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StickOS e CPUStick - Costruire un semplice Tostapane elettrico a Temperatura controllata 2/2

stickos cpustick fai da te

Schema
Lo schema per il Tostapane è mostrato in Figura 3.


Fig. 3

Configurazione
Una volta che il tostapane a temperatura controllata è costruito, il passo successivo è quello di installare StickOS BASIC sulla scheda UBW32. Questo è il risultato che si è ottenuto:

    1.tenere premuto l'interruttore PRG sulla UBW32 e collegare la UBW32 alla porta USB del computer host, si dovrebbe vedere lampeggiare alternativamente i LED bianco e verde che indica che la UBW32 è pronta a scaricare un file del firmware
    2.eseguire l'applicazione HIDBootLoader.exe dall'archivio zip sulla homepage della UBW32: http://www.schmalzhaus.com/UBW32/FW/HIDBoot/HIDBoot.zip
    3.Fare clic su "Open Hex File" e selezionare StickOS.UBW32.v1.50g.elf.hex
    4.Fare click su "Program/Verify"

    5.premere l'interruttore RESET sulla UBW32 per iniziare l’esecuzione di StickOS; si dovrebbe vedere lampeggiare il Led arancione lentamente che indica che StickOS è inattivo (il LED lampeggia rapidamente quando StickOS sta eseguendo un programma BASIC)

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Il passo successivo è quello di installare il driver della porta virtuale USB sul computer host, se non c'è già.

Quando la MCU è collegata ad un computer host tramite USB, sarà presente una funzione di FTDI per la porta seriale del computer host. Un driver appropriato certificato verrà caricato automaticamente da microsoft.com, se necessario (e se si è connessi a Internet), oppure è possibile installare manualmente il driver VCP da http://www.ftdichip.com/FTDrivers.htm.

Una volta che il driver è caricato, una nuova porta COM virtuale (VCP) sarà presente sul vostro sistema. Questa porta COM virtuale sarà visibile in Gestione periferiche:

A questo punto è possibile utilizzare Hyper Terminal per connettersi alla nuova porta COM virtuale. Specificare un nuovo nome di connessione, come ad esempio "ubw32", e quindi selezionare la nuova porta COM virtuale sotto "Connect Using", il baud rate e le caratteristiche dei dati nelle Impostazioni della portavengono ignorati quando si utilizza la porta virtuale USB.

Premere quando si è connessi e si dovrebbe vedere il prompt dei comandi di StickOS:

Ora siete pronti per immettere i comandi StickOS e/o le dichiarazioni del programma BASIC.
In alternativa, è possibile utilizzare una porta RS232 sul computer host e una RS232 Shifter Board Kit (come http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=133) per collegare il computer host ai piedini "Rf8 "(trasmissione dati) e" RF2 "(ricezione dati) della MCU, con 9600 baud, 8 bit di dati, nessun bit di parità, 2 bit di stop, e XON / XOFF come controllo di flusso.

Il BASIC Control Program
Inserisci il seguente programma di controllo BASIC al prompt dei comandi StickOS per controllare il tostapane elettrico a temperatura controllata:

10 dim phase, target, secs 
20 dim thermocouple as pin an4 for analog input debounced
30 dim relay as pin ra7 for digital output
40 dim red_led as pin re1 for digital output inverted 
50 dim white_led as pin re2 for digital output inverted 
60 data 512, 90, 746, 105, 894, 20 
70 configure timer 0 for 1000 ms 
80 on timer 0 do let relay = thermocouple

La linea 10 dichiara tre semplici variabili RAM. La linea 20 dichiara una variabile "piedino" di nome "termocoppia", quindi configura il piedino di I/O "an4" (sinonimo di "RB4" sulla serigrafia UBW32) per l'ingresso analogico attraverso un filtro passa-basso , e infine lega il piedino variabile al piedino corrispondente. Da allora in poi, l'esame dei piedini variabili può essere letto, in millivolt (mV). Le righe 30 a 50 pin dichiarano le variabili di uscita digitale per manipolare i piedini MCU legati al relè e ai LED. La linea 60 contiene la temperatura e il tempo:

