🧖🏾 👩🏽‍🔬 👩🏾‍🏫 इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर से 14 फरवरी के लिए प्यार का उपहार 🗽 🥂 🕤

जीटी पाठक जी नमस्कार। मेरे लिए, एक तकनीकी और बहुत रोमांटिक व्यक्ति के रूप में, किसी भी अवसर के लिए उपहार चुनना एक अविश्वसनीय दर्द है। सब कुछ सरल होगा यदि मेरा प्रिय रैम को लैपटॉप या प्रोसेसर की स्लाइड दे सकता है, लेकिन वह कभी भी तकनीकी विशेषज्ञ नहीं था।

लेकिन जब से: एक उपहार उतना महंगा नहीं है जितना ध्यान महंगा है - हम समय में निवेश करने की कोशिश करेंगे। मैं आपका ध्यान "दिल v1.0" पर प्रस्तुत करता हूं

डिवाइस का मूल विचार "क्रिसमस ट्री v1.0" के लिए मेरी टीम के साथ सामूहिक रूप से आविष्कार किया गया था। संक्षेप में, फ़ंक्शंस का एक सेट:

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फोन के चार्जर (माइक्रोयूएसबी कनेक्टर) द्वारा संचालित दिल को उत्कीर्ण बधाई
- आरजीबी बैकलाइट को ब्लिंकिंग प्रोफाइल रिकॉर्ड करने की क्षमता के साथ जो कि एक बटन द्वारा स्विच किया जा सकता है
- रात की लाइट मोड
- रिकॉर्डिंग की शुभकामनाओं के लिए अंतर्निहित मेमोरी। जब एक पीसी से जुड़ा होता है, तो इसे फ्लैश ड्राइव के रूप में परिभाषित किया जाता है।

अंतर्निहित कार्यक्षमता पर चर्चा / आनन्द के बाद, हमने इसे करने का फैसला किया - किसी को भी संदेह नहीं था कि हृदय किस समय खर्च करेगा ...

लोहा

जैसा कि यह निकला - दिल का सबसे सरल हिस्सा। पहला कदम डिवाइस के एक संरचनात्मक आरेख को खींचना था:

विवरण उन लोगों से लिया गया था जो हमारे गोदाम में थे, और उपकरणों में एक से अधिक बार भी उपयोग किए गए थे। योजना के अनुसार, हम कह सकते हैं: बोर्ड STM32F042F6P6 पर USB के साथ सबसे सस्ता एमके, एक साधारण LDO - XC6206P332MR, 32Mbps SPI मेमोरी W25Q32FVSSIG (2 टुकड़े बोर्ड पर लगाए गए, लेकिन अंततः उन्होंने एक को टांका लगा दिया), RGB28- नियंत्रित LED WS2812।

योजनाबद्ध आरेख:

विवरणों की न्यूनतम और सबसे महत्वपूर्ण मिसकल्चर यह आशा है कि WS2812 3.3V स्तर (स्लाविक से सामान्य रूप से काम करेगा! हां, मैंने इसे सौ बार किया ... कई ने कहा)।

बोर्ड न्यूनतम चौड़ाई से बना था, ताकि दिल के किनारे के नीचे जितना संभव हो सके इसे छिपाने के लिए। रंग सफेद है। परिणाम आंकड़ा में प्राप्त किया।

Feil

याद रखें, मैंने डरपोक आशा का उल्लेख किया था कि WS2812 3.3V से काम करेगा? तो यह नहीं होगा !!! अधिक सटीक रूप से, सब कुछ यूएसबी के माध्यम से एक्सचेंज की शुरुआत से पहले की तरह काम करता था। इसी समय, ब्लू चैनल विफल होने लगा। हमने एक लंबे समय के लिए सॉफ़्टवेयर में एक समस्या की खोज की, यह सोचकर कि पर्याप्त प्रोसेसर संसाधन नहीं थे, लेकिन फिर 1kΩ रोकनेवाला के माध्यम से PB1 पैर को 5V तक खींच लिया और सब कुछ स्पष्ट रूप से काम किया। उसी समय, log.1 का स्तर लगभग 4.3V हो गया। मैं समझता हूं कि यह अच्छा नहीं है, लेकिन कोई विकल्प नहीं था। बोर्ड एक बल्कि सुरुचिपूर्ण "सामूहिक खेत" निकला:

मुलायम एम.के.

