلك أثناء التنقل) ، وجمع البيانات ، وتقليل التردد ونقل البيانات ببطء إلى الكمبيوتر.
من أجل عدم تبديل أي شيء بعد كل عملية إعادة تشغيل / وميض ، ننظر إلى لوحة الدائرة:

باستخدام وصلة مرور ، يتم سحب أحد الأسلاك حتى +3.3 فولت ، ويرى الكمبيوتر أن الجهاز متصل. وجد تجريبيا أنه بعد وميض MK ، لكي يعمل منفذ COM مرة أخرى ، يجب عليك إما سحب موصل USB وتوصيله مرة أخرى ، أو إزالة الطائر وإعادة تشغيله. الخيار الثاني أسهل بكثير في الأتمتة. الدبوس الثاني لموصل الطائر من خلال المقاوم المتصل بقدم MK وبعد إعادة التشغيل بعد فترة أطعمه على مستوى عال. ونتيجة لذلك ، يعتقد الكمبيوتر أنه تم إيقاف تشغيل الجهاز وتشغيله مرة أخرى. إليك نقطة أخرى: إذا قمت بقطع اتصال الجهاز بالمنفذ المفتوح ، ثم أعدت تشغيله مرة أخرى ، فسيظهر منفذ COM في إدارة الأجهزة ، ولكنك لن تتمكن من فتحه (أستخدم Windows 7).

الآن عن رفع تردد التشغيل. لكي يعمل USB ، يمكن أن يعمل MK على ترددات مثل الحد الأقصى:

وللحصول على أقصى سرعة ADC ، أرفع ترددها إلى ما يلي:

لتغيير مضاعف PLL ، يجب إيقاف تشغيله. وعندما يتم فصل PLL للحظة على الأقل ، لا يحبه USB الذي يتم تسجيله منه ويعلق التطبيق على الكمبيوتر في معظم الحالات بمنفذ مفتوح. بعد فشل googling للمشكلة ، تم العثور على طريقة للجمع بين USB المدمج ورفع تردد التشغيل:
  1. يرسل التطبيق على الكمبيوتر أمر MK لإجراء سلسلة من التحويلات ويغلق المنفذ على الفور ؛
  2. MK ينتظر بعض الوقت (بحيث يكون لدى التطبيق وقت لإغلاق المنفذ) ويعطل سحب خط USBDP حتى +3.3 فولت ؛
  3. يقوم MK بتعطيل PLL ، وتغيير المضاعف من 9 إلى 16 وتشغيل PLL مرة أخرى ؛
  4. يقوم عضو الكنيست بسلسلة من التحولات لحفظ النتيجة ؛
  5. يقوم MK بإيقاف PLL ، ويغير العامل مرة أخرى من 16 إلى 9 ويقوم بتشغيل PLL مرة أخرى ؛
  6. يتضمن MK سحب خط USBDP إلى +3.3 فولت ؛
  7. بعد مرور بعض الوقت ، يظهر منفذ COM الظاهري على الكمبيوتر مرة أخرى ؛
  8. يعيد التطبيق الموجود على الكمبيوتر فتح المنفذ ويرسل أمرًا إلى عضو الكنيست لجمع النتيجة ؛
  9. يقوم MK بنقل النتيجة ببطء ، ويقوم التطبيق بإنشاء جدول.

غير مناسب ، ولكن من أجل التخلي عن محول الأجهزة USB <-> USART وعدم فقدان 7/16 = 44٪ من السرعة ، فإنه يستحق ذلك.

نأخذ تهمة أخرى


طوال الوقت قبل أن أستخدم هذه اللوحة:

إنها مريحة عندما تكون اللوحة الرئيسية في الجهاز ، لكني لا أريد توصيلها بأسلاك للوحة توصيل. للقيام بذلك ، تم طلب لوحة أخرى منذ فترة طويلة

يمكنك التمسك بها أو لحامها بسهولة في لوحة أخرى.
بالكاد وجدت حلبة هذا المنتدى في المنتدى .
بعض الانطباعات. بشكل عام ، يسرها. على اليسار توجد دبابيس SWD ، يتم توقيع كل جهة اتصال ، وإذا لم يقم الصينيون بلحام موصل الزاوية هناك ، فسيكون التوقيع مرئيًا وأكثر ملاءمة من النظر إلى دبوس JTAG على اللوحة السابقة في كل مرة. تم وميض كل شيء دون مشاكل ، ظهر USB ، ولكن ظهرت مشكلة صغيرة معه: تم إخفاء خط USBDP بإحكام على المقاوم +3.3 فولت. لذلك تحول USB غير قابل للفصل ... اضطررت إلى فك هذا المقاوم وإعادة لحام الخط من خلال المقاوم إلى الساق الحرة لـ MK.

