Nền tảng cánh quạt: 20 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:37

Cánh quạt là gì?

Parallax Propeller là bộ vi điều khiển 32-bit 8 lõi. Rất có thể bạn đã thấy một số dự án được hỗ trợ bởi Propeller như:

OpenStomp Coyote-1: bàn đạp hiệu ứng guitar kỹ thuật số mã nguồn mở

Bản trình diễn âm nhạc (.mp3) (Trang web)

Bản sao 1, bản sao Apple 1

(trang mạng)

ybox2, Hộp set-top nối mạng tự làm

(trang web) và nhiều hơn nữa. Cánh quạt thường được sử dụng vì nó có hiệu suất cao, đầu ra video dễ dàng và cung cấp nhiều I / O.

Vậy Nền tảng Cánh quạt là gì?

Nền tảng Propeller đặt Prop trên một bảng mạch với bộ điều chỉnh điện áp, bộ nhớ, tinh thể và các đầu nối với các mô-đun khác. Nó rất giống Arduino với một vài cải tiến về ý tưởng cơ bản; 1 - Các mô-đun (còn gọi là tấm chắn) có thể được kết nối với nhau ở trên và dưới. Ví dụ: bạn có thể có mô-đun Cánh quạt ở giữa, giao diện người dùng LCD ở trên cùng và một nguyên mẫu ở phía dưới. 2 - Khoảng cách giữa các chân cắm là.1 ". Khoảng cách giữa các ổ cắm cũng là.2". Điều này làm cho Nền tảng tương thích với các bảng mạch và cho phép bạn sử dụng các mô-đun Nền tảng kết hợp với các bảng dự án khác. 3 - Kích thước bo mạch là 3,8 "x 2,5", giống với dịch vụ MiniBoard của ExpressPCB, vì vậy việc thêm mô-đun tùy chỉnh của riêng bạn là không tốn kém và đơn giản. 4 - Chúng được ghi chép đầy đủ. Chúng được giới thiệu trong cột của Jon Williams trong Nuts and Volts và Mô-đun Nền tảng Cánh quạt sẽ là cơ sở cho nhiều dự án được mô tả trong các cột sắp tới của anh ấy. 5 - Chúng là Miền Công cộng. Các thiết kế mô-đun sử dụng giấy phép MIT, mang lại cho bạn sự linh hoạt hơn so với các giấy phép hạn chế hơn như Creative Commons Share-Alike. Có thể tải xuống các mẫu và thông số kỹ thuật tại đây. Nền tảng Propeller có sẵn dưới dạng bộ hoặc được lắp ráp sẵn từ Gadget Gangster. Thời gian xây dựng khoảng 45 phút. Bắt đầu bằng cách chuyển sang bước tiếp theo!

Bước 1: Câu hỏi thường gặp

Nền tảng Cánh quạt là gì?

Nền tảng Propeller là một nền tảng máy tính nhúng mã nguồn mở - nó rất giống với Arduino, nhưng cải tiến khái niệm bằng cách sử dụng vi điều khiển nhanh hơn, khoảng cách chân chuẩn và giấy phép ít hạn chế hơn (Giấy phép MIT).

Các thông số kỹ thuật là gì?

Bộ vi điều khiển cánh quạt:

• Phần cứng tạo video tích hợp để xuất ra màn hình NTSC / PAL hoặc VGA
• Ngôn ngữ cấp cao được tích hợp sẵn (Spin) dễ học
• Hiệu suất cao (160 triệu hoạt động mỗi giây)
• Tốc độ có thể được thay đổi tại thời điểm chạy để cải thiện hiệu quả năng lượng
• Có sẵn trong một gói DIP thân thiện với người có sở thích
• 32 chân I / O, mỗi chân có thể được đặt làm đầu vào hoặc đầu ra

Nền tảng Cánh quạt thêm vào:

• Bộ điều chỉnh điện áp 5v và 3,3v, được đánh giá ở 800mA, mỗi bộ
• Pha lê 5Mhz, người dùng có thể hoán đổi
• Bộ nhớ trên bo mạch 32kB, với không gian cho IC nhớ thứ hai
• Tất cả các IC đều nằm trong ổ cắm để thay thế và lắp ráp dễ dàng hơn
• Tiêu đề pin.1 "tiêu chuẩn trong cấu hình hai hàng, do đó, các mô-đun có thể được xếp chồng lên nhau ở trên và dưới hoặc được thêm vào breadboard hoặc Protoboard

Nền tảng Cánh quạt với Nền tảng Pin và mô-đun ProtoPlus

Nó so sánh với Arduino như thế nào?