एमके प्रोग्रामिंग की सुविधा के लिए, एसटीएम एचएएल लाइब्रेरी का उपयोग करने का निर्णय लिया गया था, क्योंकि लगभग सब कुछ पहले से ही है, आपको केवल तर्क जोड़ने और इसके सभी मॉड्यूल को एक दूसरे से जोड़ने की आवश्यकता है। भाग में, STM32CubeMX ने हमें इसमें मदद की - अधिकांश कोड की पीढ़ी को इसे सौंपा जा सकता है। हालांकि, यहां हर कोई अपने लिए निर्णय लेता है - उत्पन्न कोड को अभी भी काफी हद तक सही करना होगा, और फर्मवेयर के आकार का भुगतान करना होगा - एचएएल लाइब्रेरी कॉम्पैक्ट नहीं है।

फिर भी, 32kb हमारे माइक्रोकंट्रोलर में उपलब्ध है, फर्मवेयर को आधे से थोड़ा अधिक लगेगा, इसलिए यह तीन बाइट्स (RGB) के शेष मेमोरी अनुक्रमों में स्टोर करने के लिए तार्किक है, जो एलईडी इनपुट के बदले में प्रेषित होते हैं। बटन दबाने पर फ्लैश एमके में दर्ज किए गए दृश्यों के चारों ओर चक्र होगा।

यहां हमें पहली समस्या का सामना करना पड़ रहा है: WS2812 एलईडी दालों की अवधि और अवधि पर बहुत मांग है, जबकि 48 मेगाहर्ट्ज पर काम करने वाले प्रोसेसर के लिए पल्स समय (0.4-0.8 μs) काफी छोटा है। इसके अलावा, हमें इस बात का ध्यान रखना चाहिए कि एलईडी को नियंत्रित करने के अलावा, हमारे माइक्रोकिरचिट को USB के माध्यम से पीसी के साथ सेवा संचार करना होगा और फ्लैश मेमोरी को पढ़ना / लिखना होगा।
सौभाग्य से, यह डायोड काफी लोकप्रिय है और इसके प्रोटोकॉल को लागू करने के कई तरीके इंटरनेट पर वर्णित हैं, जिनमें एसटीएम माइक्रोकंट्रोलर भी शामिल हैं। हमने चुना है, शायद, कार्यान्वयन के संदर्भ में सबसे कठिन है, लेकिन साथ ही सीपीयू समय के संदर्भ में सबसे प्रभावी - डीएमए + टाइमर। DMA सीधे GPIO पोर्ट पर लिखता है, टाइमर DMA चैनलों को नियंत्रित करता है। चूंकि डीएमए एक बार में पूरे पोर्ट को लिखता है, यह आउटपुट के रूप में अन्य पोर्ट पिन का उपयोग करने के लिए काम नहीं करेगा। यही कारण है कि पीबी 1 पिन को एलईडी को नियंत्रित करने के लिए चुना गया था। वैचारिक रूप से, सब कुछ आसान है, लेकिन कार्यान्वयन, सुंदर मुश्किल हो करने के लिए होगा नहीं तो एक महान पुस्तकालय, जो मार्टिन Hubáček द्वारा लिखित और पर पोस्ट किया गया GitHub। हमारे एमके और आरजीबी दृश्यों के भंडारण की चयनित विधि के तहत थोड़ा सा परिष्करण के बाद, हमें एक काम करने वाला एलईडी मिलता है।

फ्लैश मेमोरी

एक निजी बधाई के साथ आपको दिल देने की कल्पना करें। आप आते हैं, हर्षित, घर, इसे कंप्यूटर से कनेक्ट करें, और यह "आई लव यू!" के बजाय, आपको देता है "आवश्यक डिवाइस ड्राइवर नहीं मिला" या ऐसा कुछ। यह अच्छा नहीं है।

इसलिए, ड्राइवरों की स्थापना की आवश्यकता के बिना, हृदय को किसी भी सामान्य ऑपरेटिंग सिस्टम में फ्लैश ड्राइव के रूप में पहचाना जाना चाहिए। इसलिए, हम "मास स्टोरेज डिवाइस" नामक USB क्लास का उपयोग करेंगे, क्योंकि STM32 USB डिवाइस लाइब्रेरी हमें टर्नकी समाधान प्रदान करता है। इसे रोको! तैयार है ???? अब देखते हैं।

