📙 🔜 🥄 STM32F103C8T6 - पहला चरण। आस्टसीलस्कप करना जारी रखें 🍎 👩🏼‍🚀 ⚰️

लेख की निरंतरता । इस बार हम माप आवृत्ति में एक बूंद के बिना यूएसबी को जोड़ने और एकल-चैनल एनालॉग भाग को इकट्ठा करने की कोशिश करेंगे।

USB से लड़ रहे हैं

हमारे एमके में एक हार्डवेयर यूएसबी है। मैं वास्तव में इसका इस्तेमाल करना चाहता था। मैं इसे खरीद से पहले भी चाहता था। लेकिन कठिनाइयों के कारण, उन्हें "बाद के लिए" स्थगित कर दिया गया। और कठिनाइयाँ हैं:

USB डेवलपर्स के पास स्पष्ट रूप से बहुत अधिक समय और बुद्धि थी। परेशानी यह है कि उन्हें लगा कि बाकी सभी को कम नहीं होना चाहिए। यदि आप प्रलेखन के अनुसार यूएसबी से निपटने की कोशिश करते हैं, तो यह सबक स्पष्ट रूप से एक दिन के लिए नहीं है।
पुस्तकालयों को जोड़ने के दौरान, कठिनाइयाँ लगातार सामने आईं। मुझे कोक्क्स प्रोजेक्ट में कैसे कनेक्ट करना है, मुझे नहीं पता है।

नतीजतन, एक मंच पर मुझे कोकॉक्स में परिवर्तित एक उदाहरण मिला, जिसने काम किया।

हमारे यूएसबी के साथ समस्याएं खत्म नहीं हुईं। एक अलग USB <-> USART एडाप्टर का लाभ यह है कि यह अलग है, जिसका अर्थ है कि इसका संचालन हमारे MK पर निर्भर नहीं करता है, अर्थात्:

आवृत्ति (एक उच्च रूपांतरण आवृत्ति के लिए, मैंने एमके को ओवरक्लॉक किया);
एक फ्लैशिंग के दौरान होने वाली रिबूट।

जब एक एडेप्टर होता है, तो हम एमके के साथ कुछ भी कर सकते हैं - एडेप्टर इस मामले में काम करेगा और सिस्टम में COM पोर्ट कहीं भी नहीं जाएगा।
ओवरक्लॉकिंग के साथ, यह निर्णय लिया गया था: सामान्य अवस्था में, एमके मानक आवृत्ति पर संचालित होता है। जब हमें एक माप लेने की आवश्यकता होती है, तो हम एमके को ओवरक्लॉक करते हैं (हां, एवीआर के विपरीत, वह इस तरह से कर सकता है), डेटा एकत्र करें, आवृत्ति कम करें और धीरे-धीरे डेटा को कंप्यूटर पर स्थानांतरित करें।
प्रत्येक रिबूट / चमकती के बाद कुछ भी स्विच न करने के लिए, हम सर्किट बोर्ड को देखते हैं:

जम्पर के साथ, यहां तारों में से एक +3.3 वी तक खींच लिया जाता है, और कंप्यूटर देखता है कि डिवाइस जुड़ा हुआ है। यह प्रायोगिक तौर पर पाया गया है कि एमके पोर्ट को फिर से काम करने के लिए एमके को फ्लैश करने के बाद, आपको या तो यूएसबी कनेक्टर को फिर से बाहर निकालना या प्लग करना होगा या जम्पर को वापस रखना होगा। दूसरा विकल्प स्वचालित करने के लिए बहुत आसान है। जम्पर कनेक्टर का दूसरा पिन एमके पैर से जुड़ा एक रोकनेवाला के माध्यम से और थोड़ी देर बाद एक रिबूट के बाद मैं इसे एक उच्च स्तर खिलाता हूं। नतीजतन, कंप्यूटर सोचता है कि डिवाइस को बंद कर दिया गया था और फिर से। यहां एक और बिंदु है: यदि आप डिवाइस को पोर्ट ओपन के साथ डिस्कनेक्ट करते हैं, और फिर इसे वापस चालू करते हैं, तो COM पोर्ट डिवाइस मैनेजर में दिखाई देगा, लेकिन आप इसे खोलने में सक्षम नहीं होंगे (मैं विंडोज 7 का उपयोग करता हूं)।

अब ओवरक्लॉकिंग के बारे में। USB काम करने के लिए, MK अधिकतम आवृत्तियों पर काम कर सकता है:

और अधिकतम एडीसी गति प्राप्त करने के लिए, मैंने इसे निम्नलिखित पर ओवरक्लॉक किया:

पीएलएल गुणक को बदलने के लिए, इसे बंद कर दिया जाना चाहिए। और जब कम से कम एक पल के लिए पीएलएल काट दिया जाता है, तो उसमें से देखा गया यूएसबी इसे पसंद नहीं करता है और ज्यादातर मामलों में कंप्यूटर पर एप्लिकेशन एक खुले पोर्ट के साथ हैंग होता है। समस्या के असफल होने के बाद, अंतर्निहित USB और ओवरक्लॉकिंग को मिलाने का एक तरीका पाया गया:

