Mikrokompiuterių platformos - kaip pasirinkti?

2012 metus galima pavadinti revoliuciniais (mini/mikro)kompiuterių (angl. single-board computer) pasaulyje. Revoliucijos esmė – aktyvus proveržis šioje srityje ir masinis vartotojų susidomėjimas pigiais rinkos gaminiais. Pagaliau gamintojai sugalvojo ne tik naujausius ir sparčiausius mikrokompiuterius panaudoti išmaniuosiuose telefonuose, bet ir įprastiems skaičiavimams atlikti, kompiuterizacijai, edukacijos tikslams ar tiesiog DIY (angl. do it yourself) - būtent taip gimė kreditinės kortelės ir mažesnio dydžio mikro kompiuterinės platformos. Ypač šiomis naujovėmis džiaugiasi DIY auditorija, kadangi atsiveria galimybės realizuoti dar sudėtingesnius projektus. Dabartiniu metu siūloma daug įvairių gaminių ir svarbiausi jų skirtumai - techninės specifikacijos ir kaina. Šiame straipsnyje pakalbėsime apie egzistuojančius sprendimus ir palyginsime jų privalumus bei trūkumus.

Spausdintinių montažinių plokščių (PCB) gamyba namuose

Sudėtingėjant elektronikos projektams tenka spręsti dilemą – kaip kompaktiškai ir efektyviai sujungti diskretinius elektronikos komponentus, sutaupyti vietos? Ne ką svarbiau ir įsiveliančių klaidų skaičius projekte – kuo daugiau komponentų, jungčių – tuo didesnė tikimybė suklysti. Sprendimai jau senokai surasti – schemas projektuoti CAD programomis ir viską po to pervesti į spausdintinių plokščių pavidalą – PCB. Žinoma, turint visus brėžinius galima užsisakyti plokščių gamybą pas profesionalius gamintojus arba PCB gaminti namuose. Atitinkamai pirmuoju atveju kaina ir kokybė bus didesnė, tačiau paprastiems sprendimams – pilnai pakanka viską atlikti patiems. Taigi, šiame straipsniuke – kaip gaminti PCB plokštes namų sąlygomis.

Duomenų perdavimas Atmega mikrokontroleriui per USB

Visur kompiuteriuose vyraujant USB (angl. universal serial bus) jungčiai, kitos, paprastesnės jungtys kaip LPT ir COM tampa tiesiogine to žodžio prasme – atgyvena. Jau neberasime šių jungčių ir nešiojamuose kompiuteriuose, nebent iškrapštysime kokį seną, kuriame dar buvo. Na, kad stacionariose (desktop) darbo vietose vis dar jos dedamos - ne naujiena, bet galbūt jau nebeilgai? Bet kokiu atveju, progresas vyksta ir toliau jos galų gale liks tik reliktu - istorija. Problema su USB ta, jog sudėtingiau tiesiogiai prijungti išorinę įrangą kaip Atmega ar PIC mikrovaldiklius. Programuoti mikrovaldiklius per COM jau bandėme. Taip pat apžvelgėme, kaip tai būtų galima padaryti naudojant USBasp, tačiau būtų gerai mokėti perduoti duomenis per USB bei valdyti kompiuteriu tą prijungtą įrangą. Derinti mikrovaldiklių programas nėra pats lengviausias užsiėmimas, ypač jei programa blogai veikia, papildoma išvedama informacija kompiuterio ekrane visada praverčia aiškinantis galimus sutrikimus. Mokytis 500 puslapių USB specifikacijos nesinori. Kurti specializuotą techninę įrangą galima, bet ekonomiškumo ir laiko požiūriu – neverta. Galbūt yra kokių altvernatyvų? Šiame straipsnyje kaip tik ir bandysime tai išsiaiškinti bei išmokti, kaip perduoti ir gauti duomenis šią populiariąją USB sąsają į/iš Atmega mikrovaldiklio panaudojant minimalų skaičių diskretinių elektronikos komponentų.

Echolokacija naudojant HC-SR04 ultragarso sensorių bei Atmega

Vienas iš įdomesnių garso taikymo būdų – atstumui nustatyti, t.y. echolokacija. Išsiuntus garso signalą iki objekto ir užregistravus jo grįžtantį aidą galime apskaičiuoti ir atstumą iki to objekto. Elementarus fizikos kursas. Tereikia fiksuoti šiuos laiko momentus, žinoti garso greitį aplinkoje ir atstumą bus galima apskaičiuoti. Tokiais metodais naudojasi ir kai kurie gyvūnai gamtoje, pavyzdžiui, šikšnosparniai ar delfinai pasitelkdami ultragarsą. Kalbant apie elektroniką, įmanoma įsigyti pigius ultragarso modulius, skirtus atstumui iki objektų matuoti. Šįkart kaip tik apie tokius taikymus ir pakalbėsime analizuodami HC-SR04 sensorių.

USB programatorius – USBasp

Vis dažniau kompiuteriuose COM ir LPT jungtys yra nebeįtraukiamos į pagrindinę komplektaciją. Nors ir yra labai mėgiamos elektronikos entuziastų dėl savo paprastumo, tačiau tampa vis didesne retenybe. Valdyti prietaisus ar programuoti mikrokontrolerius tampa sudėtingiau. Tai dar labiau pasireiškia nešiojamuose kompiuteriuose, kuriuose jau senokai dominuoja USB ir kitos sudėtingesnių protokolų jungtys. Ką daryti tokiu atveju, jeigu reikia įrašyti sukompiliuotą programą į mikrokontrolerį, o paprastų priemonių nėra? Šiame straipsnyje pabandysiu į tai atsakyti, panaudojant tą pačią šiuolaikinę komunikavimo jungtį - USB.

Testuojam Atmega ADC su LM35DZ temperatūros sensoriumi

Dažnai vienas iš mikrokontrolerių privalumų yra integruotas ADC (analoginis-skaitmeninis keitiklis). Šiuolaikiniai mikrokontroleriai turi apie 10 bitų ir daugiau ADC keitiklius, tokio tikslumo visiškai pakanka tolydiniam signalui konvertuoti į skaitmeninį pavidalą. Taip pat keletą atskirų kanalų-linijų, prie kurių galima jungti ir paduoti skirtingas matuojamas įtampas. Labai patogu turėti keitiklio funkciją viename įrenginyje tiek vietos, tiek galimybių prasme. Svarbiausia mokėti pasinaudoti suteiktu funkcionalumu kai prireikia. Žinoma, rinkoje visada išlieka ir specializuoti bei spartesni 16bitų ir pan. keitikliai. Šiame straipsnyje apžvelgsime Atmega ADC naudojimo ypatumus bandant nuskaityti vieno iš populiariausių analoginio temperatūros sensoriaus LM35DZ išvedamą informaciją.

Doom 3 Source + LAN Coop modifikacijos

Tie, kas kartais pažaidžia PC žaidimus, greičiausiai žino tokią legendinę pirmo asmens šaudyklės (first person shooter - fps) žaidimo Doom seriją, kuri pasirodė dar 1993 iš „Id Software“ studijos. Iki šios dienos išleistos trys šio žaidimo dalys – paskutinė Doom 3 dalis 2007 metais ir jos papildymas Resurrection of Evil. Tuo metu šis žaidimas vykdė revoliuciją žaidimų grafikos industrijoje – buvo naudojami naujoviški apšvietimo (framebuffer blending) ir tūrinių šešėlių (shadow volumes) efektai, žaidimo variklis buvo pavadintas kaip naudojantis Id Tech 4 technologiją. Dar prisimenamas ir garsus 2002 metų žaidimo alpha versijos nutekinimas, kuriame jau buvo matyti naujosios technologijos, o dėl palikto derinimo režimo su žaidimu sunkiai susidorodavo net sparčiausios to meto grafinės plokštės. Dėka sugalvoto „Carmack‘s Reverse“ šešėlių algoritmo ir šio žaidimo kūrimo, tapo žymus John Carmack, Id Software įkūrėjas-programuotojas. Na ir žinoma, jau tada buvo pasinaudota šešėliavimo kalbų (shading languages) teikiamomis galimybėmis, o iš kompiuterių buvo spaudžiamas maksimumas. Šiandien šis projektas vis dar gyvuoja, kalbama apie kitas dalis ir atnaujinimus. Ką galima išbandyti prisimenant Doom 3 žaidimą, bandysime išsiaiškinti šiame straipsnyje.