हम STM32CubeMX में एक प्रोजेक्ट बनाते हैं, USB फ्लैश मेमोरी के लिए रीड / राइट करने के तरीकों को यूएसएस मास स्टोरेज मॉड्यूल में संबंधित कॉल्स के साथ जोड़ते हैं और एक ही बार में दो समस्याओं का पता लगाते हैं: USB फ्लैश ड्राइव सुरक्षित रूप से हटाया जाना नहीं चाहता है और "chokes" जब पाठ से अधिक कुछ लिखने की कोशिश कर रहा हो तो "हैलो" README.txt फ़ाइल में वर्ल्ड ”।

पहली समस्या को हल करना आसान है - आपको StartStopUnit कमांड के लापता SCSI प्रसंस्करण को लागू करने की आवश्यकता है। दूसरा हल करना ज्यादा मुश्किल है। फ़ाइल सिस्टम ब्लॉक आकार (स्वाभाविक रूप से, केवल 8mb स्थान होने पर, हम Fat16 का उपयोग करेंगे) 512 बाइट्स है। मेमोरी को केवल 4k ब्लॉक में मिटाया जा सकता है। हमें अस्थायी स्टोरेज के लिए एक ब्लॉक आरक्षित करना होगा (हम उपलब्ध 6kb के साथ 4kb रैम नहीं ले सकते हैं)। यही है, 512 बाइट्स लिखने के लिए, आपको 4kb कॉपी करना होगा, 4kb मिटाना होगा, और उन्हें वापस कॉपी करना होगा। इसके अलावा, यदि फ़ाइल काफी बड़ी है, तो ऑपरेटिंग सिस्टम एक समय में ड्राइव 64kB पर लिखना चाहता है, और हमारा कंट्रोलर इसके लिए सही समय में डेटा की इतनी बड़ी मात्रा को संभालने में सक्षम नहीं है, यह देखते हुए कि इस्तेमाल की गई फ्लैश ड्राइव भी सबसे तेज़ नहीं है। सामान्य तौर परजबकि कंट्रोलर धीरे-धीरे एक बार में डेटा 256 बाइट्स (मेमोरी पेज का आकार), ऑपरेटिंग सिस्टम (कम से कम फेडोरा, जिस पर यह सब परीक्षण किया गया था) पहले से ही यह तय करने का प्रबंधन करता है कि ड्राइव बहादुर मर गया है।

Connoisseurs शायद समस्या के अधिक सुरुचिपूर्ण समाधान का संकेत देंगे, लेकिन "हम दूसरे तरीके से जाएंगे।" फ्लैश मेमोरी को मास स्टोरेज डिवाइस इंटरफेस के माध्यम से पढ़ा जाएगा और इस मोड में यह रीड-ओनली के रूप में खुद को पोजिशन करेगा (उसी समय, दिल को बिना किसी "सुरक्षित निष्कर्षण" के बिना कंप्यूटर से "आसानी से" बाहर निकाला जा सकता है, लेकिन फाइल सिस्टम को खराब करने से डरते हुए), हम इसे लिख देंगे। वर्चुअल कॉम-पोर्ट (उर्फ कम्युनिकेशन डिवाइस क्लास) के माध्यम से। उसी इंटरफ़ेस के माध्यम से, हम एमके मेमोरी के अंत में अपने आरजीबी अनुक्रम लिखेंगे।

बटन दबाकर लोड करने पर बूट मोड (मास स्टोरेज या सीडीसी) का चयन किया जाएगा (या नहीं)।
किए गए कार्यों की तुलना में जल्दी नहीं (हमेशा की तरह, ज्यादातर समय और कॉफी इन दो शब्दों पर खर्च किया गया था)। हम MSC इंटरफ़ेस पर रीड-राइट लौटाते हैं, क्योंकि यह पता चलता है कि केवल-पढ़ने के लिए मोड में USB फ्लैश ड्राइव को पहचानने से इनकार करते हैं - यह कोई फर्क नहीं पड़ता, यहाँ हम ऑपरेटिंग सिस्टम को धोखा देते हैं और कुछ भी करने के बाद किसी भी लिखने के अनुरोध पर "सफलता" वापस करेंगे (फिर, "हालांकि सुरुचिपूर्ण, लेकिन सस्ते और हंसमुख नहीं" की श्रेणी से एक समाधान)। बिंदु छोटा है - पीसी के लिए सॉफ्टवेयर।

