EZProbe, sonda logiczna oparta na EZ430: 4 kroki

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

jest to prosty projekt sondy logicznej oparty na kluczu sprzętowym TI EZ430. Skorzystałem z darmowej oferty na kilka ez430s od TI we wrześniu 2010. Są bardzo poręczne i zabawne w wypróbowywaniu małych fragmentów kodu i obserwowaniu migania diody. od tego czasu leżeli wokół mojego biurka i muszę coś dla nich wymyślić. i nie chcę, żeby ludzie podchodzili i prosili o pożyczenie mojej „pamięci”. Cóż, to nie jest karta pamięci, 16bit MCU z wielokanałowymi przetwornikami ADC, odpowiednia pamięć programowania 2K i działa do 16Mhz. wszystko zapakowane z płytą interfejsu programowania debugowania w ładnym pakiecie urządzenia USB. moim głównym celem projektowym jest ograniczenie interwencji do oryginalnego ez430. w tym, że nie chcę go zbytnio zmieniać fizycznie i chcę zachować jego funkcję programowania / debugowania dla innych projektów płyty docelowej. wszystko to służy dodatkowym użytecznym celom. jest to projekt linuksowy, jak zwykle zwróciłem uwagę z moją najlepszą wiedzą na zrobienie przepisów, aby można było go zbudować pod oknami. jednak nie mam czasu i zasobów, aby wypróbować wszystko pod windows. większość moich projektów elektronicznych jest wykonywana na bardzo małych płytkach stykowych i zwykle pracuję na ciasnych przestrzeniach (stół kuchenny, połowa pożyczonego biurka itp.). istnieje wiele przypadków, w których muszę sprawdzić poziomy logiki obwodu i używałem multimetru (rozmiar cegły), aby sprawdzić rzeczy. zawsze mnie to denerwuje, ponieważ moje projekty są znacznie mniejsze niż mój multimetr i stwierdziłem, że zawsze mi przeszkadza. Potrzebuję alternatywy, zrobi to mała sonda logiczna. ez430 jest idealny do tego zadania. na początek ma już kształt sondy, wystarczy dodać gwóźdź i kilka ledów. jak wspomniałem wcześniej, chcę, aby ten projekt był prosty i niedestrukcyjny. i skorzystałem z tego, co już jest dostępne. zamiast budować projekt na płytce pcb / pref, buduję go na docelowej płycie msp430f2012, wykorzystując 14-pinową nagłówek przez otwory jako obszar prototypowania. to tam idą maleńkie diody LED. nie chcę wiercić otworów w plastikowej obudowie, nie chcę prowadzić zbyt wielu przewodów ani dodawać dodatkowych punktów styku. wszystko, czego potrzebuję, to styk sondy io i wejście przycisku do wyboru funkcji, plus gnd i vcc. połączenie USB wygląda idealnie do tego zadania. Zasilę sondę przez USB (obwód programatora będzie regulował dla mnie potencjał około 3 V) i użyję połączeń D+ i D-usb dla mojej sondy i przełącznika. ponieważ ez430 jest urządzeniem typu slave / klientem, po inicjalizacji nie zrobi nic poza podciąganiem na D+ (aby wskazać, że jest to "szybkie" usb). używam pływającego D- jako mojej sondy io i D+ jako wejścia przycisku dotykowego (nie muszę nawet ustawiać rezystora podciągającego, już tam jest) dodatkowe informacje można również znaleźć tutaj.

