Propellerplattform: 20 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:48

Vad är propellern?

Parallax Propeller är en 32-bitars 8-kärnig mikrokontroller. Chansen är att du redan har sett några propellerdrivna projekt som:

OpenStomp Coyote-1: öppen källkod med digital gitarreffektpedal

Musikdemo (.mp3) (webbplats)

Replica 1, en Apple 1 -klon

(hemsida)

ybox2, DIY Networked Set-top Box

(webbplats) och mycket mer. Propellern används ofta eftersom den är högpresterande, har lätt videoutmatning och erbjuder mycket I/O.

Så vad är propellerplattformen?

Propellerplattformen sätter Prop på ett kretskort med spänningsregulatorer, minne, en kristall och kontakter till andra moduler. Det är mycket som Arduino med några förbättringar av grundidén; 1 - Moduler (aka sköldar) kan anslutas till varandra på toppen och botten. Till exempel kan du ha en propellermodul i mitten, ett LCD -gränssnitt på toppen och en prototyper på undersidan. 2 - Stiftavståndet är.1 ". Avståndet mellan uttagen är också.2". Detta gör plattformen kompatibel med brödbrädor, och den låter dig använda plattformsmoduler i kombination med andra projektbrädor. 3 - Kortets fotavtryck är 3,8 "x 2,5", vilket är samma fotavtryck som ExpressPCB: s MiniBoard -tjänst, så det är billigt och enkelt att lägga till en egen anpassad modul. 4 - De är väl dokumenterade. De finns i Jon Williams kolumn i Nuts and Volts och Propeller Platform Module kommer att ligga till grund för många projekt som beskrivs i hans kommande spalter. 5 - De är allmän egendom. Moduldesigner använder MIT-licensen, vilket ger dig mer flexibilitet än mer restriktiva licenser som Creative Commons Share-Alike. Mallar och specifikationer kan laddas ner här. Propellerplattformen finns som ett kit eller förmonterad från Gadget Gangster. Byggtiden är cirka 45 minuter. Börja med att gå till nästa steg!

Steg 1: Vanliga frågor

Vad är propellerplattformen?

Propellerplattformen är en inbyggd datorplattform med öppen källkod - den liknar Arduino mycket, men förbättrar konceptet genom att använda en snabbare mikrokontroller, standard stiftavstånd och en mindre restriktiv licens (MIT License).

Vilka är specifikationerna?

Propeller mikrokontroller:

• Inbyggd videogenerator för att mata ut till NTSC/PAL- eller VGA-skärmar
• Inbyggt högnivåspråk (Spin) som är lätt att lära sig
• Hög prestanda (160 miljoner operationer per sekund)
• Hastigheten kan ändras vid körning för förbättrad energieffektivitet
• Finns i ett hobbyvänligt DIP-paket
• 32 I/O -stift, varje stift kan ställas in som en ingång eller utgång

Propellerplattformen lägger till:

• 5v och 3.3v spänningsregulatorer, klassade till 800mA, vardera
• 5Mhz Crystal, användarbytbar
• 32kB inbyggt minne, med plats för ett andra minne IC
• Alla IC: er finns i uttag för enklare byte och montering
• Standard.1 "stifthuvuden i en konfiguration med två rader, så moduler kan staplas ovanför och under eller läggas till på en brödbräda eller Protoboard

Propellerplattform med batteriplattform och ProtoPlus -moduler

Hur kan det jämföras med Arduino?

Nackdelar:

• Mer dyrt Arduino är $ 30, en propellerplattform med PropPlug (vad du använder för att programmera prop) är $ 50. Men du behöver bara en PropPlug och en Propellerplattform på egen hand är $ 35.
• Mindre community Du kommer att se ordet "Arduino" i Make Magazine mycket oftare än ordet "Propeller".
• Ingen inbyggd 'Analog In' Istället måste du använda en kondensator och ett motstånd för att läsa analoga värden. Inte svårt, men inte lika lätt som Arduino.
• 2 chips Du behöver två IC: er när du använder en propeller, själva rekvisiten och EEPROM för att lagra programmet

Fördelar:

• Mycket snabbare mikrokontroller WAAY Snabbare. Detta låter dig göra riktigt coola saker som utdata VGA, göra talsyntes, spela.wav -filer och mer, allt på chipet. Propellern gör 160 MIPS medan en atmega168 gör 16.
• Ljud och video av hög kvalitet Hårdvaran för video är inbyggd och många ljudbibliotek är tillgängliga under MIT-licensen.
• Real Multitasking säger åt en kugge att ta hand om video och en annan för att hantera tangentbordet / musen, och det är det. Inga avbrott, inga tidtagare - det är RIKTIGT enkelt att göra multitasking på propellern
• Mer I/O, mer flexibel Varje I/O kan omkonfigureras, och det finns 32 av dem.
• Standard stiftavstånd Propellerplattformen passar på en brödbräda eller protoboard
• Bättre kraftanvändning Prop. Kan ändra klockhastigheter i farten för att spara ström och stänga av oanvända kuggar. Strömförbrukningen kan gå från 80mA hela vägen ner till 4-5mA
• Better License Arduino är licensierat under Creative Commons Attribution Share -alike (läs det - det är flera sidor). Propellerplattformen är tillgänglig under MIT -licensen (läs den - det är 2 stycken). Oroa dig inte för hur du använder våra mönster - vi kommer inte att stämma!

Blandad påse:

• Mjukvarufokuserad Många mikrokontroller har dedikerad hårdvara för att utföra vissa uppgifter. Propellern gör istället de flesta sakerna i programvara. Detta stör mig inte, men vissa människor har problem med det.
• Snurr Språket på hög nivå för Prop är Spin - det här är ett mycket modernare språk än C/C ++, men det tar lite tid att vänja sig vid
• Mac -support Det finns ingen officiell Mac -klient, men det är inte svårt att komma igång med en Mac. Parallax har en Mac -sida här.

Personligen använder jag propellern för de flesta utvecklingar, och jag använder en PICaxe (läs: 08M 555 i vår tid?) När jag bara behöver enkel / billig logik. Arduino är bra, men jag tycker att propellern är lättare att programmera och mycket kraftfullare. Arduino är för dyr när jag bara behöver enkel logik. Vilka moduler finns tillgängliga? Det finns ingen definitiv lista över moduler, men du kan kolla Gadget Gangster för några av de moduler som för närvarande är tillgängliga. Några exempelmoduler:

• Video / ljud
• Batteri
• DMX
• LCD -skärmar
• Protoboards
• microSD
• Motorstyrenhet

Fler moduler kommer ut hela tiden också.

Steg 2: Samla delarna

Vänd först på ditt lödkolv. Låt det värmas upp medan du kontrollerar att du har följande delar:

Reservdelar

• 3x 47uF elektrolytiska lock (se till att de är mico-mini så att andra moduler passar ovanpå)
• 1x 4.7uF Tantal Cap
• 1x 104 Keramiklock
• 1x 10k Ohm motstånd (brun - svart - orange)
• 1x 220 Ohm motstånd (röd - röd - brun)
• 1x 470 Ohm motstånd (gul - violett - brun)
• 1x 1.1k Ohm motstånd (brun - brun - röd)
• 2x gröna 3 mm gröna lysdioder
• 1x röd LED
• 2x maskinpinnuttag
• 2x 4pin uttag
• 2x 16pins uttag
• 1x 4pins rätvinkligt huvud
• 1x högervinklad strömbrytare
• 1x taktil omkopplare
• 1x 40 -stifts DIP -uttag
• 1x 8 -stifts DIP -uttag
• 1x 2 mm strömuttag
• 1x 5Mhz Crystal (se till att den är halvhöjd så att andra moduler får plats ovanpå)
• 1x 5V spänningsregulator
• 1x 3.3V spänningsregulator
• 1x Parallax Propeller
• 1x 32 kB i2c EEPROM
• 1x propellerplattformskort

Steg 3: IC -uttag

Först, pop i Sockets. Uttagen har en snygg låsmekanism för att hålla dem vid PCB medan du lödder. Jag föredrar att använda uttag eftersom du enkelt kan ta bort en IC om du har problem, och du behöver inte oroa dig för att skada IC: n vid lödning. 8 -stifts DIP -uttaget går vid U2, hacket pekar uppåt. 40 -stifts DIP -uttaget går vid U1, skåran pekar åt vänster.

