Дайте мне железа! Часть 1

Gaen 24 января 2011 в 16:44 9,4k
Дайте мне железа!

Часть 2

На хабре есть много статей, посвященных созданию прикольных самопальных девайсов на базе микроконтроллеров, взять хотябы замечательную серию про необычный подарок (1, 2, 3) и дополнение про сенсорную клавиатуру. Они вызывают энтузиазм, побуждают к экспериментам, но вот возникает примерно такая фраза: «А теперь, значит, рисуем схему, разводим плату, травим, запаиваем, пишем прошивку, заливаем, и дело в шляпе». Вот тут-то у меня, как кодера, ни разу не державшего в руках паяльника, эти самые руки и опускались, ибо все пункты кроме написания прошивки были недоступны.

Но все меняется, когда желание пересиливает лень! В этой статье я расскажу, с чего начать, чтобы приобщиться к экспериментам с микроконтроллерами.

Под катом чуть менее мегабайта картинок


Камень


Прежде всего нужно определиться, какому микроконтроллеру посчастливится стать жертвой наших экспериментов. В душе я тот еще минималист, и поэтому начать мне захотелось с максимально простого камня, чтобы ресурсы были ограничены, чтобы приходилось считать каждый байт, как в старые добрые времена :) Поэтому мой выбор пал на PIC-контроллеры, которые примечательны гарвардской архитектурой и сокращенным набором команд (RISC). Идем на сайт производителя (microchip.com) и смотрим, какие они вообще бывают.

Разрядности

Прежде всего, камни делятся по разрядности. Руководствуясь нездоровым минимализмом, я выбрал 8-битные. Они, в свою очередь, делятся на семейства.

Семейства 8-разрядных PIC-контроллеров

Чем больше циферка, тем круче камень. Руководствуясь все тем же минимализмом, я смело ткнулся в самую младшую серию PIC10. Здесь мы уже наблюдаем номера конкретных моделей. Обратите внимание на букву, которая стоит между названием семейства и номером модели: либо C либо F. Эта буква указывает на тип памяти микроконтроллера, C — однократно записываемая, F — перезаписываемая (flash). Для экспериментов, ясное дело, нам нужен камень с перезаписываемой памятью.

Однако мой выбор несколько обломался, встретившись с суровой реальностью: самый младший камень, который был в магазине — PIC12F509. Так что эксперименты буду описывать на нем :)

Матчасть


Итак, после того, как мы определились с камнем, нужно что? Нужно почитать даташит (pdf), чтобы понять, с чем мы собираемся иметь дело. Кстати, кроме даташита, на сайте есть еще много увлекательного чтива. Также очень кстати будет освежить (или даже приобрести) знания по основам электроники, сделать это можно на easyelectronics.ru, там увлекательного чтива еще больше :)

Программатор


Программатор — это девайс ИЗ ХОЛОДНОГО ЖЕСТОКОГО МЕТАЛЛА!!1, который нужен для заливки программы в микроконтроллер. В инете можно найти множество схем, но моей целью было получить его как можно быстрее, а не махать паяльником и заваливать форумы вопросами типа «почему оно не работает». Поэтому я выбрал самый попсовый вариант: купить PICKit2. Подробно о нем можно почитать на сайте с непредсказуемым названием.

PICKit2

Вот такая коробочка, зажигалка для масштаба. Примечательна тем, что работает от USB, в отличие от многих подобных девайсов, которые требуют наличия COM, или даже LPT порта. Еще один плюс — возможность питать целевое устройство, не нужно запариваться на отдельный источник. В комплекте идут диски с дровами и IDE (с тем же успехом все можно скачать с офсайта), USB-кабель и, в зависимости от варианта комплектации, демоплата с установленным микроконтроллером. Ништячок весьма вкусный, но я его предпочел оставить для будущих экспериментов, так как камень там постарше.

Внимание! Существует 2 версии PICKit2, отличаются цветом кнопки: у старой кнопка черная, у новой — красная. Девайс с красной кнопкой можно просто подключить к камню, а для девайса с черной кнопкой потребуется дополнительно навесить 2 резистора. Чтобы меньше париться, рекомендую взять девайс с красной кнопкой.

Да, цена вопроса. Microchip продает их по 50 баксов. Но они там, а я здесь, в Питере. Этими девайсами много кто занимается, но кто-то работает только с юр. лицами, а кто-то готов доставить за 5-7 недель. Остаются розничные магазины. Чип и дип — 3к, Мегаэлектроника — 2.5-2.7к. Возможно где-то есть дешевле, но мне надоело искать, поэтому я взял в мегаэлектронике. inb4 лоханулся

Рассыпуха


Резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы. Читаем здесь. Я не стал мелочиться и взял по 10 штук каждого номинала, для экспериментов — за глаза. Пока мне пригодились только 2 резистора (самые большие) и 2 кондера (большой электролитовый и мелкий керамический).

Светодиоды. Какие эксперименты без светодиодов? Я повелся на слова продавца о том, что светодиоды BL-L513UBD можно смело цеплять на 5-вольтовые выводы без резисторов. Да, цеплять можно. Но подходят они скорее для выжигания собственной сетчатки, чем для индикации. Попросите продавца подобрать вам светодиоды небольшой яркости, и резисторы к ним для подключения на 5 вольт.

Макетная плата


Тот самый полигон, на котором мы будем эксперементировать. Бывают двух видов: для монтажа с пайкой (выглядит как печатная плата) и без пайки (выглядит как матрас с дырками). Я взял в мегаэлектронике EIC-16020 за что-то типа 500 рублей. Состоит из двух кусков, которые соединяются пазами. Куски можно докупать.

EIC-16020

На следующем фото показано, как такие платы разведены внутри:

Внутренности макетной платы

Для коммутации на такой плате потребуются провода. Можно купить набор перемычек по цене 180 рублей за 10 проводков, а можно просто взять метр витой пары — она подходит идеально.

Еще проблема: разъем программатора — дырки. 6 штук. И на плате дырки. По-хорошему, для подключения программатора нужно найти двусторонний DIP-разъем. Но я это понял, только когда вернулся домой, и потому, недолго думая, нарезал необходимое из канцелярских скрепок. Они чуть толще, чем требуется, и вошли с небольшим усилием.

Самопальные пины

На этом, пожалуй, я прервусь. Дальше буду рассказывать о том, что из всего этого можно навертеть, и как вдохнуть жизнь в полученного монстра. До встречи!

Конец первой части

Часть 2
Проголосовать:
+109
Сохранить: