Plataforma de hélice: 20 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

O que é a hélice?

O Parallax Propeller é um microcontrolador de 8 núcleos de 32 bits. É provável que você já tenha visto alguns projetos Propeller Powered como:

OpenStomp Coyote-1: pedal de efeitos de guitarra digital de código aberto

Demonstração de música (.mp3) (site)

A réplica 1, um clone da Apple 1

(local na rede Internet)

ybox2, decodificador de rede DIY

(site) e muito mais. O Propeller é comumente usado porque é de alto desempenho, tem saída de vídeo fácil e oferece muito I / O.

Então, qual é a plataforma Propeller?

A Propeller Platform coloca o Prop em uma placa de circuito com reguladores de tensão, memória, um cristal e conectores para outros módulos. É muito parecido com o Arduino, com algumas melhorias na ideia básica; 1 - Módulos (também blindados) podem ser conectados uns aos outros na parte superior e inferior. Por exemplo, você pode ter um módulo Propeller no meio, uma IU de LCD na parte superior e um prototipador na parte inferior. 2 - O espaçamento dos pinos é de 0,1 ". O espaço entre os soquetes também é de 0,2". Isso torna a plataforma compatível com placas de ensaio e permite que você use os módulos da plataforma em combinação com outras placas de projeto. 3 - O tamanho da placa é 3,8 "x 2,5", que é o mesmo que o serviço MiniBoard da ExpressPCB, portanto, adicionar seu próprio módulo personalizado é barato e simples. 4 - Estão bem documentados. Eles são apresentados na coluna de Jon Williams na Nuts and Volts e o Propeller Platform Module será a base para muitos dos projetos descritos em suas próximas colunas. 5 - Eles são de domínio público. Os designs de módulo usam a licença MIT, dando a você mais flexibilidade do que licenças mais restritivas como Creative Commons Share-Alike. Modelos e especificações podem ser baixados aqui. A Plataforma Propeller está disponível como um kit ou pré-montada no Gadget Gangster. O tempo de construção é de cerca de 45 minutos. Comece indo para a próxima etapa!

Etapa 1: FAQ

O que é a Plataforma Propeller?

A Propeller Platform é uma plataforma de computação embarcada de código aberto - é muito parecida com o Arduino, mas melhora o conceito usando um microcontrolador mais rápido, espaçamento de pinos padrão e uma licença menos restritiva (Licença MIT).

Quais são as especificações?

Microcontrolador de hélice:

• Hardware gerador de vídeo integrado para saída em monitores NTSC / PAL ou VGA
• Linguagem de alto nível integrada (Spin) que é fácil de aprender
• Alto desempenho (160 milhões de operações por segundo)
• A velocidade pode ser alterada em tempo de execução para maior eficiência energética
• Disponível em um pacote DIP adequado para amadores
• 32 pinos de E / S, cada pino pode ser definido como uma entrada ou saída

A Plataforma Propeller adiciona:

• Reguladores de tensão 5v e 3,3v, classificados em 800mA, cada
• Cristal de 5Mhz, trocável pelo usuário
• Memória on-board de 32kB, com espaço para um segundo IC de memória
• Todos os ICs estão em soquetes para facilitar a substituição e montagem
• Cabeçalhos de pino de 0,1 "padrão em uma configuração de duas fileiras, para que os módulos possam ser empilhados acima e abaixo ou adicionados a uma protoboard ou protoboard

Plataforma de hélice com plataforma de bateria e módulos ProtoPlus

Como ele se compara ao Arduino?

Contras:

• Mais caro O Arduino custa $ 30, uma plataforma Propeller com PropPlug (o que você usa para programar o Prop) custa $ 50. Mas você só precisará de um PropPlug e de uma Plataforma Propeller por conta própria custa $ 35.
• Comunidade menor Você verá a palavra 'Arduino' na Make Magazine com muito mais frequência do que a palavra 'Propeller'.
• Sem 'Entrada Analógica' onboard Em vez disso, você tem que usar um capacitor e um resistor para ler os valores analógicos. Não é difícil, mas não é tão fácil quanto o Arduino.
• 2 Chips Você precisa de 2 CIs ao usar um Propeller, o Prop propriamente dito e o EEPROM para armazenar o programa

Prós:

• Microcontrolador muito mais rápido WAAY Faster. Isso permite que você faça coisas realmente interessantes, como saída de VGA, síntese de voz, reprodução de arquivos.wav e muito mais, tudo no chip. O Propeller faz 160 MIPS enquanto um atmega168 faz 16.
• Áudio e vídeo de alta qualidade O hardware para vídeo é integrado e várias bibliotecas de áudio estão disponíveis sob a licença do MIT.
• A Multitarefa Real diz a uma engrenagem para cuidar do vídeo e outra para lidar com o teclado / mouse, e é isso. Sem interrupções, sem temporizadores - é REALMENTE fácil fazer multitarefa no Propeller
• Mais E / S, Mais Flexível Cada E / S pode ser reconfigurado, e há 32 deles.
• Espaçamento de pinos padrão A plataforma da hélice se encaixa em uma placa de ensaio ou protoboard
• Melhor uso de energia O Prop pode alterar a velocidade do relógio instantaneamente para economizar energia e desligar engrenagens não utilizadas. O uso de energia pode ir de 80mA até 4-5mA
• Melhor licença Arduino é licenciado sob Creative Commons Attribution Share-alike (leia - são várias páginas). A Plataforma Propeller está disponível sob a licença MIT (leia - são 2 parágrafos). Não se preocupe com a forma como você usa nossos designs - não iremos processar!

Mochila bagunçada:

• Foco em software Muitos microcontroladores têm hardware dedicado para realizar certas tarefas. Em vez disso, o Propeller faz a maioria das coisas em software. Isso não me incomoda, mas algumas pessoas têm problemas com isso.
• Spin A linguagem de alto nível para o Prop é Spin - esta é uma linguagem muito mais moderna do que C / C ++, mas leva um pouco de tempo para se acostumar
• Suporte para Mac Não existe um cliente Mac oficial, mas começar a trabalhar com um Mac não é difícil. A Parallax tem uma página do Mac aqui.

Pessoalmente, eu uso o Propeller para a maior parte do desenvolvimento, e uso um PICaxe (leia-se: 08M o 555 do nosso tempo?) Quando preciso apenas de lógica simples / barata. O Arduino é bom, mas acho o Propeller mais fácil de programar e muito mais poderoso. O Arduino é muito caro quando preciso apenas de lógica simples. Quais módulos estão disponíveis? Não há uma lista definitiva de módulos, mas você pode verificar Gadget Gangster para alguns dos módulos disponíveis atualmente. Alguns exemplos de módulos:

• Vídeo / Áudio
• Bateria
• DMX
• Monitores LCD
• Protoboards
• microSD
• Controle de motor

Mais módulos estão sendo lançados o tempo todo também.

Etapa 2: Reúna as peças

Primeiro, ligue seu ferro de solda. Deixe-o aquecer enquanto verifica se tem as seguintes peças:

Lista de peças

• 3 tampas eletrolíticas 47uF (certifique-se de que são mico-mini para que os outros módulos caibam na parte superior)
• 1x tampa de tântalo 4,7uF
• 1x 104 tampa cerâmica
• 1x Resistor de 10k Ohm (Marrom - Preto - Laranja)
• 1x resistor de 220 Ohm (vermelho - vermelho - marrom)
• 1x Resistor de 470 Ohm (Amarelo - Violeta - Marrom)
• 1x resistor de 1,1 k Ohm (marrom - marrom - vermelho)
• 2 LEDs verdes de 3 mm verdes
• 1 LED vermelho
• 2x soquetes de pino de máquina
• 2 tomadas de 4 pinos
• 2 tomadas de 16 pinos
• 1x cabeçalho de ângulo reto de 4 pinos
• 1x interruptor de alimentação de ângulo reto
• 1x interruptor tátil
• 1x soquete DIP de 40 pinos
• 1x soquete DIP de 8 pinos
• 1x 2mm Power Jack
• 1x Cristal de 5 MHz (certifique-se de que tem meia altura para que outros módulos possam caber no topo)
• 1x regulador de tensão 5V
• 1x regulador de tensão de 3,3 V
• 1x hélice paralaxe
• 1x 32 kB i2c EEPROM
• 1x plataforma de hélice PCB

Etapa 3: Soquetes IC

Primeiro, coloque os Sockets. Os soquetes têm um bom mecanismo de travamento para prendê-los ao pcb enquanto você solda. Eu prefiro usar soquetes, pois você pode remover facilmente um IC se estiver tendo problemas e não precisa se preocupar em danificar o IC durante a soldagem. O soquete DIP de 8 pinos vai em U2, o entalhe aponta para cima. O soquete DIP de 40 pinos vai em U1, o entalhe aponta para a esquerda.