Nhược điểm:

• Đắt hơn Arduino là $ 30, Nền tảng Propeller với PropPlug (thứ bạn sử dụng để lập trình Prop) là $ 50. Nhưng bạn sẽ chỉ cần một PropPlug và riêng một Nền tảng Propeller là $ 35.
• Cộng đồng nhỏ hơn Bạn sẽ thấy từ 'Arduino' trong Tạp chí Make thường xuyên hơn từ 'Cánh quạt'.
• Không có 'Analog In' trên bo mạch Thay vào đó, bạn phải sử dụng tụ điện và điện trở để đọc các giá trị tương tự. Không khó nhưng cũng không dễ như Arduino.
• 2 Chip Bạn cần 2 IC khi sử dụng Cánh quạt, chính Propeller và EEPROM để lưu trữ chương trình

Ưu điểm:

• Bộ vi điều khiển nhanh hơn nhiều WAAY Nhanh hơn. Điều này cho phép bạn thực hiện những việc thực sự thú vị như đầu ra VGA, tổng hợp giọng nói, phát tệp.wav và hơn thế nữa, tất cả đều trên chip. Propeller thực hiện 160 MIPS trong khi atmega168 thực hiện 16.
• Âm thanh và video chất lượng cao Phần cứng cho video là bản dựng sẵn và nhiều thư viện âm thanh có sẵn theo giấy phép MIT.
• Đa nhiệm thực sự yêu cầu một bánh răng xử lý video và một bánh răng khác xử lý bàn phím / chuột, và thế là xong. Không bị gián đoạn, không có bộ hẹn giờ - THỰC SỰ dễ dàng thực hiện đa nhiệm trên Cánh quạt
• Nhiều I / O hơn, Linh hoạt hơn Mỗi I / O có thể được cấu hình lại và có 32 trong số đó.
• Khoảng cách chân tiêu chuẩn Nền tảng chân vịt phù hợp với bảng mạch bánh mì hoặc bảng điều khiển
• Sử dụng điện năng tốt hơn Dự án có thể thay đổi tốc độ đồng hồ nhanh chóng để tiết kiệm điện và tắt các bánh răng không sử dụng. Công suất sử dụng có thể đi từ 80mA xuống 4-5mA
• Giấy phép tốt hơn Arduino được cấp phép theo Creative Commons Attribution Share-giống nhau (đọc nó - đó là một số trang). Nền tảng Propeller có sẵn theo giấy phép MIT (hãy đọc nó - nó gồm 2 đoạn văn). Đừng lo lắng về cách bạn sử dụng thiết kế của chúng tôi - chúng tôi sẽ không kiện!

Túi hỗn hợp:

• Tập trung vào phần mềm Rất nhiều bộ vi điều khiển có phần cứng chuyên dụng để thực hiện một số tác vụ nhất định. Thay vào đó, Propeller thực hiện hầu hết các nội dung trong phần mềm. Điều này không làm phiền tôi, nhưng một số người gặp vấn đề với nó.
• Spin Ngôn ngữ cấp cao cho Prop là Spin - đây là một ngôn ngữ hiện đại hơn nhiều so với C / C ++, nhưng sẽ mất một chút thời gian để làm quen
• Hỗ trợ Mac Không có ứng dụng Mac chính thức, nhưng việc thiết lập và chạy với Mac không khó. Parallax có một trang Mac ngay tại đây.

Cá nhân tôi sử dụng Cánh quạt cho hầu hết sự phát triển và tôi sử dụng PICaxe (đọc: 08M năm 555 của thời đại chúng ta?) Khi tôi chỉ cần logic đơn giản / rẻ tiền. Arduino là 'aight, nhưng tôi thấy Propeller dễ lập trình hơn và mạnh hơn rất nhiều. Arduino quá đắt khi tôi chỉ cần logic đơn giản. Không có danh sách chính xác các mô-đun, nhưng bạn có thể kiểm tra Gadget Gangster để biết một số mô-đun hiện có sẵn. Một số mô-đun ví dụ:

• Video / Âm thanh
• Ắc quy
• DMX
• Màn hình LCD
• Protoboards
• thẻ nhớ microSD
• Bộ điều khiển động cơ

Nhiều mô-đun cũng sẽ ra mắt mọi lúc.