Steg 4: Lägg till den första uppsättningen stiftuttag

Ta en av de 16 -stifts uttagen och lägg till den på brädet. Du kan lägga till den på den yttre raden (närmast kanten på brädet) eller den inre raden, men jag föreslår att du lägger till den på den yttre raden. Håll den inre raden tom för närvarande, men du kan fylla med stifthuvuden för att stapla en annan modul under propellerplattformen.

Steg 5: 4 -stifts uttag

Lägg till 4 -stiftsuttaget. Använd stifthuvudena i rätt vinkel för att hålla båda uttagen i linje, som visas på bilden. Detta kommer att hålla de 4 -stifts uttagen medan du vänder över brädet och håller de 4 -stifts och 16 -stifts uttagen raka. 4 -stiftsuttaget går i samma rad som 16 -stiftsuttaget.

Steg 6: Andra uppsättningen uttag

Samma affär på andra sidan.

Steg 7: Lägg till Power Jack

Lägg till strömuttaget högst upp till vänster på kortet, i rutan strax under '7,5 - 12VDC'. Var generös med lödet när du lödar ner strömuttaget - det är det som håller kontakten nere när du sätter in / tar bort en strömkontakt

Steg 8: Programmera rubriker

Propellern är programmerad med en propplugg. lägg till rätvinkliga rubriker i rutan märkt "Plug", som visas på bilden. Det är här du ansluter Prop Plug för programmering. Du kan få en Prop Plug från Gadget Gangster eller Parallax. Fördelen med att hålla programmeringshårdvaran borta från styrelsen är en mindre övergripande kortstorlek och en lägre kostnad. När du är klar och redo att programmera propellern sätter du in proppluggen med "hattsidan uppåt".

Steg 9: Lägg till switchar

Lägg till omkopplare till vänster och höger. Den högra taktila omkopplaren kommer att återställa Prop när den körs (tryck bara på den för att återställa). Den vänstra omkopplaren är strömbrytaren. Båda omkopplarna är placerade vid kanten av kortet för att göra det enkelt att komma åt dem om andra moduler är staplade ovanpå.

Steg 10: Lägg till strömkondensatorer

De tre locken (de ser ut som små burkar) går bredvid högervinkelbrytaren. De hjälper till att ge mjuk ström till mikrokontrollern och andra moduler. Kondensatorerna är polaritetskänsliga, ledningen närmast randen är negativ och den pekar nedåt. Se till att du använder mikro-mini-lock, annars kan andra moduler inte passa ovanpå propellerplattformen.

Steg 11: Förbered Crystal Socket

Det är trevligt att använda ett uttag för kristallen eftersom Prop kan stödja andra kristallvärden. Här är hacket för att göra ett kristalluttag; 1 - Identifiera de två maskinstiftuttagen (som på bilden nedan). Använd dina vallar för att dela dem på mitten.

Steg 12: Ta bort plasten

Använd dina vallar igen, ta bort plasten runt varje stift, som visas på bilden. Du behöver bara lite tryck för att skrapa bort plasten.

Steg 13: Kristalluttag

Det här får du:

Steg 14: Lägga till Crystal Sockets

Sätt in dem enligt bilden. Jag använder lite tejp för att hålla dem, vända brädet och lödda dem på plats. På baksidan av brädan, trimma monteringsstiftet från maskinuttagen. Lägg också till motstånden på R1, R2 och R3. Dessa små killar kommer att begränsa strömmen för lysdioderna som kommer att berätta när strömmen är på. R1: 1,1 k motstånd (brun - brun - röd) R2: 470 ohm motstånd (gul - violett - brun) R3: 220 ohm motstånd (röd - röd - brun)

Steg 15: Lägg till spänningsregulatorerna

Propellern körs på 3,3V, men Propellerplattformen innehåller också en 5V -regulator för att ge 5V till andra moduler. VR1: 5V -regulatorn. Det är en ON Semi (del # MC33269T-5.0G). Jämfört med 3.3V -regulatorn har den en fyrkantig flik som är lite tunnare. Den svarta lådan har inte heller ett snäpp. VR2: 3.3V -regulatorn. Det är en ST (del # LD1117V33). Den har en tjockare flik med flikens hörn trimmade av. Du kan också använda lite extra löd för att ansluta fliken till kortet. Detta kommer att hjälpa regulatorerna att sänka mer värme.