Etapa 4: adicione o primeiro conjunto de soquetes de pinos

Pegue um dos soquetes de 16 pinos e adicione-o à placa. Você pode adicioná-lo à linha externa (mais próximo da borda do tabuleiro) ou à linha interna, mas sugiro adicioná-lo à linha externa. Mantenha a linha interna vazia por enquanto, mas você pode preencher com cabeçalhos de pinos para empilhar outro módulo sob a plataforma da hélice.

Etapa 5: Soquete de 4 pinos

Adicione o soquete de 4 pinos. Use os cabeçotes de pino em ângulo reto para manter os dois soquetes alinhados, conforme mostrado na foto. Isso irá segurar os soquetes de 4 pinos enquanto você vira a placa e mantém os soquetes de 4 e 16 pinos retos. O soquete de 4 pinos vai na mesma fileira do soquete de 16 pinos.

Etapa 6: segundo conjunto de soquetes

O mesmo negócio do outro lado.

Etapa 7: Adicionar Power Jack

Adicione o conector de força no canto superior esquerdo da placa, na caixa logo abaixo de '7,5 - 12VDC'. Ao soldar o conector de alimentação, seja generoso com a solda - é o que está segurando o conector enquanto você insere / remove um plugue de alimentação

Etapa 8: cabeçalhos de programação

O Propeller é programado com um Prop Plug. adicione cabeçalhos em ângulo reto na caixa rotulada 'Plug', conforme mostrado na foto. É aqui que você conectará o Prop Plug para programação. Você pode obter um Prop Plug no Gadget Gangster ou Parallax. A vantagem de manter o hardware de programação fora da placa é um tamanho geral menor da placa e um custo mais baixo. Quando você terminar e estiver pronto para programar o Propeller, insira o Prop Plug com o lado do chapéu para cima.

Etapa 9: Adicionar Switches

Adicione interruptores à esquerda e à direita. O interruptor tátil correto irá reiniciar o Prop quando estiver em execução (basta tocar nele para reiniciar). O botão esquerdo é o botão liga / desliga. Ambos os interruptores são colocados na borda da placa para facilitar o acesso se outros módulos estiverem empilhados na parte superior.

Etapa 10: adicionar capacitores de potência

As três tampas (parecem pequenas latas) vão ao lado do botão de ângulo correto. Eles ajudam a fornecer energia suave para o microcontrolador e outros módulos. Os capacitores são sensíveis à polaridade, o cabo mais próximo da faixa é negativo e ele vai apontando para baixo. Certifique-se de usar micro-mincapes, ou outros módulos podem não caber na parte superior da plataforma do Propeller.

Etapa 11: preparar o soquete de cristal

É bom usar um soquete para o cristal, pois o Prop pode suportar outros valores de cristal. Aqui está o hack para fazer um soquete de cristal: 1 - Identifique os dois soquetes dos pinos da máquina (conforme foto abaixo). Use seus diques para dividi-los ao meio.

Etapa 12: Remova o plástico

Usando seus diques novamente, remova o plástico ao redor de cada pino, conforme mostrado na foto. Você só precisa de um pouco de pressão para raspar o plástico.

Etapa 13: soquetes de cristal

Isso é o que você obterá:

Etapa 14: Adicionando os soquetes de cristal

Insira-os conforme mostrado na foto. Eu uso um pouco de fita para prendê-los, viro a placa e os soldo no lugar. Na parte de trás da placa, corte os pinos de montagem dos soquetes da máquina. Além disso, adicione os resistores em R1, R2 e R3. Esses pequeninos limitarão a corrente para os LEDs que avisarão quando a energia está ligada. R1: Resistor de 1,1k (Marrom - Marrom - Vermelho) R2: Resistor de 470 ohm (Amarelo - Violeta - Marrom) R3: Resistor de 220 ohm (Vermelho - Vermelho - Marrom)

Etapa 15: adicionar os reguladores de tensão

O Propeller funciona a 3,3 V, mas a Plataforma do Propeller também inclui um regulador de 5 V para fornecer 5 V a outros módulos. VR1: o regulador de 5V. É um ON Semi (parte # MC33269T-5.0G). Comparado com o regulador de 3,3 V, ele tem uma aba quadrada um pouco mais fina. A caixa preta também não tem um pequeno entalhe. VR2: o regulador de 3,3V. É um ST (peça # LD1117V33). Tem uma aba mais grossa com os cantos da aba aparados. Você também pode usar um pouco de solda extra para conectar a aba à placa. Isso ajudará os reguladores a dissipar mais calor.