الجزء التناظري


قبل ذلك ، عملت فقط مع إشارات من النطاق 0 - 3.3 فولت. وهذا ليس نوعًا من الصفر العائم هناك ، بل الأرض التي جاءت مع كابل USB. لكني أريد أن يكون مذبذب الذبذبات قادرًا على النظر إلى شكل جهد التيار الكهربائي (مئات الفولت) و ECG (كسور المليفولت).
المهمة بسيطة بشكل عام: خذ نطاق الإدخال من مرسمة الذبذبات وقم بتعيينه إلى نطاق الإدخال من ADC (0 - 3.3V). تم اختراع الدائرة على النحو التالي:

R1 ، R2 ، R3 - مقسم الإدخال. نقل أرجل MK إلى وضع الإدخال أو الإخراج ، يمكننا تغيير نسبة القسمة.
R11 ، R12 ، R13 - مقاومات لمضخم صوت غير عاكس. يعتمد الكسب على حالة أقدام وحدة التحكم.

كانت هناك شكوك حول ما إذا كان من الممكن استخدام النواتج الرقمية لـ MK لهذه الأغراض. أظهر القياس أن التيار من خلال خرج MK عند 3.3 مللي أمبير يقود الإخراج إلى 80 مللي فولت ، أي أن مقاومة الخرج حوالي 24 أوم. تختلف إمكانات الإخراج المعلق في الهواء عند 3-4 مللي فولت على الأرض / الطاقة. بالنسبة لنظام غير دقيق للغاية ، تكون النتيجة مقبولة تمامًا.

لكي لا تدمر خصائص التردد التي حاربت من أجلها كثيرًا ، هناك حاجة إلى المنطوق ليس فقط على أي حال ، ولكن سريعًا. اخترت AD826. ثم كانت هناك مشاكل. من يهتم، يمكنك أن تقرأ القصة هنا و هنا . باختصار: تباع رقائق وهمية على موقع ئي باي.

يحتاج المأوى إلى طاقة ثنائية القطب. لهذا ، كانت هناك حاجة إلى رقاقة أخرى - LT1054. يتم أخذ مخطط الاتصال من ورقة البيانات ، لذلك لن أصفه بالتفصيل.

مجموع


تذكر الخطط من الجزء الأول من المقال :
  1. اهزم USB للتخلي عن محول USB <-> USART ؛
  2. قم بإنهاء الجزء التناظري بحيث لا يكون نطاق جهد الدخل 0 - 3.3 فولت ، ولكن أكثر لائقًا ؛
  3. جعل وضع متعدد القنوات ؛
  4. تنفيذ التحكم من جهاز كمبيوتر ؛
  5. اصنع جهازًا منتهيًا في العلبة ؛

أفهم أنني قد أكملت 1 و 2 وجزءًا من الفقرة الرابعة.

هل هذا الجهاز مطلوب في المنزل؟ حسنًا ، إذا قارنته بالنظير C1-117 التماثلي ، فإنه عند التردد C1-117 يكون أكبر عدة مرات. ولكن هنا يمكنك تسجيل الإشارة لفترة طويلة بما فيه الكفاية ثم فحصها ببطء. لذلك ، على سبيل المثال ، رأيت مقاطعة أثارها المولد الخاص بي على Arduino:


إذا تمت مقارنتها بالحرف اليدوية الموجودة على بطاقة AVR أو بطاقة الصوت ، فإن هذا النوع يتجاوز بشكل كبير تردد التحويل.
على حساب المكونات اتضح:
  • LT1054 - 0.8 دولار ؛
  • مجلس مع وحدة تحكم - 4 دولارات ؛
  • المنطوق - $ 3 ؛
  • المقاومات والمكثفات والثنائيات - لا تزيد عن 1 دولار.

ما مجموعه حوالي 9 دولار + مجلس + حالة.
يسمح لك تردد التحويل 9 MSPS بمراقبة تردد الإشارة حتى 1 ميجاهرتز. مقابل 60 دولارًا ، يمكنك شراء راسم ذبذبات يعتمد على الكمبيوتر الشخصي مع أفضل الميزات ، ولكن ببساطة لا توجد عروض للمبلغ الناتج.

ومع ذلك ، فإن الجهاز الأكثر قيمة بالنسبة لي لم يكن الجهاز نفسه ، ولكن الخبرة المكتسبة نتيجة لمحاولة جعل شيء أكثر صعوبة من الوميض مع الصمام الثنائي وادعاء أنه مفيد! لم يسبق لي أن شاركت في الإلكترونيات في العمل ، وبصفتي أحد الهواة ، يمكنني القول إنها ليست صعبة. نعم طويل. تحتاج إلى بعض الوظائف - تبدأ في القيام به. في الطريق تقوم بجمع الكثير من المكابس ، ولكن في النهاية اتضح. ومرات عديدة. حتى في مثل هذه المهمة التي تبدو صغيرة مثل هذه ، فقد كانت عدة مرات. على سبيل المثال ، تمكنت من جعل التغذية ثنائية القطب لمضخم العمليات فقط من المحاولة الثالثة. ولكن ، إذا كان هناك ما يكفي من المثابرة وكانت المهمة ، من حيث المبدأ ، مجدية ، فإن النتيجة ستؤدي بالتأكيد إلى شيء مشابه لما تم تصوره في الأصل!

ظهور الحرف: تابع


Source: https://habr.com/ru/post/ar385385/

More articles:


All Articles