7 Сборка устройства и программирование устройства

7.1 Сборка устройства

Приступим к сборке нашего термометра. Для начала распакуем детали которые мы заказали на ebay (рисунок 24).

Рисунок 24 - Распакованные детали

Длинный черный провод с цветным проводками и металлической трубкой на конце это термодатчик. Внутри металлической трубки находиться сам датчик, а также преобразователь и оперативная память датчика.

Микроконтроллер лежит на боку, небольшой чип выше индикатора. Он управляет работой устройства и его мы программируем в MPLAB IDE.

Большой коричневый прямоугольник по центру — это печатная плата, на которой мы будем паять устройство.

Справа от платы находиться семи-сегментный индикатор, на который мы будем выводить информацию.

Маленькая гантель — это резистор на 20кОМ.

Правее от него находиться кварцевый резонатор.

Для начала узнаем на на какой ноге индикатора, какие сегменты находятся. С помощью мультимера и схемы индикатора мы сможем узнать где и что находиться.

Рисунок 25 - Мультимер и схма сегмента.

С помощью рисунка 26 «Схема ног» мы определяли где какой сегмент. Т.е. подносили мультимер к двум ногам одной сверху и синзу чтобы найти что для чего.

Рисунок 26 - Схема ног

Под первой, третей, пятой и седьмой ногой находятся цифры на индикаторе под девятой ногой находится двоеточие по середине экрана, вторая, четвертая, шестая, восьмая, десятая, одиннадцатой и двенадцатой ногой находятся сегменты, указанные на рисунке 26.

Для того чтобы лучше понять устройство микроконтроллера рассмотрим его схему (рисунок 27).

Рисунок 27 - Схема микроконтроллера

Нам нужны 1,2,15 которые будут отвечать за цифры на индикаторе. С 6-13 будут отвечать за сегменты цифр на индикаторе. Нога 18 будет отвечать за подключение к датчику и 16 нога будет отвечать за подключение к сети.

Вот так будет выглядеть наш конечный вариант термометра (рисунок 28).

Рисунок 28 - Собранный термометр

7.2 Программирование устройства

Для начала откроем MPLAB IDE. В этом окне нам предстоит теперь работать (рисунок 29). Здесь показаны 3 основных окна которыми мы будем использовать в нашем программе. Маленькое окошко слева это окно проекта. Будет содержать файлы и дополнительные библиотеки для проекта. Среднее окно по середине используется для написания кода. Последнее окно Output используется для вывода информации об успешности компиляции программы или указывает, а ошибки если произошел сбой.

Рисунок 29 - MPLAB IDE

Теперь создадим проект. С указанием нашего PIC16f628A контроллера как устройства, которое мы будем программировать и выберем HI-TECH C Compiler как устройство компиляции проекта. В окошке дерева появились папки, в которые мы будем добавлять файлы для нашего проекта. Окно output теперь показывает директорию хранения проекта (рисунок 30).

Рисунок 30 - Создание проекта

Теперь добавим файл с рарещением .с в папку source files и начнем писать код. Сначала иницилизруем регистры с которыми наша программа будет работать. После чего выделим 3 порта на вывод информации (рисунок 31).

Рисунок 31 - Инициализацияя регситров

После чего напишем функции с которыми будет работаь микрокотроллер (рисунок 32). Также мы отключим компаратор так как он может стать источником погрешнойстей нашего терммометра.

Это будут функции:

• простой задержки;

• задержка на 10 микросекунд;

• задержка на милисеккунду;

• иницализация датчика;

• чтения байта;

• записи байта;

• дисплея.

Рисунок 32 - Функции

Теперь проведем компиляцию нашего кода чтобы проверить его на ошибки и работоспособность. Зайдем в меню проэкта и запустим компилятор после чего он выведет информацию о проекте, а также результат компиляции в онко output (рисунок 33). После компиляции можно приступить к записи на программы с помощью программатора на микроконтролллер.

Рисунок 33 - Успешная компиляция

Для записи программы на микроконтроллер нам понадобиться программатор (рисунок 34). Как видно на программаторе уже находиться наш микроконтроллер и он готов к записи. Когда программатор будет подключен к компьютеру в нижнем правом углу загориться индикатор зеленого цвета, который сообщит о том что есть подключение к компьютеру и мы можем приступать к записи программы на микроконтроллер. Компилированый файл из расширения .c переходит в расширение .hex, что соотвествует файлам с машиным кодом и делает их возможным для чтения микроконтроллера.

Рисунок 34 - Программатор

Теперь в MPLAB IDE зайдем в меню programmer и выберем наш программатор то есть PICkit2 который мы используем для записи на микроконтроллер (Рисинук 35). В окне программатора указан наш микроконтроллер на который мы хотим записать программу. Так же там указана информация что программатор подключен и готов к использыванию. В окне программатора видно несколько кнопок Read, Write, Verify, Erase. Кнопка Read позволяет считывать информацию с микроконтроллера. В данный момент наш микроконтролел пуст это можно узнать по второму окшку внизу в котором отображаеться состояние памяти микроконтроллера. Кнопка write позволяет записать программу на микроконтроллер и после чего окошко внизу изменит свое содержание. Кнопка Verify позволяет проверить содержимое записанной рпограммы в микроконтролер с содержимым программы записаной на компьютере. И последняя кнопка Erase позволяет стереть все данные с микроконтроллера.

Рисунок 35 - Интерфейс программатора

Теперь испортируем наш .hex файл в программатор и запишем его наконец на кикроконтроллер. Как видно (рисунок 36) все прошло успешно наша программа успешно записалась на микроконтроллер и теперь мы можем собрать их вместе.

Рисунок 36 - Загрузка программы