  • 90 secondi fino a 512 millivolt (125 gradi Celsius)
  • 105 secondi fino a 746 millivolt (183 gradi Celsius)
  • 20 secondi fino a 894 millivolt (220 gradi Celsius)

La linea 70 configura un timer periodico da eseguire ogni secondo, e la linea 80 indica che alla scadenza del timer, il valore del relè deve essere aggiornato per riflettere il risultato di un confronto tra il valore dell'input analogico termocoppia e l'obiettivo attuale del profilo di temperatura. Le linee 90 e 130 semplicemente scorrono il profilo della temperatura e aggiornano i LED bianchi e rossi sulla UBW32 per indicare il progresso. La linea 140 deconfigura il timer periodico. E infine, la linea 150 spegne il relè e i LED. Poi il programma termina.

Per salvare il programma nel file system flash, scrivere:

save

Per eseguire il programma, digitare:

run

Per impostare il programma all'avvio automatico quando la MCU si accende, immettere:

autorun on

Diagnostica
Che cosa succede se il programma non funziona? Che cosa succede se si dispone di un bug nel vostro op-amp o nel relè? StickOS supporta pienamente il controllo interattivo della MCU. È possibile avviare l'esecuzione del programma digitando "run" e quindi premere per fermare dopo un minuto o due e vedrete:

> run

STOP at line 120!

A quel punto è possibile stampare il valore corrente della termocoppia, in millivolt, con:

> print thermocouple
609

È possibile attivare l'uscita MCU collegata al relè con:

> let relay = 1

È quindi possibile vedere l'aumento di tensione della termocoppia:

> print thermocouple
644

E disattivare l'uscita MCU collegata al relè:

> let relay = 0

E guardare il calo della termocoppia:

> print thermocouple
570

Si può anche continuare l'esecuzione del programma da dove è stata interrotta:

> cont

È possibile utilizzare i punti di interruzione, le affermazioni, i watchpoint, i single-stepping, le analisi, la variabile dal vivo e l'esame e la manipolazione del piedino, e anche modificare e continuare tramite il debug interattivo dello StickOS.

Maggiori informazioni
La documentazione completa su StickOS e i download per le varie MCU supportate possono essere trovati sul sito: http://www.cpustick.com/index.htm

C'è anche uno scheletro sul progetto di codice sorgente, con tutte le inizializzazioni StickOS e le procedure di manipolazione dei piedini e delle periferiche, per chi vuole portare i programmi BASIC in C.

Future Directions
Quando accoppiato con uno opzionale Freescale MC13201 ZigFlea Wireless Transceiver, la MCU può essere controllata in remoto da un'altra MCU, tramite un'interfaccia telnet / rlogin, eliminando del tutto la necessità di un collegamento diretto al computer host. E programmi BASIC possono variare l’accesso remoto su altri microcontrollori, consentendo l'uso di "variabili piedini remote" o altre forme di comunicazione tra MCU. I sistemi Wireless sono resi semplici come quelli via cavo.

È possibile anche scaricare i piani per un ZigFlea-enabled "CPUStick" basato su una MCU Freescale MCF52252 da 80 MHz qui:

user's guide: http://www.cpustick.com/downloads/cpustick.v2.00.2p.pdf
schematic and BOM: http://www.cpustick.com/downloads/cpustick.pdf
Gerber files: http://www.cpustick.com/downloads/cpustick.zip
firmware: http://www.cpustick.com/downloads/StickOS.MCF52252.v1.50g.elf.S19

Si noti che inizialmente sarà necessario in qualche modo programmare il CPUStick, sia con un programmatore QSPI o con una scheda Freescale M52259DEMOKIT, caricato con i bit StickOS e utilizzando il comando "clone" copiarli nella nuova scheda.

Suggerimenti
La saldatura fine SMT può essere un'operazione intimidatoria nei confronti dei nuovi arrivati, ma ho trovato che può essere realizzabile con alcuni semplici trucchi:

Per montare un pacchetto QFN (senza piombo), prima fisso i piedini dei componenti e poi li saldo con il mio saldatore; ciascun piedino finisce con un piccolo punto di saldatura su di esso. Fisso poi i blocchi sull’asse e allineo le protuberanze simili e opposte (aiuta sicuramente ad avere una maschera da saldatura, ma ho fatto senza).

Per montare i pacchetti del QFP (con piombo), io uso una procedura simile, ma non stagno i piedini delicati. Dopo il riflusso, se è necessario un ritocco (il tipico problema sarà averli "aperti", non "corti"), io uso una generosa quantità di materiale fuso sul piedino e quindi trascino il rimanente verso i punti di saldatura minori con il saldatore. Si noti che il flusso è fondamentale in questa fase per evitare qualsiasi ponte / cortocircuito.

Ho usato un saldatore Weller WES51 con una punta da 1/32", 62/36/2 saldatura in argento da Radio Shack (in una comoda spool 1,5 oz), una penna di flusso solubile in acqua Kester # 2331-ZX, e uno PANAVISE PV Jr. Modello 201 (per tenere le cose).

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Informazioni sull'autore
Rich Testardi vive a Boulder, in Colorado, con la moglie e la figlia e pensa che i microcontroller siano la cosa più bella: il suo sogno è quello di rendere abbastanza facile l’utilizzo per introdurlo nei corso delle scuole superiori, dal momento che è stato il luogo dove lui ha iniziato. Dato che tempo fa, molte forze, in particolare SMT e la sempre crescente densità delle MCU (e manuali di più di 500 pagine), hanno contribuito a rendere questi progetti meno accessibili a studenti delle scuole superiori, spera di invertire tale tendenza, con StickOS e CPUStick!

Repost: 2009-09-09

 

 

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ritratto di Anonimo

traduzioni

In questo caso quando alla fine si parla di flusso non è flusso è Flussante! un liquido che rende molto fluida la lega saldante (soprattutto quella stagno-piombo), l'operazione non è così semplice come sembra occorre una certa manualità... il rischio è di fare corti tra i pins dei microprocessori o integrati, nel qual caso occorre bagnare di flussante i pins in corto e ripassare la punta del saldatore molto calda e molto "pulita" cioè senza residui di stagno. Attenti alle traduzioni!
Ciao

ritratto di Emanuele

Grazie della segnalazione

Anonimo,
ti ringraziamo per la segnalazione, abbiamo sicuramente bisogno delle vostre correzioni!

Colgo l'occasione per ricordare che L'Elettronica Open Source è un blog contenitore di risorse utili per progettisti elettronici, hobbisti, studenti ed operatori del settore elettronico, in particolare semiconduttori, tra cui ovviamente spiccano i microcontrollori.
L'idea è quella di filtrare le migliaia di informazioni tecniche che ci sono in rete, proponendo una selezione di notizie interessanti per i vostri/nostri progetti elettronici, che possono essere semplici curiosità, news tecniche, progetti elettronici open source oppure veri e propri articoli ad alto contenuto tecnologico. Quest'ultime destinate soprattutto a progettisti eletronici e ricercatori scientifici.
Attualmente stiamo producendo circa 150 articoli al mese (tra news, progetti, tutorial ed articoli tecnici)
...e tutto questo a COSTO ZERO per l'utente finale. (seguendo Lawrence Lessig Il suo "Il futuro delle idee" è uno dei libri che mi ha ispirato per la realizzazione di questo Blog)

Detto questo è ovvio che alcune sviste possono accadere, è normale che può essere fraintesa una frase dall'inglese, ma non per questo vogliamo abbassare il nostro livello qualitativo, anzi, stiamo attivando continuamente procedure per migliorare.

Ma abbiamo anche bisogno di Voi!

Quindi aiutateci con le vostre segnalazioni, sia di errori sia di approfondimento, avete i commenti a disposizione, USATELI!

La comunità dell'Elettronica Open Source ve ne sarà grata!

 

 

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