Bước 2: Tập hợp các bộ phận

Đầu tiên, lật mỏ hàn của bạn lên. Hãy để nó nóng lên trong khi bạn kiểm tra để đảm bảo rằng bạn có các bộ phận sau:

Danh sách các bộ phận

• Nắp điện phân 3x 47uF (đảm bảo chúng là mico-mini để các mô-đun khác sẽ vừa với trên đầu)
• 1x Nắp Tantali 4,7uF
• 1x 104 nắp gốm
• Điện trở 1x 10k Ohm (Nâu - Đen - Cam)
• Điện trở 1x 220 Ohm (Đỏ - Đỏ - Nâu)
• Điện trở 1x 470 Ohm (Vàng - Tím - Nâu)
• Điện trở 1x 1,1k Ohm (Nâu - Nâu - Đỏ)
• 2x màu xanh lá cây 3mm màu xanh lá cây LED
• 1x LED đỏ
• 2x ổ cắm pin máy
• 2x ổ cắm 4pin
• 2x ổ cắm 16pin
• 1x Tiêu đề góc phải 4 chân
• 1x Công tắc nguồn góc phải
• 1x Công tắc xúc giác
• 1x ổ cắm DIP 40 chân
• 1x ổ cắm DIP 8 chân
• 1x 2mm Jack nguồn
• 1x Pha lê 5Mhz (đảm bảo rằng nó có chiều cao bằng nửa chiều cao để các mô-đun khác có thể vừa với trên đầu)
• Bộ điều chỉnh điện áp 1x 5V
• Bộ điều chỉnh điện áp 1x 3.3V
• 1x Cánh quạt thị sai
• 1x 32 kB i2c EEPROM
• 1x Nền tảng cánh quạt PCB

Bước 3: Ổ cắm IC

Đầu tiên, bật Sockets. Các ổ cắm có một cơ chế khóa đẹp để giữ chúng vào pcb trong khi bạn hàn. Tôi thích sử dụng ổ cắm hơn vì bạn có thể dễ dàng tháo IC nếu bạn gặp sự cố và bạn không cần lo lắng về việc làm hỏng IC trong khi hàn. Ổ cắm DIP 8pin đi vào U2, rãnh hướng lên. Ổ cắm DIP 40pin đi ở U1, rãnh hướng về bên trái.

Bước 4: Thêm bộ ổ cắm ghim đầu tiên

Lấy một trong 16 chân cắm và thêm nó vào bảng. Bạn có thể thêm nó vào hàng bên ngoài (gần mép nhất của bảng) hoặc hàng bên trong, nhưng tôi khuyên bạn nên thêm nó vào hàng bên ngoài. Giữ cho hàng bên trong trống ngay bây giờ, nhưng bạn có thể điền các tiêu đề ghim để xếp một mô-đun khác trong Nền tảng Cánh quạt.

Bước 5: 4 Ổ cắm pin

Thêm ổ cắm 4 chân. Sử dụng các đầu ghim góc bên phải để giữ cho cả hai ổ cắm được thẳng hàng, như trong ảnh. Thao tác này sẽ giữ các ổ cắm 4 chân trong khi bạn lật bảng và giữ thẳng các ổ cắm 4 chân và 16 chân. Ổ cắm 4 chân đi cùng hàng với ổ cắm 16 chân.

Bước 6: Bộ ổ cắm thứ hai

Cùng một thỏa thuận ở phía bên kia.

Bước 7: Thêm giắc cắm nguồn

Thêm giắc cắm nguồn ở phía trên bên trái của bảng, trong hộp ngay dưới '7,5 - 12VDC'. Khi hàn giắc cắm nguồn xuống, hãy hào phóng với chất hàn - đó là thứ giữ giắc cắm khi bạn lắp / tháo phích cắm điện

Bước 8: Lập trình tiêu đề

Cánh quạt được lập trình với Phích cắm Prop. thêm các tiêu đề góc phải vào hộp có nhãn 'Cắm', như được hiển thị trong ảnh. Đây là nơi bạn sẽ kết nối Prop Plug để lập trình. Bạn có thể nhận được một Plug Plug từ Gadget Gangster hoặc Parallax. Lợi ích của việc giữ phần cứng lập trình ngoài bo mạch là kích thước bo mạch tổng thể nhỏ hơn và chi phí thấp hơn. Khi bạn đã hoàn thành tất cả và sẵn sàng để lập trình Cánh quạt, hãy lắp Phích cắm Đề xuất 'hat-side up'.

Bước 9: Thêm công tắc

Thêm công tắc sang trái và phải. Công tắc xúc giác bên phải sẽ đặt lại Prop khi nó đang chạy (chỉ cần chạm vào nó để đặt lại). Công tắc bên trái là công tắc nguồn. Cả hai công tắc đều được đặt ở cạnh bảng để giúp bạn dễ dàng truy cập chúng nếu các mô-đun khác được xếp chồng lên nhau.

Bước 10: Thêm tụ điện

Ba nắp (trông giống như những chiếc lon nhỏ) nằm bên cạnh công tắc góc bên phải. Chúng giúp cung cấp năng lượng mượt mà cho bộ vi điều khiển và các mô-đun khác. Các tụ điện nhạy cảm với cực tính, dây dẫn gần vạch nhất là cực âm và nó hướng xuống dưới. Hãy đảm bảo rằng bạn sử dụng các nắp micro-mini, nếu không các mô-đun khác có thể không vừa với đầu của nền Propeller.

Bước 11: Chuẩn bị ổ cắm pha lê

Thật tuyệt khi sử dụng một ổ cắm cho pha lê vì Prop có thể hỗ trợ các giá trị tinh thể khác. Đây là thủ thuật để tạo một ổ cắm pha lê; 1 - Xác định hai ổ cắm pin của máy (như trong ảnh bên dưới). Sử dụng đê của bạn để chia chúng làm đôi.

Bước 12: Tháo nhựa

Sử dụng đê của bạn một lần nữa, loại bỏ nhựa xung quanh mỗi chốt, như thể hiện trong ảnh. Bạn chỉ cần một chút áp lực để cạo nhựa.

Bước 13: Ổ cắm pha lê

Đây là những gì bạn sẽ nhận được:

Bước 14: Thêm các ổ cắm pha lê

Chèn chúng vào như trong ảnh. Tôi sử dụng một chút băng dính để giữ chúng, lật tấm bảng lên và hàn chúng tại chỗ. Ở mặt sau của bo mạch, hãy cắt bớt các chân lắp từ các ổ cắm của máy, đồng thời thêm các điện trở ở R1, R2 và R3. Những kẻ nhỏ này sẽ giới hạn dòng điện cho đèn LED sẽ cho bạn biết khi nào nguồn được bật. Điện trở R1: 1,1k (Nâu - Nâu - Đỏ) R2: 470 ohm Điện trở (Vàng - Tím - Nâu) R3: Điện trở 220 ohm (Đỏ - Đỏ - Nâu)

Bước 15: Thêm bộ điều chỉnh điện áp

Propeller chạy ở 3.3V, nhưng Propeller Platform cũng bao gồm một bộ điều chỉnh 5V để cung cấp 5V cho các mô-đun khác. VR1: bộ điều chỉnh 5V. Đó là một Bán trực tuyến (phần # MC33269T-5.0G). So với bộ điều chỉnh 3.3V, nó có một tab hình vuông mỏng hơn một chút. Hộp đen cũng không có một chút khía nào. VR2: bộ điều chỉnh 3.3V. Đó là một ST (phần # LD1117V33). Nó có một tab dày hơn với các góc tab được cắt bớt. Bạn cũng có thể sử dụng thêm một chút chất hàn để kết nối tab với bảng. Điều này sẽ giúp điều hòa tản nhiệt nhiều hơn.

Bước 16: Thêm Caps

Nắp tantali đi ngay bên cạnh ổ cắm pha lê. Lưu ý rằng nắp tantali là phân cực. Nếu quan sát kỹ phần thân, bạn sẽ thấy dấu + bên cạnh một trong các chân. Chân có dấu cộng phải đi qua lỗ gần với tinh thể hơn. Nắp gốm nằm bên dưới ổ cắm DIP 40 chân. Nó không nhạy cảm. Nắp gốm được đánh dấu '104', nó cũng nhỏ hơn nắp tantali.

Bước 17: Các bước hoàn thiện

Thêm đèn LED -

PWR Đèn LED đi trong vòng tròn được đánh dấu 'PWR' có thấu kính rõ ràng. Đối với đèn LED này, dây dẫn NGẮN HẠN đi qua lỗ tròn (gần điện trở hơn), dây dẫn DÀI đi qua lỗ hình vuông. 5.0 Đèn LED đi trong vòng tròn được đánh dấu '5.0' có thấu kính màu xanh lục. Đối với đèn LED này, dây dẫn DÀI đi qua lỗ tròn (gần điện trở hơn), dây dẫn NGẮN HƠN đi qua lỗ hình vuông. 3.3 Đèn LED đi trong vòng tròn được đánh dấu '3.3' có thấu kính màu xanh lục. Đối với đèn LED này, dây dẫn CÒN đi qua lỗ tròn (gần điện trở hơn), dây dẫn NGẮN HẠN đi qua lỗ hình vuông. Ngoài ra, thêm một điện trở 10k ohm (Nâu - Đen - Cam) tại R4 Bước tiếp theo là kiểm tra nguồn điện. Cắm bộ đổi nguồn của bạn và lật công tắc góc bên phải xuống. Tất cả các đèn LED sẽ sáng lên, cho biết rằng Bộ điều chỉnh đang phát điện.

Bước 18: Thêm IC

Thêm Prop trong ổ cắm DIP 40 chân, và EEPROM trong ổ cắm 8 chân. Thêm viên pha lê và cắt bớt phần chì thừa. Hãy chuyển sang bước tiếp theo và tôi sẽ hiển thị cho bạn một chương trình mẫu để giúp bạn bắt đầu

Bước 19: Sử dụng nó: Chương trình cánh quạt đầu tiên của bạn

Trước tiên, hãy tải xuống công cụ Propeller (windows hoặc mac) để bạn có thể viết chương trình của mình. Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng bạn có PropPlug.

Khởi động nó lên Công cụ Propeller và bắt đầu với chương trình đơn giản nhất, một đèn LED nhấp nháy;

Tôi sẽ chia nhỏ từng dòng: Chương trình chính của PUB bắt đầu thực thi ở phương thức đầu tiên mà nó tìm thấy. Trong trường hợp này, chỉ có một phương thức (chính) và đó là phương thức PUBlic, nhưng chúng ta không cần lo lắng về điều đó bây giờ dira [0]: = 1 dira [0] là 'thanh ghi hướng' cho chân 0. Bằng cách ghi giá trị 1 vào thanh ghi, chúng ta đặt chân 0 trở thành đầu ra.: = là toán tử gán. REPEAT thực hiện mọi thứ được ghi dưới đây. Vòng lặp REPEAT không có UNTIL sẽ lặp lại mãi mãi. Các tab rất quan trọng trong quá trình quay - mọi thứ được thụt lề dưới dòng này là một phần của vòng lặp REPEAT. ! OUTA [0] cái! toán tử có nghĩa là 'lật' và OUTA là thanh ghi đầu ra cho chân 0. Vì vậy, dòng này nhận giá trị hiện tại của outa [0], lật nó và ghi lại. Nếu chốt cao, chốt sẽ lật xuống thấp. Nếu chốt thấp, nó sẽ lật lên cao. Một cách lạ mắt để mô tả! là 'toán tử gán KHÔNG theo bit'. WAITCNT (CLKFREQ + cnt) Dịch: Chờ 1 giây. WAITCNT (Thời gian) sẽ tạm dừng thực hiện cho đến khi hệ thống đồng hồ == Thời gian. CLKFREQ là một giá trị hệ thống - nó bằng số tích tắc trong mỗi giây. CNT là một giá trị hệ thống khác, đó là thời gian hệ thống hiện tại (có bao nhiêu tích tắc kể từ khi Cánh quạt bắt đầu). Bằng cách thêm số tích tắc đáng giá 1 giây vào đồng hồ hệ thống, chúng tôi đang tìm ra đồng hồ hệ thống sẽ là một giây kể từ bây giờ. Và đó là chương trình đầu tiên của bạn! Bạn sẽ thay đổi điều gì nếu muốn đèn LED nhấp nháy hai lần mỗi giây?

Bước 20: Tải xuống

Propeller là một bộ vi điều khiển tuyệt vời:

• Cực kỳ nhanh (160 Triệu hướng dẫn mỗi giây),
• Có rất nhiều I / O (32 chân có thể thực hiện đầu vào hoặc đầu ra),
• Có khả năng video và âm thanh tuyệt vời
• Và dễ dàng phát triển cho

Kiểm tra trang web của Parallax để biết rất nhiều thông tin về Cánh quạt. Bạn cũng nên xem Trao đổi đối tượng của Parallax nơi có rất nhiều thư viện mã nguồn mở để giúp bạn khi thực hiện các dự án với Dự án của bạn. Tải xuống Hướng dẫn sử dụng Propeller Tải xuống Sơ đồ thiết kế PCB của Nền tảng Propeller (định dạng ExpressPCB) với mouser part # tại đây (Định dạng ExpressPCB) Mẫu thiết kế nền tảng Propeller Mua bộ hoặc lắp ráp sẵn từ Gadget Gangster.