Plataforma d'hèlix: 20 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

Què és l'hèlix?

El Parallax Propeller és un microcontrolador de 32 bits de 8 nuclis. És probable que ja hàgiu vist alguns projectes propulsats per hèlix com:

OpenStomp Coyote-1: pedal d’efectes de guitarra digital de codi obert

Demostració de música (.mp3) (lloc web)

La rèplica 1, un clon d’Apple 1

(lloc web)

ybox2, descodificador en xarxa de bricolatge

(lloc web) i molt més. L’hèlix s’utilitza habitualment perquè té un alt rendiment, una sortida de vídeo fàcil i ofereix moltes E / S.

Llavors, què és la plataforma d'hèlix?

La plataforma de l'hèlix posa el prop en una placa de circuit amb reguladors de voltatge, memòria, cristall i connectors a altres mòduls. S’assembla molt a l’Arduino amb algunes millores en la idea bàsica; 1 - Els mòduls (també coneguts com a escuts) es poden connectar entre si per dalt i per baix. Per exemple, és possible que tingueu un mòdul d’hèlix al mig, una interfície d’usuari LCD a la part superior i un prototipus a la part inferior. 2 - L'espaiat dels pins és de.1 ". L'espai entre els endolls també és de.2". Això fa que la plataforma sigui compatible amb les taules de proves i us permetrà utilitzar els mòduls de la plataforma en combinació amb altres taules de projecte. 3 - La petjada del tauler és de 3,8 "x 2,5", la mateixa petjada que el servei MiniBoard d'ExpressPCB, de manera que afegir el vostre propi mòdul personalitzat és econòmic i senzill. 4 - Estan ben documentats. Es mostren a la columna de Jon Williams a Nuts and Volts i el mòdul de la plataforma de l’hèlix serà la base de molts dels projectes descrits a les seves properes columnes. 5 - Són de domini públic. Els dissenys de mòduls utilitzen la llicència MIT, cosa que us proporciona més flexibilitat que llicències més restrictives com Creative Commons Compartir-Igual. Es poden descarregar plantilles i especificacions aquí. La plataforma de l’hèlix està disponible com a kit o pre-muntada a Gadget Gangster. El temps de construcció és d’uns 45 minuts. Comenceu anant al següent pas.

Pas 1: PMF

Què és la plataforma d'hèlix?

La plataforma Propeller és una plataforma informàtica integrada de codi obert: s’assembla molt a l’Arduino, però millora el concepte mitjançant un microcontrolador més ràpid, un espaiat estàndard dels pins i una llicència menys restrictiva (llicència MIT).

Quines són les especificacions?

Microcontrolador d'hèlix:

• Maquinari generador de vídeo incorporat per a la sortida a pantalles NTSC / PAL o VGA
• Llenguatge d'alt nivell integrat (gir) fàcil d'aprendre
• Alt rendiment (160 milions d'operacions per segon)
• La velocitat es pot canviar en temps d'execució per millorar l'eficiència energètica
• Disponible en un paquet DIP adaptat als aficionats
• 32 pins d'E / S, cada pin es pot configurar com a entrada o sortida

La plataforma Propeller afegeix:

• Reguladors de voltatge de 5v i 3,3v, amb una potència nominal de 800mA
• Cristall de 5 MHz, intercanviable per l'usuari
• 32kB de memòria a bord, amb espai per a un segon CI de memòria
• Tots els circuits integrats es troben en endolls per facilitar el canvi i el muntatge
• Capçaleres de pin de.1 "estàndard en una configuració de doble fila, de manera que els mòduls es poden apilar per sobre i per sota o afegir-los a una taula de protecció o a Protoboard

Plataforma d'hèlix amb plataforma de bateries i mòduls ProtoPlus

Com es compara amb l'Arduino?

Contres:

• Més car L'Arduino costa 30 dòlars, una plataforma d'hèlix amb PropPlug (el que utilitzeu per programar la Prop) és de 50 dòlars. Però només necessitareu un PropPlug i una plataforma d’hèlix per si sola costa 35 dòlars.
• Comunitat més petita Veureu la paraula "Arduino" a Make Magazine amb molta més freqüència que la paraula "Propeller".
• No hi ha cap "entrada analògica" a bord. En lloc d'això, heu d'utilitzar un condensador i una resistència per llegir valors analògics. No és difícil, però no tan fàcil com l’Arduino.
• 2 xips Per emmagatzemar el programa, necessiteu 2 circuits integrats quan utilitzeu una hèlix, la pròpia Prop i la EEPROM

Avantatges:

• Microcontrolador molt més ràpid WAAY Faster. Això us permet fer coses molt interessants com la sortida VGA, fer síntesi de veu, reproduir fitxers.wav i molt més, tot al xip. L’hèlix fa 160 MIPS mentre que un atmega168 en fa 16.
• Àudio i vídeo d'alta qualitat El maquinari per al vídeo està integrat i hi ha nombroses biblioteques d'àudio disponibles sota la llicència MIT.
• La multitarea real diu a un engranatge que tingui cura del vídeo i a un altre que faci servir el teclat / el ratolí, i ja està. Sense interrupcions, sense temporitzadors: és MOLT fàcil fer múltiples tasques a l'hèlix
• Més E / S, més flexible Cada E / S es pot reconfigurar i n'hi ha 32.
• Espai espaiat estàndard La plataforma de l'hèlix s'adapta a una placa de protecció o a una placa de protecció
• Un millor ús de l'energia El Prop pot canviar la velocitat del rellotge sobre la marxa per estalviar energia i apagar els engranatges inutilitzats. L’ús d’energia pot anar des de 80 mA fins a 4-5 mA
• Better License Arduino està llicenciat sota Creative Commons Attribution Share-Igual (llegeix-lo: són diverses pàgines). La plataforma Propeller està disponible sota la llicència MIT (llegiu-la, es tracta de 2 paràgrafs). No us preocupeu per com utilitzeu els nostres dissenys; no demandarem cap demanda.

Bossa mixta:

• Centrat al programari Molts microcontroladors han dedicat maquinari per realitzar determinades tasques. En canvi, l’hèlix fa la majoria de coses en programari. Això no em molesta, però hi ha gent que té problemes.
• Spin El llenguatge d'alt nivell per a la Prop és Spin: aquest és un llenguatge molt més modern que el C / C ++, però cal una mica habituar-se
• Assistència de Mac No hi ha cap client oficial de Mac, però posar-se en marxa amb un Mac no és difícil. Parallax té una pàgina per a Mac aquí.

Personalment, faig servir l’hèlix per a la majoria de desenvolupaments i faig servir un PICaxe (llegiu: 08M el 555 del nostre temps?) Quan només necessito una lògica senzilla / barata. L'Arduino és molt bo, però trobo que l'hèlix és més fàcil de programar i molt més potent. L’Arduino és massa car quan només necessito una lògica senzilla. Quins mòduls hi ha disponibles? No hi ha una llista definitiva de mòduls, però podeu consultar Gadget Gangster per a alguns dels mòduls disponibles actualment. Alguns mòduls d'exemple:

• Vídeo / àudio
• Pila
• DMX
• Pantalles LCD
• Protobardes
• microSD
• Controlador de motor

També surten més mòduls tot el temps.

Pas 2: reuniu les parts

Primer, gireu el soldador. Deixeu-lo escalfar mentre comproveu que teniu les parts següents:

Llista de peces

• 3x taps electrolítics de 47uF (assegureu-vos que siguin micro-mini perquè hi cabin altres mòduls)
• 1x 4.7uF Tantalum Cap
• 1x 104 Cap de ceràmica
• 1x resistència de 10 k ohmis (marró - negre - taronja)
• 1x resistència de 220 ohms (vermell - vermell - marró)
• 1x 470 ohm resistència (groc - violeta - marró)
• 1x resistència d'1,1 k ohmis (marró - marró - vermell)
• 2x LEDs verds de 3 mm verds
• 1x LED vermell
• 2x endolls de la màquina
• 2 endolls de 4 pins
• 2 endolls de 16 pines
• Capçalera d'angle recte 1x 4pin
• 1x interruptor d'alimentació d'angle recte
• 1x interruptor tàctil
• 1x sòcol DIP de 40 pines
• 1x presa DIP de 8 pins
• 1x presa de corrent de 2 mm
• 1x 5Mhz Crystal (assegureu-vos que sigui a mitja alçada perquè hi puguin cabre altres mòduls)
• Regulador de voltatge 1x 5V
• 1x regulador de voltatge de 3,3V
• 1 hèlix Parallax
• 1x 32 kB i2c EEPROM
• 1x PCB de la plataforma d'hèlix

Pas 3: sòcols IC

En primer lloc, introduïu-vos als endolls. Els endolls tenen un bon mecanisme de bloqueig per subjectar-los al PCB mentre soldeu. Prefereixo utilitzar sòcols, ja que podeu eliminar fàcilment un CI si teniu problemes i no us heu de preocupar de danyar-lo mentre es solda. El sòcol DIP de 8 pines va a U2, la osca apunta. El sòcol DIP de 40 pines va a U1, la osca apunta a l'esquerra.