Krok 1: Funkcje i zastosowanie

cechy * zasilanie z układu przez złącze USB * 3 tryby pracy przełączane pomiędzy odczytem logicznym, wyjściem impulsowym, wyjściem pwm * długie naciśnięcie przycisku (około 1,5 s) przełączanie pomiędzy 3 trybami pracy * p1.0 oryginalna zielona dioda jako wskaźnik trybu, wyłączona - sonda, on - wyjście, miga - sonda pwmlogic * sonda logiczna czerwona - hi, zielona - niska, brak - pływająca * sonda logiczna czerwona / zielona miga przy ciągłym odczycie impulsów > 100hz * 4 żółte diody LED pokazują wykryte częstotliwości w 8 krokach, migające żółte wskazuje wysoki zakres (tj. krok 5-8) * pokazuje wykryte częstotliwości impulsów dla 100hz+, 500hz+, 1khz+, 5khz+, 10khz+, 50khz+, 100khz+, 500khz+ * dla nieciągłych pojedynczych impulsów, czerwona / zielona dioda świeci się, a kolejne liczniki impulsów są wyświetlane narastająco na diodach LED, będzie liczyć do 8 impulsów ciągłe wyjście impulsowe, ustawienie częstotliwości * wskazane przez p1.0 oryginalna zielona dioda zapalona * 4 żółte diody pokazują częstotliwości impulsów wyjściowych w 9 krokach, migające żółte wskazują wysoki zakres (tj. krok 5-8) * częstotliwości impulsów wyjście dla 100hz, 500hz, 1khz, 5khz, 10khz, 50khz, 100khz, 500khz, 1mhz * krótkie naciśnięcie przycisku powoduje zmianę 9 różnych ustawień częstotliwości tryb pracy, z wyjątkiem tego, że zamiast częstotliwości wyświetlane są (i ustawiane) wartości PWM * 4 żółte diody pokazują procentową wartość mocy wyjściowej w 9 krokach, mrugające żółte wskazują wysoki zakres (tj. krok 5-8) * procenty pwm dla 0%, 12.5%, 25%, 37.5%, 50%, 62.5%, 75%, 87.5%, 100% * krótkie naciśnięcie przycisku obraca 9 różnych ustawień pwm. składa się z dwóch części, w których są one połączone parą złączy usb. schemat po lewej stronie pokazuje dodatki do klucza sprzętowego EZ430 z płytą docelową F2012. schemat po prawej stronie jest logiczną głowicą sondy i ma być skonstruowany od podstaw.

Krok 2: Lista części i konstrukcja

lista części * ti ez430-f2013 (użyj części programatora) * tablica docelowa ti ez430 f2012 * diody led 1,2 x 0,8 mm, 4 żółte, 1 czerwona, 1 zielona * jeden gwóźdź, około 3/4 cala, z płaską główką * jeden przycisk dotykowy * nasadka z 1 grama super-kleju (potrzebny również sam super-klej) * złącze typu USB (strona komputera) * konstrukcja przewodów Używam płytki docelowej msp430f2012 zamiast płytki docelowej f2013, która jest dostarczana z kluczem sprzętowym ez430 tylko dlatego, że mam kilka z nich. jeśli chcesz użyć oryginalnej tablicy docelowej f2013, będziesz musiał przepisać bardzo małą część kodu, która używa adc do wykrywania stanu pływania. f2013 ma bardziej zaawansowany 16-bitowy ADC zamiast 10-bitowego używanego w mojej konstrukcji. będziesz musiał użyć cienkiego grotu lutowniczego i lutownicy z kontrolą temperatury (lub stacji), nie wyobrażam sobie, aby można było przylutować diody LED zwykłym żelazkiem. sposób, w jaki to zrobiłem, to najpierw pomalować podkładki nagłówka, a następnie użyć pary cienkich głośników wysokotonowych, aby umieścić diody LED smd. po zrównaniu czerwonej i żółtej diody, cynuję jedną nogę rezystora 1/8 wata i przylutowuję ją do płytki drukowanej, jeden koniec idzie do wspólnego uziemienia. zielona dioda jest ostatnia. jest bardzo ciasny i chciałbyś po prostu nałożyć wystarczającą ilość lutu, aby skleić wszystko razem. również strumień jest koniecznością. użyj multimetru, aby przetestować swoje stawy. będziesz musiał zmostkować przewód przycisku i przewód sondy. używam odcięć cat5e, ale zrobią to wszelkie przewody o wysokim przekroju. jak pokazano na schemacie i na rysunku, biegną od płytki docelowej do złącza usb. byłoby miło, gdybym mógł znaleźć małe złącze, aby można je było dowolnie rozłączyć, ale na razie wystarczy.

Krok 3: Konstrukcja głowicy sondy

na dole zobaczysz bity, których użyłem do „skonstruowania” (super-kleju) zespołu głowicy sondy. moim pomysłem jest zbudowanie go na złączu USB, aby można go było odłączyć w celu aktualizacji oprogramowania układowego. użyłem super kleju, aby wszystko poskładać. „gwóźdź” jest przyklejony bezpośrednio na górze dotykowego przycisku w celu bardzo szybkiego przełączania trybów i ustawiania częstotliwości / pwm. możesz chcieć zrobić inaczej, jeśli to nie działa dla Ciebie. będzie trochę chybotanie z mechanizmu dotykowego przycisku, w jednym projekcie użyłem spinacza do papieru, aby ograniczyć chybotanie, a w innym głowicy sondy użyłem nasadki z super-kleju, aby zabezpieczyć pozycję gwoździa. możesz również dodać do niego rezystor / diodę zabezpieczającą. złącze usb ma te połączenia, (1) 5v, (2) D-, (3) D+ i (4) Gnd, D- podłączamy do gwoździa, D+ łączy się z przyciskiem dotykowym, pozostałe koniec przycisku dotykowego należy podłączyć do masy. ta strategia sondy na złączu daje mi dużą elastyczność, z linią zasilania na głowicy sondy, możesz rozszerzyć obwód i przekształcić ten projekt w coś innego, po prostu zmieniając „głowicę” i oprogramowanie układowe, np. może to być woltomierz, telewizor b-zniszczony (z tranzystorem i baterią na głowicy sondy) itp. Następnie dodałbym do niego białą diodę LED.