नरम पीसी

चूँकि यह cdc इंटरफ़ेस के माध्यम से कॉन्फ़िगर और फ्लैश करने का निर्णय लिया गया था, आप केवल माउस के साथ फ़ाइलों को खींच और छोड़ नहीं सकते हैं और आपको एक विशेष एप्लिकेशन की आवश्यकता होती है जो ऐसा करने में सक्षम होगा। इसका मुख्य कार्य: उपयोगकर्ता को डिस्क छवि बनाने का अवसर प्रदान करने के लिए, उपयोगकर्ता फ़ाइलों को वहां अपलोड करें और इस छवि को फ्लैश मेमोरी में लिखें। आवेदन को RGB अनुक्रम बनाने / पढ़ने / लिखने के लिए एक इंटरफ़ेस भी प्रदान करना चाहिए।

एप्लिकेशन क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म होना चाहिए, और यहां एक ग्राफ़िकल इंटरफ़ेस बनाने के लिए क्यूटी लाइब्रेरी और एक डिस्क छवि बनाने और प्रबंधित करने के लिए ChaN FatFS हमारी सहायता के लिए आते हैं। कॉम पोर्ट के माध्यम से डिवाइस के साथ डेटा एक्सचेंज नवीनतम संस्करण "बॉक्स से बाहर" (QSerialPort मॉड्यूल) के क्यूटी में उपलब्ध है, डिस्क छवि संचालन के लिए हम क्यूब्रिइटवम से प्राप्त एक आइटम मॉडल के साथ क्यूट्रीव्यू का उपयोग करते हैं जिसमें ड्रैग एंड ड्रॉप ऑपरेशन अतिरिक्त रूप से लागू होते हैं (खींचें और ड्रॉप, जो भी आप कहते हैं) एक माउस के साथ "सुविधाजनक और परिचित है जब यह फ़ाइलों / फ़ोल्डरों के लिए आता है)। RGB अनुक्रम बनाने के लिए, आप रंगों को चुनने के लिए QListWidget (रंगों के अनुक्रम को प्रदर्शित करने के लिए), QtColorWidgets लाइब्रेरी (मटिया बसाग्लिया द्वारा) का उपयोग कर सकते हैं, और QEasingCurve वर्ग को Qt में निर्मित (सुचारू रूप से या इसके विपरीत स्पस्मोडिक) रंगों के बीच संक्रमण और इंद्रधनुषी प्रभाव पैदा कर सकते हैं।

परिणाम: आवेदन में दो टैब हैं:

1) "फ़ाइलों के लिए संग्रहण"

2) RGB अनुक्रम प्रबंधित करने के लिए "LED" RGB अनुक्रम

बनाने के लिए:

संवाद तीन मोड में काम करता है:

a) RGB - आपको RGB नोटेशन में निर्दिष्ट दो रंगों के बीच संक्रमण निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है।
बी) एचएसवी - एक ही बात है, लेकिन एचएसवी अंकन में - अतिप्रवाह मानव आंख से अधिक परिचित है, विशेष रूप से, "एचएसवी" + "इटरेट-> एचयूई" मोड आपको इंद्रधनुष बनाने की अनुमति देता है।
ग) कस्टम - यह मोड आपको अनुक्रम के प्रत्येक रंग को मैन्युअल रूप से सेट करने की अनुमति देता है। इस तरह बड़े अनुक्रम बनाना असंभव है, लेकिन थोड़ी देर के लिए अपने दिल को बाहर करना बहुत सुविधाजनक है (रंग को "काला" पर सेट करना)।

और अंत में, विंडोज / मैकओ / लिनक्स (ग्नोम) में फ्लैश ड्राइव के रूप में हमारे डिवाइस की परिभाषा:

निष्कर्ष

और सभी काम किए जाने और लिखित पाठ के बाद, मैंने पाया कि मैंने दिल की एक भी सामान्य तस्वीर नहीं ली है। इसलिए, मैं "यह कैसे हुआ" विकल्प संलग्न कर रहा हूं:

वास्तव में, यह बहुत अच्छा लगता है (विशेषकर उत्कीर्णन के साथ)। अपने प्रियजनों को प्यार करो !!!