Pas 4: afegiu el primer joc de clavilles

Agafeu una de les preses de 16 passadors i afegiu-la al tauler. Podeu afegir-lo a la fila exterior (més propera a la vora del tauler) o a la fila interior, però us recomano afegir-la a la fila exterior. Mantingueu la fila interior buida per ara, però podeu omplir-la de capçaleres de pin per apilar un altre mòdul a la plataforma de l'hèlix.

Pas 5: endoll de 4 pins

Afegiu el sòcol de 4 pins. Utilitzeu les capçaleres dels passadors d’angle dret per mantenir alineats els dos endolls, tal com es mostra a la foto. D’aquesta manera es mantindran els endolls de 4 pins mentre es gira el tauler i es mantindran rectes els endolls de 4 i 16 pins. El sòcol de 4 pins va a la mateixa fila que el sòcol de 16 pins.

Pas 6: segon conjunt de sòcols

El mateix acord a l’altra banda.

Pas 7: afegiu Power Jack

Afegiu la presa d'alimentació a la part superior esquerra del tauler, al quadre situat just a sota de "7.5 - 12VDC". Quan torneu a soldar la presa de corrent, sigueu generosos amb la soldadura; és el que manté la presa premuda mentre inseriu o traieu un endoll.

Pas 8: programació de capçaleres

L'hèlix està programat amb un endoll. Afegiu capçaleres d'angle recte al quadre anomenat "Endoll", tal com es mostra a la foto. Aquí és on connectareu el connector Prop per a la programació. Podeu obtenir un endoll de Prop de Gadget Gangster o Parallax. L’avantatge de mantenir el maquinari de programació fora de la placa és una mida general més petita de la placa i un cost inferior. Quan hàgiu acabat i llest per programar l’hèlix, introduïu l’enllaç Prop “cap amunt”.

Pas 9: afegiu commutadors

Afegiu commutadors a l'esquerra i a la dreta. L'interruptor tàctil correcte restablirà la Prop quan s'està executant (només cal que la toqueu per restablir-la). L’interruptor esquerre és l’interruptor d’alimentació. Tots dos commutadors es col·loquen a la vora del tauler per facilitar l'accés si hi ha altres mòduls apilats a la part superior.

Pas 10: afegiu condensadors de potència

Les tres tapes (semblen petites llaunes) van al costat de l’interruptor d’angle recte. Ajuden a proporcionar una alimentació suau al microcontrolador i a altres mòduls. Els condensadors són sensibles a la polaritat, el cable més proper a la banda és negatiu i apunta cap avall. Assegureu-vos que utilitzeu taps micro-mini o que altres mòduls no s’adaptin a la part superior de la plataforma de l’hèlix.

Pas 11: prepareu el sòcol de cristall

És bo fer servir un sòcol per al cristall, ja que el puntal pot suportar altres valors de cristall. Aquí teniu el truc per fer un endoll de vidre; 1: identifiqueu els dos endolls de la màquina (com a la foto següent). Utilitzeu els dics per dividir-los per la meitat.

Pas 12: traieu el plàstic

Tornant a fer servir els dics, traieu el plàstic al voltant de cada passador, tal com es mostra a la foto. Només necessiteu una mica de pressió per raspar el plàstic.

Pas 13: endolls de vidre

Això és el que obtindreu:

Pas 14: Afegir els endolls de cristall

Inseriu-los com es mostra a la foto. Utilitzo una mica de cinta per subjectar-les, donar la volta al tauler i soldar-les al seu lloc. A la part posterior del tauler, retalleu els passadors de muntatge dels endolls de la màquina i afegiu-hi les resistències a R1, R2 i R3. Aquests nois limitaran el corrent dels LED que us indicaran quan està encès. R1: 1.1k resistència (marró - marró - vermell) R2: 470 ohm resistència (groc - violeta - marró) R3: 220 ohm resistència (vermell - vermell - marró)

Pas 15: afegiu els reguladors de tensió

L'hèlix funciona a 3,3 V, però la plataforma d'hèlice també inclou un regulador de 5 V per proporcionar 5 V a altres mòduls. VR1: el regulador de 5 V. És un Semi ON (peça MC33269T-5.0G). En comparació amb el regulador de 3,3 V, té una pestanya quadrada una mica més prima. La caixa negra tampoc té una mica d’escotadura. VR2: el regulador de 3,3 V. És una ST (peça # LD1117V33). Té una pestanya més gruixuda amb les cantonades retallades. També podeu utilitzar una mica de soldadura addicional per connectar la pestanya al tauler. Això ajudarà els reguladors a enfonsar més calor.