Krok 4: Uwagi dotyczące implementacji i alternatywne aplikacje

uwagi dotyczące wdrożenia

* wdt (watchdog timer) służy do zapewnienia czasu przycisków (odbicia i naciśnięcia i przytrzymania), a także do pulsowania diod LED. jest to potrzebne, ponieważ diody led nie mają rezystorów ograniczających i nie mogą być stale włączone. * Zegar dco ustawiony na 12 MHz, aby pomieścić obwody docelowe 3 V. * adc służy do określenia, czy sondujemy na pływającym pinie, wartości progowe można regulować za pomocą kodu źródłowego. * określenie częstotliwości odbywa się poprzez ustawienie timera_a do przechwytywania w celu wykrycia zbocza i zliczanie impulsu w określonym okresie. * tryb wyjścia wykorzystuje tryb ciągły timera_a, tryb wyjścia 7 (ustawianie/resetowanie), zarówno przechwytywanie, jak i porównywanie rejestrów (CCR0 i CCR1) w celu uzyskania modulacji szerokości impulsu.

kod źródłowy

są to instrukcje tylko dla Linuksa, moje środowisko to ubuntu 10.04, inne dystrybucje powinny działać, o ile poprawnie zainstalowałeś msp403 toolchain i mspdebug.

możesz utworzyć katalog i umieścić w nim następujące plikikliknij, aby pobrać ezprobe.c

nie mam pliku makefile do skompilowania, używam skryptu bash do kompilacji większości moich projektów, jest to wymienione na mojej stronie tarczy startera, przewiń w dół do sekcji „Układ katalogu obszaru roboczego” i uzyskaj szczegóły.

lub możesz wykonać następujące czynności

msp430-gcc -Os -mmcu=msp430x2012 -o ezprobe.elf ezprobe.c msp430-objdump -DS ezprobe.elf > ezprobe.lst msp430-objdump -h ezprobe.elf msp430-rozmiar ezprobe.elf

aby sflashować oprogramowanie, podłącz klucz sprzętowy ez430 i wykonaj

mspdebug -d /dev/ttyUSB0 uif "prog ezprobe.elf"

alternatywne możliwości zastosowań

Bazując na elastycznym charakterze tego projektu, ezprobe może łatwo zmienić swoją rolę i poprzez szybkie pobranie flasha staje się innym urządzeniem, oto kilka pomysłów, które zamierzam wdrożyć w przyszłości.

* tester serwomechanizmu, ten kliknąłem, aby pobrać ezprobe_servo.c * tester baterii / woltomierz, do 2,5 V lub wyższy z dzielnikiem rezystorowym na alternatywnej głowicy sondy * tv-b-gone, z sondą ir led- głowica * zegar ponga, z 2 rezystorami tv-out sonda-głowica;

rozwiązywanie problemów

* naprawdę potrzebujesz żelazka / stacji do kontroli temperatury i cienkich końcówek lutowniczych, diody (wszystkie razem) są mniejsze niż ziarno ryżu. * użyj topnika. * Przygotuj się na odłączenie przewodów D- i D+ podczas debugowania, mogą one zakłócać normalne działanie USB. jeśli piszesz oprogramowanie układowe na zmodyfikowanym urządzeniu, nie wyprowadzaj danych na tych dwóch pinach podczas uruchamiania oprogramowania układowego. a jeśli to zrobisz, nie będziesz już mógł pobrać oprogramowania (oczywiście możesz je odlutować, jeśli tak się stanie). jeśli możesz znaleźć małe złącza, które pasują do obudowy usb, użyj ich. * zasilanie płytki docelowej pobierane jest z płytki programatora poprzez regulator, który z kolei pobiera 5v z usb. kiedy używam ezprobe w obwodzie, zwykle mój projekt docelowy dostarcza 3 V z podwójnych 1,5 V AAA, jest to wystarczające, ale projekt musi pozostać na lub poniżej 12 MHz. 16mhz dco będzie wymagało pełnego zasilania 5V. * nie użyłem rezystora ograniczającego ani diody Zenera do ochrony sondy. możesz to zrobić.