Etapa 16: Adicionar Caps

A tampa de tântalo vai bem ao lado do encaixe de cristal. Observe que a tampa de tântalo é polarizada. Se você olhar atentamente para o corpo, verá uma marca de + próximo a uma das pernas. A perna com a marca de mais deve passar pelo orifício que está mais perto do cristal. A tampa de cerâmica fica abaixo do soquete DIP de 40 pinos. Não é sensível à polaridade. A tampa de cerâmica está marcada com '104' e também é menor do que a tampa de tântalo.

Etapa 17: etapas de acabamento

Adicione os LEDs -

PWR O LED que fica no círculo marcado 'PWR' tem uma lente transparente. Para este LED, o cabo MAIS CURTO passa pelo orifício circular (mais perto do resistor), o cabo MAIS LONGO passa pelo orifício quadrado. 5.0 O LED que fica no círculo marcado '5.0' tem uma lente verde. Para este LED, o cabo MAIS LONGO passa pelo orifício circular (mais perto do resistor), o cabo MAIS BAIXO passa pelo orifício quadrado. 3.3 O LED que vai no círculo marcado '3.3' tem uma lente verde. Para este LED, o cabo MAIS LONGO passa pelo orifício circular (mais perto do resistor), o cabo MAIS BAIXO passa pelo orifício quadrado. Além disso, adicione um resistor de 10k ohm (Marrom - Preto - Laranja) em R4 A próxima etapa é testar a potência. Conecte seu adaptador de energia e abaixe a chave angular direita. Todos os LEDs devem acender, indicando que os reguladores estão emitindo energia.

Etapa 18: Adicionar os ICs

Adicione o Prop no soquete DIP de 40 pinos e o EEPROM no soquete de 8 pinos. Adicione o cristal e corte o excesso de chumbo. Vá para a próxima etapa e mostrarei um programa de amostra para ajudá-lo a começar

Etapa 19: Usando: Seu primeiro programa Propeller

Primeiro, baixe a ferramenta Propeller (Windows ou Mac) para que você possa escrever seu programa. Além disso, certifique-se de ter um PropPlug.

Inicialize com o Propeller Tool e vamos começar com o programa mais simples, um LED piscando;

Detalharei cada linha: Os programas principais do PUB iniciam a execução no primeiro método que encontram. Nesse caso, há apenas um método (principal), e é um método PUBlic, mas não precisamos nos preocupar com isso agora dira [0]: = 1 dira [0] é o 'registrador de direção' para o pino 0. Escrevendo o valor 1 no registrador, tornamos o pino 0 uma saída.: = é o operador de atribuição. REPEAT faz tudo que está listado abaixo. Um loop REPEAT sem UNTIL se repetirá para sempre. As guias são importantes no spin - tudo recuado sob esta linha faz parte do loop REPEAT. ! OUTA [0] o! operador significa 'inverter' e OUTA é o registro de saída para o pino 0. Portanto, esta linha pega o valor atual de outa [0], inverte-o e escreve-o de volta. Se o pino estiver alto, ele irá virar para baixo. Se o pino estiver baixo, ele vai virar alto. Uma maneira sofisticada de descrever o! é um 'operador de atribuição NOT bit a bit'. WAITCNT (CLKFREQ + cnt) Tradução: Segure por 1 segundo. WAITCNT (Time) irá pausar a execução até que o relógio do sistema == Time. CLKFREQ é um valor do sistema - é igual ao número de tiques em cada segundo. CNT é outro valor do sistema, é a hora atual do sistema (quantos ticks desde que o Propeller foi iniciado). Adicionando 1 segundo de tiques ao relógio do sistema, estamos descobrindo qual será o relógio do sistema daqui a um segundo. E esse é o seu primeiro programa! O que você mudaria se quisesse que o LED piscasse duas vezes por segundo?

Etapa 20: Downloads

O Propeller é um microcontrolador incrível que:

• Incrivelmente rápido (160 milhões de instruções por segundo),
• Tem uma tonelada de E / S (32 pinos que podem fazer entrada ou saída),
• Tem ótimos recursos de vídeo e áudio
• E é fácil de desenvolver para

Verifique o site da Parallax para obter toneladas de informações sobre o Propeller. Você também deve verificar o Object Exchange da Parallax, onde há uma tonelada de bibliotecas de código-fonte aberto para ajudá-lo a fazer projetos com o seu Prop. Baixe o Manual do Propeller Baixe o projeto da plataforma Propeller PCB (formato ExpressPCB) Esquema com número de peça do mouse aqui (Formato ExpressPCB) Propeller Platform Design TemplatesPegue o kit ou obtenha-o pré-montado do Gadget Gangster.