पीसी पर आवेदन एमके कमांड को परिवर्तनों की एक श्रृंखला करने के लिए भेजता है और तुरंत पोर्ट को बंद कर देता है;
एमके थोड़ी देर इंतजार करता है (ताकि एप्लिकेशन के पास पोर्ट बंद करने का समय हो) और USBDP लाइन को +3.3 V तक खींचता है;
MK, PLL को निष्क्रिय कर देता है, गुणक को 9 से 16 में बदल देता है और PLL को फिर से चालू करता है;
एमके परिणाम को याद करते हुए परिवर्तनों की एक श्रृंखला करता है;
एमके पीएलएल को बंद कर देता है, कारक को 16 से 9 तक बदल देता है और फिर से पीएलएल को चालू करता है;
एमके +3.3 वी के लिए USBDP लाइन खींच शामिल है;
कुछ समय बाद, पीसी पर वर्चुअल COM पोर्ट फिर से दिखाई देता है;
पीसी पर आवेदन पोर्ट को फिर से खोल देता है और परिणाम को इकट्ठा करने के लिए एमके को एक कमांड भेजता है;
एमके धीरे-धीरे परिणाम प्रसारित करता है, एप्लिकेशन एक शेड्यूल बनाता है।

सुविधाजनक नहीं है, लेकिन USB <-> USART हार्डवेयर एडॉप्टर को छोड़ने के लिए और गति का 7/16 = 44% नहीं खोना है, इसके लायक है।

हम एक और चार्ज लेते हैं

हर समय पहले मैं इस बोर्ड का उपयोग करता था:

यह सुविधाजनक है जब यह डिवाइस में मुख्य है, लेकिन मैं इसे ब्रेडबोर्ड से तारों के साथ जोड़ना नहीं चाहता। ऐसा करने के लिए, दूसरे बोर्ड को बहुत पहले आदेश दिया गया था

कि आप बोर्ड में चिपक सकते हैं या आसानी से दूसरे बोर्ड में मिला सकते हैं।
इस बोर्ड का सर्किट शायद ही मंच पर पाया गया ।
कुछ छापें। सामान्य तौर पर, वह प्रसन्न हुई। बाईं ओर SWD पिन हैं, प्रत्येक संपर्क पर हस्ताक्षर किए गए हैं, और यदि चीनी ने वहां एक कोणीय कनेक्टर को नहीं मिलाया है, तो हस्ताक्षर भी दिखाई देंगे और पिछले बोर्ड पर JTAG पिनआउट को देखने से अधिक सुविधाजनक होगा। समस्याओं के बिना सब कुछ फ्लैश किया गया था, यूएसबी दिखाई दिया, लेकिन इसके साथ एक छोटी सी समस्या पैदा हुई: यूएसबीडीपी लाइन कसकर +3.3 वी रोकनेवाला के लिए छिपी हुई थी। इसलिए USB नॉन-डिसकनेक्टेबल हो गया ... मुझे इस रेज़िस्टर को अनसॉल्व करना पड़ा और रेज़र के माध्यम से एमके के फ्री लेग तक लाइन को मिलाया।

अनुरूप भाग

इससे पहले, मैंने केवल 0 - 3.3V रेंज के संकेतों के साथ काम किया था। और यह कुछ प्रकार का फ्लोटिंग शून्य नहीं है, लेकिन पृथ्वी जो एक यूएसबी केबल के साथ आई थी। लेकिन मैं चाहता हूं कि ऑसिलोस्कोप मुख्य वोल्टेज (सैकड़ों वोल्ट) और ईसीजी (एक मिलिवॉल के अंश) के रूप को देखने में सक्षम हों।
कार्य आम तौर पर सरल है: आस्टसीलस्कप की इनपुट रेंज लें और इसे ADC (0 - 3.3V) के इनपुट रेंज में मैप करें। सर्किट का आविष्कार इस तरह किया गया था:

आर 1, आर 2, आर 3 - इनपुट डिवाइडर। एमके पैरों को इनपुट या आउटपुट मोड में स्थानांतरित करना, हम डिवीजन अनुपात को बदल सकते हैं।
R11, R12, R13 - एक अकशेरुकी प्रवर्धक के प्रतिरोधक। लाभ नियंत्रक के पैरों की स्थिति पर निर्भर करता है।

ऐसे संदेह थे कि क्या इस तरह के उद्देश्यों के लिए एमके के डिजिटल आउटपुट का उपयोग करना संभव है। माप से पता चला है कि 3.3 एमए पर एमके टर्मिनल के माध्यम से वर्तमान आउटपुट को 80 एमवी तक ले जाता है, अर्थात, आउटपुट प्रतिरोध लगभग 24 ओम है। 3-4 mV पर हवा में लटकने वाले आउटपुट की क्षमता पृथ्वी / शक्ति पर भिन्न होती है। एक बहुत सटीक प्रणाली के लिए, परिणाम काफी स्वीकार्य है।