Steg 16: Lägg till lock

Tantallocket går precis bredvid kristalluttaget. Observera att tantallocket är polariserat. Om du tittar noga på kroppen ser du ett + -märke bredvid ett av benen. Benet med plusmärket ska gå genom hålet som är närmare kristallen. Keramiklocket går under 40 -stifts DIP -uttaget. Det är inte polaritetskänsligt. Keramiklocket är märkt '104', det är också mindre än tantallocket.

Steg 17: Avslutningssteg

Lägg till lysdioderna -

PWR Lysdioden som går i cirkeln märkt 'PWR' har en tydlig lins. För denna lysdiod går SHORTER -ledningen genom det cirkulära hålet (närmare motståndet), den LÄNGRE ledningen går genom det fyrkantiga hålet. 5.0 Lysdioden som går i cirkeln märkt '5.0' har en grön lins. För denna lysdiod går den LÄNGRE ledningen genom det cirkulära hålet (närmare motståndet), SHORTER -ledningen går genom det fyrkantiga hålet. 3.3 Lysdioden som går i cirkeln märkt '3.3' har en grön lins. För denna lysdiod går den LÄNGRE ledningen genom det cirkulära hålet (närmare motståndet), SHORTER -ledningen går genom det fyrkantiga hålet. Lägg också till ett 10k ohm motstånd (brun - svart - orange) vid R4 Nästa steg är att testa effekten. Anslut nätadaptern och vrid omkopplaren åt höger. Lysdioderna ska alla lysa, vilket indikerar att regulatorerna matar ut ström.

Steg 18: Lägg till IC: erna

Lägg till prop i 40 -stifts DIP -uttaget och EEPROM i 8 -stiftsuttaget. Tillsätt kristallen och trimma överflödigt bly. Gå till nästa steg så visar jag dig ett exempelprogram som hjälper dig att komma igång

Steg 19: Använda det: Ditt första propellerprogram

Ladda först ner propellerverktyget (Windows eller Mac) så att du kan skriva ditt program. Se också till att du har en PropPlug.

Starta upp propellerverktyget och låt oss börja med det enklaste programmet, en blinkande LED;

Jag kommer att bryta ner varje rad: PUB -huvudprogram startar körningen vid den första metoden som den hittar. I det här fallet finns det bara en metod (huvud), och det är en PUBlic -metod, men vi behöver inte oroa oss för det nu dira [0]: = 1 dira [0] är "riktningsregistret" för stift 0. Genom att skriva värdet 1 till registret gör vi stift 0 till en utgång.: = är tilldelningsoperatören. REPEAT gör allt som är flikat nedan. En REPEAT -slinga utan en UNTIL kommer att upprepas för alltid. Flikar är viktiga i centrifugering - allt inryckt under denna rad är en del av REPEAT -slingan. ! OUTA [0] den! operator betyder "flip" och OUTA är utmatningsregistret för pin 0. Så den här raden tar det aktuella värdet på outa [0], vänder på det och skriver tillbaka det. Om stiftet är högt kommer det att gå lågt. Om stiftet är lågt kommer det att vända högt. Ett fint sätt att beskriva! är en "Bitwise NOT -tilldelningsoperatör". WAITCNT (CLKFREQ + cnt) Översättning: Håll uppe i 1 sekund. WAITCNT (Time) pausar körningen tills systemklockan == Time. CLKFREQ är ett systemvärde - det är lika med antalet fästingar i varje sekund. CNT är ett annat systemvärde, det är den aktuella systemtiden (hur många fästingar sedan propellern har startat). Genom att lägga till 1 sekunders fästingar på systemklockan räknar vi ut vad systemklockan kommer att vara en sekund från nu. Och det är ditt första program! Vad skulle du ändra om du ville att lysdioden skulle blinka två gånger per sekund?

Steg 20: Nedladdningar

Propellern är en fantastisk mikrokontroller som är:

• Otroligt snabbt (160 miljoner instruktioner per sekund),
• Har massor av I/O (32 stift som kan göra input eller output),
• Har bra video- och ljudfunktioner
• Och är lätt att utveckla för

Kontrollera Parallax webbplats för massor av information om propellern. Du bör också kolla in Parallax's Object Exchange där det finns massor av bibliotek med öppen källkod som hjälper dig när du gör projekt med din Prop. (ExpressPCB-format) Propellerplattformsdesignmallar Ta paketet eller få det förmonterat från Gadget Gangster.