Pas 16: afegiu majúscules

La tapa de tàntal va just al costat de la presa de vidre. Tingueu en compte que la tapa del tàntal està polaritzada. Si mireu bé el cos, veureu una marca + al costat d’una de les potes. La cama amb la marca més hauria de passar pel forat més proper al cristall i el tap de ceràmica es troba per sota del sòcol DIP de 40 pines. No és sensible a la polaritat. El tap de ceràmica està marcat com a '104', també és més petit que el tap de tàntal.

Pas 17: Passos d'acabat

Afegiu els LED -

PWR El LED que va al cercle marcat com a "PWR" té una lent clara. Per a aquest LED, el cable SHORTER passa pel forat circular (més a prop de la resistència), el cable més LLARG passa pel forat quadrat. 5.0 El LED que va al cercle marcat amb "5.0" té una lent verda. Per a aquest LED, el cable MÉS LLARG passa pel forat circular (més a prop de la resistència), el cable SHORTER passa pel forat quadrat. 3.3 El LED que va al cercle marcat com a "3.3" té una lent verda. Per a aquest LED, el cable MÉS LLARG passa pel forat circular (més a prop de la resistència), el cable SHORTER passa pel forat quadrat. A més, afegiu una resistència de 10 k ohmis (marró - negre - taronja) a R4 El següent pas és provar la potència. Connecteu l'adaptador de corrent i gireu l'interruptor d'angle dret cap avall. Tots els LED s’han d’il·luminar, cosa que indica que els reguladors generen energia.

Pas 18: afegiu els IC

Afegiu el puntal al sòcol DIP de 40 pins i l’EEPROM al sòcol de 8 pins. Afegiu el cristall i retalleu l’excés de plom. Aneu al següent pas i us mostraré un programa de mostra per ajudar-vos a començar

Pas 19: utilitzar-lo: el vostre primer programa d'hèlix

Primer, descarregueu l'eina Propeller (Windows o Mac) perquè pugueu escriure el vostre programa. A més, assegureu-vos que teniu un PropPlug.

Engegueu-la amb l’eina d’hèlix i comencem pel programa més senzill, un LED parpellejant;

Desglossaré cada línia: els programes principals PUB comencen a executar-se amb el primer mètode que troba. En aquest cas, només hi ha un mètode (principal), i és un mètode PUBlic, però no ens hem de preocupar que ara siguin [0]: = 1 dira [0] és el "registre de direcció" del pin 0. Escrivint un valor d’1 al registre, fem del pin 0 una sortida.: = és l'operador d'assignació. REPETI fer tot el que hi ha a les pestanyes a continuació. Un bucle REPEAT sense FINS es repetirà per sempre. Les pestanyes són importants en girar: tot el sagnat sota aquesta línia forma part del bucle REPEAT. ! OUTA [0] el! L'operador significa "capgirar" i OUTA és el registre de sortida del pin 0. Per tant, aquesta línia pren el valor actual de outa [0], el gira i el torna a escriure. Si el passador és alt, girarà baix. Si el passador està baix, girarà alt. Una manera fantàstica de descriure el! és un "operador d'assignació bitwise NOT". Traducció WAITCNT (CLKFREQ + cnt): mantingueu-lo premut durant 1 segon. WAITCNT (Time) posarà en pausa l'execució fins que el rellotge del sistema == Time. CLKFREQ és un valor del sistema: equival al nombre de paparres de cada segon. CNT és un altre valor del sistema, és l’hora actual del sistema (quantes paparres des que ha començat l’hèlix). En afegir valors d’1 segon al rellotge del sistema, esbrinarem quin serà el rellotge del sistema d’aquí a un segon. I aquest és el vostre primer programa! Què canviaria si volgués que el LED parpellegés dues vegades per segon?

Pas 20: baixades

The Propeller és un microcontrolador increïble que és:

• Increïblement ràpid (160 milions d’instruccions per segon),
• Té una gran quantitat d'E / S (32 pins que poden fer entrada o sortida),
• Té excel·lents funcions de vídeo i àudio
• I és fàcil de desenvolupar

Consulteu el lloc de Parallax per obtenir una gran quantitat d'informació sobre l'hèlix. També hauríeu de consultar Parallax’s Object Exchange, on hi ha un munt de biblioteques de codi obert que us ajudaran a fer projectes amb la vostra Prop. Descarregueu el manual de l’hèlix. Descarregueu l’esquema de disseny de PCB de la plataforma de l’hèlix (format ExpressPCB) amb la part # mouser aquí. (Format ExpressPCB) Plantilles de disseny de plataformes d’hèlix. Agafeu el kit o prepareu-lo prèviament del gadget Gangster.