आवृत्ति विशेषताओं को बर्बाद न करने के लिए जिसके लिए मैंने बहुत संघर्ष किया, ऑपरेटिव को किसी भी तरह से न केवल आवश्यक है, बल्कि तेज भी। मैंने AD826 को चुना। और फिर मुसीबतें थीं। कौन परवाह करता है, आप यहां और यहां कहानी पढ़ सकते हैं । संक्षेप में: ईबे पर नकली चिप्स बेचे जाते हैं।

आश्रय के लिए द्विध्रुवी शक्ति की आवश्यकता होती है। इसके लिए, एक और चिप की आवश्यकता थी - LT1054। कनेक्शन आरेख डेटाशीट से लिया गया है, इसलिए मैं इसका विस्तार से वर्णन नहीं करूंगा।

संपूर्ण

लेख के पहले भाग से योजनाओं को याद रखना :

USB कनवर्टर को त्यागने के लिए USB को हराएं <-> USART;
एनालॉग भाग को समाप्त करें ताकि इनपुट वोल्टेज श्रेणी 0 - 3.3 वी न हो, लेकिन अधिक सभ्य हो;
मल्टी-चैनल मोड बनाएं;
एक पीसी से नियंत्रण लागू करें;
मामले में एक तैयार डिवाइस बनाएं;

मैं समझता हूं कि मैंने 1, 2 और आंशिक रूप से 4 वें पैराग्राफ को पूरा कर लिया है।

क्या घर में इस तरह की डिवाइस की जरूरत है? ठीक है, यदि आप इसे एनालॉग C1-117 से तुलना करते हैं, तो आवृत्ति C1-117 में यह कई गुना अधिक है। लेकिन यहां आप संकेत को लंबे समय तक रिकॉर्ड कर सकते हैं और फिर धीरे-धीरे जांच कर सकते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, मैंने Arduino पर अपने जनरेटर द्वारा ट्रिगर की गई रुकावट देखी:

यदि AVR या साउंड कार्ड पर शिल्प के साथ तुलना की जाती है, तो यह उनके रूपांतरण की आवृत्ति से काफी अधिक है।
घटकों की कीमत पर यह पता चला है:

LT1054 - $ 0.8;
नियंत्रक के साथ बोर्ड - $ 4;
ऑपरेटिव - $ 3;
प्रतिरोधों, कैपेसिटर, डायोड - $ 1 से अधिक नहीं।

कुल मिलाकर, यह $ 9 + बोर्ड + केस के बारे में बताता है।
रूपांतरण आवृत्ति 9 MSPS आपको 1 मेगाहर्ट्ज तक सिग्नल आवृत्ति का निरीक्षण करने की अनुमति देता है। $ 60 के लिए, आप सबसे अच्छी सुविधाओं के साथ एक पीसी आधारित आस्टसीलस्कप खरीद सकते हैं, लेकिन परिणामी राशि के लिए बस कोई ऑफ़र नहीं हैं।

हालाँकि, जो उपकरण मेरे लिए सबसे अधिक मूल्यवान था, वह उपकरण स्वयं नहीं था, लेकिन एक डायोड के साथ ब्लिंक करने और उपयोगी होने का दावा करने की तुलना में कुछ अधिक कठिन बनाने की कोशिश करने के परिणामस्वरूप प्राप्त अनुभव! मैं काम पर इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ कभी शामिल नहीं हुआ और, एक शौकिया के रूप में, मैं कह सकता हूं कि यह मुश्किल नहीं है। लंबी हाँ। कुछ फ़ंक्शन की आवश्यकता है - आप करना शुरू करते हैं। रास्ते में आप बहुत सारी रेक एकत्र करते हैं, लेकिन अंत में यह निकलता है। और ऐसा कई बार। यहां तक कि इस तरह के एक छोटे से काम में भी, ऐसा कई बार हुआ है। उदाहरण के लिए, मैं केवल तीसरे प्रयास से ही ऑप amp के लिए द्विध्रुवी पोषण करने में कामयाब रहा। लेकिन, अगर पर्याप्त दृढ़ता है और कार्य सिद्धांत रूप में, व्यवहार्य था, तो परिणाम निश्चित रूप से कुछ उसी तरह का परिणाम देगा जैसा कि मूल रूप से कल्पना की गई थी!

शिल्प की उपस्थिति: जारी रखा

STM32F103C8T6 - पहला चरण। आस्टसीलस्कप करना जारी रखें

USB से लड़ रहे हैं

हम एक और चार्ज लेते हैं

अनुरूप भाग

संपूर्ण

More articles: