Cop-K51 AVR-3.00-IT
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1. grito ITALIAN TECHNOLOGY RESET E WATCH DOG La scheda K51 AVR dotata di una circuiteria di watch dog interna alla CPU non tutte i micro lo contengono molto efficiente e di facile gestione software In particolare le caratteristiche di questa circuiteria sono le seguenti funzionamento astabile tempo d intervento tipicamente programmabile retrigger via software Si ricorda che nel funzionamento astabile una volta scaduto il tempo d intervento la circuiteria si attiva rimane attiva per il tempo di reset e quindi si disattiva nuovamente Si ricorda inoltre che tra le sorgenti di RESET della K51 AVR oltre all eventuale circuiteria di watch dog sono sempre presenti il pulsante P1 e la circuiteria di power on PROGRAMMAZIONE IN SYSTEM ISP Una delle caratteristiche pi importanti della K51 A VR la possibilit di usare i nuovi microprocessori della PHILIPS 89CRx 2 che supportano la programmazione in system ovvero la programmazione effettuata bordo scheda senza dover togliere la CPU Di seguito sono descritti i passi da effettuare 1 sviluppare il programma applicativo tramite un pacchetto software che generi un codice eseguibile 2 connettere il jumper J5 in posizione 1 2 e J6 in posizione 1 2 3 connettere la tensione di programmazione 12 V per 89CRx o 5 V per 89CRx2 al pin 3 di CN6 4 collegare la linea seriale in RS 232 ad una linea COM libera di un personal computer2. eresie nioninesnznese nio nen esonioneonio A 1 APPENDICE A LISTA COMPONENTI iii A 6 APPENDICE B INDICE ANALITICO uri B 1 K51 AVR Rel 3 00 Pagina II ITALIAN TECHNOLOGY grifo INDICE DELLE FIGURE FIGURA 1 SCHEMA A BLOCCHI DELLA K51 AVR conos 3 Ficura 2 SCHEDA K51 AVR 5 FIGURA 3 PIANTA COMPONENTI 51 5 FIGURA 4 CN1 CONNETTORE MULTIFUNZIONE ssssssrrrsrersccsesescceseenesscesenesecesenesseceseenessceeennescoso 10 FIGURA 5 CN2 CONNETTORE PER LA LINEA SERIALE sseseesseceessecccessscceesscceessccecsscoecessseceesseceesseceees 11 FIGURA 6 ESEMPIO DI COLLEGAMENTO IN RS 232 2 12 FIGURA 7 CN3 CONNETTORE PER I O TTL E DRIVER RS 232 AUSILIARIO 12 FIGURA 8 CN4 CONNETTORE PER INGRESSI A D CONVERTER A 12 BIT 13 FIGURA 9 CNS CONNETTORE PER LCD 14 FIGURA 10 CN6 CONNETTORE DI ALIMENTAZIONE ED ESPANSIONE 0ssssccss0resccresesssscosesessceceeneseo 15 FIGURA 11 DISPOSIZIONE CONNETTORI TASTI ssssssccscssessesssesseseceeseceesesesececesecenensssssesecseseoeeene 17 FIGURA 12 TABELLA DELLE SEGNALAZIONI VISIVE 18 F
3. FIGURA 10 CN6 CONNETTORE DI ALIMENTAZIONE ED ESPANSIONE Legenda SCL O Linea digitale CLOCK per PC BUS SDA Linea digitale DATA per PC BUS Ln Linea digitale n generica connessa ad un pin del micro 12 I Linea di programmazione a 12 Vdc o 5 Vdc 5 I Linea di alimentazione a 5 Vdc GND Linea di massa K51 AVR Rel 3 00 Pagina 15 grito ITALIAN TECHNOLOGY INTERFACCIE PER VO DIGITALI Tramite CN3 connettore standard di ABACO si pu collegare la K51 AVR ai numerosi moduli del carteggio Grifo che riportano lo stesso pin out Dal punto di vista dell installazione queste interfaccie richiedono solo un flat a 20 vie con cui possibile portare anche le alimentazioni mentre dal punto di vista software la gestione altrettanto semplice ed immediata infatti i pacchetti software disponibili per la K51 AVR sono provvisti di tutte le procedure necessarie Di particolare interesse la possibilit di collegare direttamente una serie di moduli come MCI 64 con cui risolvere tutti i problemi di salvataggio di grosse quantit di dati Questo modulo dotato di un connettore per memory card PCMCIA su cui possono essere inserite vari tipi di memory card RAM FLASH ROM ecc nei vari size disponibili Dal punto di vista software i driver disponibili coincidono con un completo file system e rendono utilizzabil
4. pacchetti 25 parallela 16 partitore resitivo 29 PERIFERICHE IN I2C BUS 28 K51 AVR 3 001 bas Pagina B 3 gritos PHILIPS 24 Pianta componenti 5 pinout 10 polarita singola 30 PORT 12 port paralleli 7 Processore 4 processore esterno 15 programmare ISP 15 programmazione 9 Programmazione in system 24 protocolli 16 protocollo 4 27 R RAM 4 RAM tamponata 32 RAM RTC 22 Real Time Clock 6 RESET 24 Reset 16 RESET E Watch Dog 24 retrigger 24 retroilluminazione a LED 34 Risorse 8 risorse software 25 RS232 12 24 RS 232 ausiliario 12 RS232 4 11 RTC 4 32 S scanning 29 schede d interfaccia 7 SCHEDE ESTERNE 35 Schema a blocchi 3 Schema delle possibili espansioni 37 schema elettrico 14 SCL 15 27 SDA 15 27 Segnalazioni visive 18 segnale analogico 18 segnali analogici 13 segnali RS 232 24 segnali TTL 24 sequenza 27 seriale 11 seriale software 24 sito 2 slave 27 SLAVE ADDRESS 27 slave address 28 slave address dispari 32 SPECIFICHE TECNICHE 8 stampante 16 start 27 stop 27 suonare 29 Pagina B 4 ITALIAN TECHNOLOGY K51 AVR Rel 3 00 ITALIAN TECHNOLOGY grifo T tampona 4 TARATURE 18 TASTI 6 tasti 17 23 Tasto di Reset 16 temperatura 31 Tempo conversione 8 9 Tempo di assestamento 9 tensione 13 tensione di programmazione 24 tensione di riferimento 18 Termometro 31 Termometro e termoregolatore 6 termore
5. Da qui si evidenzia il fatto che questa eeprom va in conflitto la RAM RTC perch entrambi hanno lo stesso slave address Pagina 32 K51 AVR Rel 3 00 AID CONVERTER A 11 CANALI 12 BIT Perquantoriguarda la gestione software degli 11 canali di A D converter TLC2534 di cui pu essere dotata la K51 AVR di seguito viene riportata una descrizione software succinta per maggiori informazioni l utente faccia riferimento alla documentazione originale utilizzando le apposite procedure ad alto livello fornite negli esempi Questo componente si interfaccia al microcontrollre tramite quattro linee digitali la cominicazione del tipo sincrona riferita ad un segnale di clock Questo protocollo molto pi veloce rispetto all PC BUS in quanto 6 possibile leggere e scrivere dati contemporaneamente con un segnale di clock che pu arrivare a 4MHz con un tempo di conversione massimo di 10us I segnali sono CS Clock Data Input Data Out nei confronti del microcontrollore i primi tre segnali sono in uscita solo Data Out un ingresso tramite questo segnale si pu acquisire il valore della conversione analogica a 12 bit Prima di esaminare la sequenza dei segnali osservando la tabella seguente possibile utilizzare tutte le funzioni del componente in quanto per ogni sequenza vi un dato da scrivere a 8 bit ed uno da leggere 8 12 o 16 bit Il dato da scrivere riguarda proprio la tabella dove nei
6. 1 interrupt esterni 0 5 watch dog interno ecc N B per quanto riguarda la gestione di tali interrupts si faccia riferimento ai data sheets del microprocessore Bordo scheda Real Time Clock IC7 questo completamente programmabile I O expander IC1 questo emette interrupt ad ogni variazione dello stato degli ingressi quando sono programmati come tali ad ogni pressione genera interrupt vedi uso di J1 Esterni alla scheda Sul connettore pin 10 presente un segnale di interrupt INTO esterno al micro identificato col nome INT Sul connettore CN6 pin 4 presente un segnale di interrupt INT1 esterno al micro identificato col nome L1 INPUT DI BORDO La scheda K51 AVR provvista di 4 tasti noramalmente aperti direttamente connessi al microprocessore questa caratteristica permette una facile gestione di essi infatti quando il tasto premuto genera uno stato logico zero mentre quando riposo lo stato logico rimane a 1 Daricordare che i tasti T2 T3 T4 sono collegati ad altri segnali quindi i jumper J1 J4 e J7 permettono di isolare il tasto dal resto del circuito rispettivamente T2 e T3 non possono essere utilizzati quando viene gestito un LCD connesso a CNS mentre T4 consigliabile non utilizzarlo quando non si vuole interferire con altre sorgenti di interrupt di bordo peruna facile individuazione della posizione di essi fare riferimento alla figura 13 Pagina 23 K51 AVR Rel 3 00
7. FFH Slave address lettura dato da leggere EEPROM SERIALE Per quanto riguarda la gestione della EEPROM seriale di IC4 la modalit la stessa della RAM RTC cambiano gli indirizzi di slave address legati alla dimensione della eeprom Infatti le eeprom che si possono montare sono 24c01 0 7FH byte 24c02 0 FFH byte 24c04 0 byte 24c08 0 byte 24c16 0 7 byte questa possibile montarla solo se manca la RAM RTC IC 7 Se si osserva la sequenza descritta per la RAM RTC si pu notare che 1 registri disponibili vanno da 0 FFH quindi fino alla 24c02 non vi sono differenze a parte lo slave address da ricordare se lo slave address pari si compie una operazione di scrittura se dispari di lettura Slave Address lettura scrittura n registro memoria 24c01 A9H ASH 0 7FH 128 byte 24c02 A9H ASH 0 FFH 256 byte Ovviamente la 24c01 non ha registri validi nell intervallo da 80H FFH Per gestire le eeprom pi capienti non bastano 8 bit per arrivare a 1024 24c08 1FFH servono 10 bit di conseguenza i primi 8 bit venno impostati come n registro i primi 2 bit vanno a sommarsi ad AO ed Al vedi tabella 18 Slave Address lettura scrittura n registro memoria 24c04 A9H ABH 0 512 byte 24c08 A9H AEH A8H AFH 0 1024 byte Mentre se viene montata una 24c16 lo slave address risulta Slave Address lettura scrittura n registro memoria 24c16 A1H AFH 0 2048 byte
8. display LCD 34 Dispositivi 6 Dispositivi di memoria 4 Disposizione connettori 17 Disposizione integrati 19 Disposizione jumpers 21 Disposizione LEDs 19 Disposizione LEDs trimmer integrati ecc 19 Disposizione trimmer 19 driver RS232 10 24 E EDITOR 25 EEPROM 6 EEPROM seriale 32 espansioni 37 F famiglie 4 FLASH EPROM 24 Foto 5 Frequenza 8 frequenza 4 I VO DIGITALI 7 digitali 0 expander 29 expander 23 Pagina 2 ITALIAN TECHNOLOGY K51 AVR Rel 3 00 ITALIAN TECHNOLOGY grifo programmabili 6 IO 12 immunit 18 INDIRIZZAMENTI 27 INDIRIZZAMENTO delle risorse di bordo IN I2C BUS 27 indirizzi 27 indirizzi periferiche 28 ingressi analogici 10 Input di bordo 23 INSTALLAZIONE 10 interfaccia parallela 16 Interfacciamento degli I O 16 interfacciare 16 INTERFACCIE PER I O DIGITALI 16 interrupt 10 interrupt bordo scheda 23 interrupt della 23 interrupt esterni alla scheda 23 interrupt 29 interrupts 23 INTRODUZIONE 1 ISP 15 24 J Jumpers 20 Jumpers a 2 22 Jumpers a 3 22 L LCD 7 14 34 LINEA SERIALE 11 linea seriale 4 lista componenti 29 Litio 4 locazione di memoria 32 M Mappaggio PERIFERICHE IN I2C BUS 28 master 27 master slave 27 Memoria 8 memoria tampone 32 microcontrollori 4 multi master 27 numero versione 1 O operazione di lettura 29 operazione di scrittura 29 orologio 32
9. la loro funzione nelle varie modalit di connessione FIGURA 14 TABELLA RIASSUNTIVA JUMPERS Di seguito riportata una descrizione tabellare delle possibili connessioni dei 7 jumpers con la loro relativa funzione Per riconoscere tali connessioni sulla scheda si faccia riferimento alla serigrafia della stessa o alla figura 3 di questo manuale dove viene riportata la numerazione dei pin dei jumpers che coincide con quella utilizzata nella seguente descrizione Per l individuazione dei jumpers a bordo della scheda si utilizzi invece la figura 15 In tutte le seguenti tabelle 1 indica la connessione di default ovvero quella impostata in fase di collaudo con cui la scheda viene fornita K51 AVR Rel 3 00 Pagina 20 FIGURA 15 DISPOSIZIONE JUMPERS 51 AVR Rel 3 00 amp z Pagina 21 grito ITALIAN TECHNOLOGY JUMPERS A 2 VIE JUMPER CONNESSIONE UTILIZZO DEF non connesso Non collega il tasto T4 al circuito connesso Collega il tasto T4 al segnale INT pin6 IC8 e pin12 IC9 non connesso Non collega la batteria di bordo BT1 all RTC IC7 connesso Collega la batteria di bordo 1 all RTC IC7 non connesso Non collega il tasto T3 al circuito connesso Collega il tasto al pin15 8 pin3 ER non connesso Non collega il tasto T2 al segnale L3 connesso Collega il tasto 2 al segnale L3 FIGURA 16 TABELLA JUMPERS A 2
10. alfa numerico a4 bit si possono utilizzare anche i modelli con retroilluminazione a LED inoltre presnte la regolazione del contrasto Attenzione l uso del display LCD va a discapito dell integrato A D converter IC12 in quanto non possono essere usati contemporaneamente uno dei due deve essere scollegato dalla scheda LINEE DI VO DIGITALI Sulla scheda sono presenti tre port paralleli da 8 bit per un totale di 24 linee di I O digitale a livello TTL con direzionalit settabile a livello di bit un port gestito da IC1 mentre i due rimanenti sono connessi direttamente al micro da 40 pin Tali linee sono collegate direttamente a due connettori di cui uno segue lo standard I O ABACO ed hanno la possibilit di essere direttamente collegate numerose schede d interfaccia K51 AVR Rel 3 00 Pagina 7 grito ITALIAN TECHNOLOGY SPECIFICHE TECNICHE CARATTERISTICHE GENERALI Risorse della scheda per micro a 20 e 40 pin 4 Display a LED da 13mm oppure da 20mm 8 input output digitali TTL 4 linee di A D converter 8 bit 1 linea di D A converter 8 bit 11 linee di A D converter 12 bit 1 sensore di temperatura a bordo con uscita termostato 4 tasti locali 3 LEDs di visualizzazione 1 real time clock 1 buzzer 1 linea seriale RS 232 1 driver seriale RS 232 libero 1 tasto locale di reset Risorse della scheda solo per micro a 40 pin 16 input output digitali Memoria disponibile IC
11. esecuzone e di manipolazione dati da un efficiente gestione vettorizzata degli interrupts e da una ricca serie di periferiche hardware integrate Per maggiori informazioni ariguardo di questi componenti si faccia riferimento all apposita documentazione delle case costruttrici Attenzione IC8 prevede un passo 24 pin il processore ha 20 pin quindi allineare il pin 1 in alto non utilizzare i 4 pin bassi DISPOSITIVI DI CLOCK Sulla K51 AVR sono presenti due circuiti separati che provvedono a generare rispettivamente la frequenza di clock per la CPU e la frequenza per il real time clock La scelta di utilizzare due circuiti e quindi due quarzi indipendenti legata alla possibilit di poter variare in modo indipendente la frequenza di lavoro della CPU senza dover effettuare altre variazioni Mentre la frequenza per la sezione real time clock fissa a 32768 Hz quella per la CPU varia come segue 51 11 0592 MHz AVR 5 5296 MHz Da ricordare che la frequenza di lavoro della CPU determina anche il rate per la le di comunicazione seriale COMUNICAZIONE SERIALE La K51 AVR dispone sempre di una linea seriale RS232 hardware completamente settabile via software per quanto riguarda sia il protocollo sia la velocit di comunicazione Tali settaggi avvengono tramite la programmazione dei registri interni al microcontrollore quindi per ulteriori informazioni si faccia riferimento alla documentazione tecnica dell
12. si interfacciano le 11 linee di input per la sezione di A D converter della scheda con il campo esterno I segnali collegabili a questo connettore sono segnali analogici in tensione 0 2 49 V Da ricordare che quando si utilizza questo A D non possibile pilotare un LCD tramite CNS FIGURA 8 CN4 CONNETTORE PER INGRESSI A D CONVERTER A 12 BIT Legenda ADCn I Linea analogica d ingresso canale n dell A D converter AGND Linea di massa analogica 5 Vdc O Linea di alimentazione a 5 Vdc GND Linea di massa 51 Rel 3 00 4 Pagina 13 grito ITALIAN TECHNOLOGY CN5 CONNETTORE PER LCD CNS un connettore a morsettiera verticale con passo 2 54 mm a 10 vie Tramite i segnali di questo connettore ridotti al minimo garzie al collegamento a 4 bit possibile pilotare un LCD alfa numerico retroilluminato a LED attraverso RV2 possibile regolare il contrasto del display per una pi facile individuazione del componente si faccia riferimento alla figura 13 Da ricordare quando si utilizzano dei micro a 20 pin indispensabile agire sul jumper J2 perdendo cos l uso del tasto T2 Attenzione l uso del display va a discapito dell A D IC12 il quale deve essere scollegato inoltre il tasto T3 ed il segnale L3 su CN6 non si possono utilizzare quindi Per un corretto collegamento con il display LCD si faccia riferimento allo schema elettrico appe
13. software che include debug a livello sorgente e simbolico gestione di progetti editor multi finestra esecuzione di compilatori assemblatori esterni debug di pi moduli contemporaneo disassemblatore K51 AVR Rel 3 00 Pagina 25 E funzioni di step e trace a livello sorgente funzioni di animazione veloce gestione dei breakpoint sempre a livello sorgente visualizzazione e modifica di variabili anche strutturate ad alto livello BASCOM 8051 Cross compilatore a basso costo per files sorgenti scritti in BASIC per la famiglia 51 disponibile in ambiente WINDOWS con un comodo IDE che mette a disposizione un editor il compilatore ed un simulatore molto potente per il debugger del sorgente Comprende molti modelli di memoria svariati tipi di dati ed istruzioni dedicate alle risorse hardware BASCOM AVR Cross compilatore a basso costo per files sorgenti scritti in BASIC per la famiglia AVR ATMEL disponibile in ambiente WINDOWS con un comodo IDE che mette a disposizione un editor il compilatore ed un simulatore molto potente per il debugger del sorgente Comprende molti modelli di memoria svariati tipi di dati ed istruzioni dedicate alle risorse hardware BASIC AVR un potente sistema di sviluppo integrato per microcontrollori AVR Il pacchetto comprende editor ottimizzatore del codice assemblatore che genera file HEX Il compilatore BASIC genera un codice macchina AVR moltro snello infatti
14. solo in questo modo lo slave pu rispondere Per quel che riguarda 1 byte sucessivi allo Slave Address K51 AVR Rel 3 00 Pagina 27 grito ITALIAN TECHNOLOGY quando si scrive il nono bit ACKNOWLEDGE viene emesso dello slave componente mentre quando si legge un byte il non bit deve essere emesso dal master microprocessore vedi le seguenti figure perch danno una rappresentazione grafica alle sequenze sopra descritte rr _ E Per ulteriori informazioni fare riferimento al manuale originale dell I C BUS MAPPAGGIO PERIFERICHE IN PC BUS Tutti i dispositivi che si interfacciano tramite il protocollo PC BUS possiedono un codice interno fisso 6 A5 4 molti di questi possono avere da uno a tre pin associati a tre indirizzi A2 1 in questo modo possibile collegare dispositivi aventi lo stesso codice Per maggior chiarezza si riporta il nome del dispositivo la sua funzione e lo slave address fare riferimento allo schema elettrico APPENDICE A per le connessioni di A2 AO di ogni componente PC BUS SLAVE ADDRESS DISPOSITIVO 1 FUNZIONE Bit7 6 54 321 0 AS AA 2 WR PCF8574P 8 I O Expander 100 X Driver per 4 SAA1064 icio isplay LED 0 3X X 0 0 0 X PCF8574AP 8 IO Expander 01 11 100 X PCF8591 4 AID 1 D A 1001 DS1621 1001 100 X Termoregolatore PCF85 I 1 1 X 256 bytesi R
15. 1 AVR si ha la possibilit di attivare la linea di RESET o RESET della scheda Una volta premuto il tasto P1 la scheda riprende l esecuzione del programma in ROM o FLASH partendo da una condizione di azzeramento generale La funzione principale di questo tasto quella di uscire da condizioni di loop infinito soprattutto durante la fase di debug Per una facile individuazione di tale pulsante a bordo scheda si faccia riferimento alla figura 13 mentre per ulteriori informazioni sulla circuiteria di reset si veda il paragrafo RESET K51 AVR Rel 3 00 Pagina 16 DY4 DY8 ES a e ol DA 7 FIGURA 11 DISPOSIZIONE CONNETTORI TASTI ECC 51 AVR Rel 3 00 Pagina 17 grito ITALIAN TECHNOLOGY TRIMMERS E TARATURE Sulla K51 AVR presente un trimmer da utilizzare per la taraura della scheda In particolare con il trimmer RV si pu fissare il valore della tensione di riferimento su cui si basa l eventuale sezione di A D converter IC12 Per una facile individuazione del trimmer a bordo scheda si faccia riferimento alla figura 13 Si effettua la taratura di precisione della Vref della sezione A D tramite la regolazione del trimmer RVI tramite un multimetro galvanicamente isolato a 5 cifre ad un valore di 2 4900 V Si verifica la corrispondenza tra segnale analogico fornito in ingresso e combinazione letta dalla sez
16. 2 lavora sempre a 5V aventi fino a 64K di Flash interna ecc vasta disponibilit di esempi e documentazione tecnica nel sito web Via dell Artigiano 8 6 ifm 40016 San Giorgio di Piano 0 r ifo Bologna ITALY ITALIAN TECHNOLOGY E mail grifo grifo it http www grifo it http www grifo com Tel 39 051 892 052 FAX 39 051 893 661 K51 AVR Edizione 3 00 Rel 20 Luglio 2000 GPC grifo sono marchi registrati della ditta grifo Vincoli sulla documentazione grifo Tutti i Diritti Riservati Nessuna parte del presente manuale pu essere riprodotta trasmessa trascritta memo rizzata in un archivio o tradotta in altre lingue con qualunque forma o mezzo sia esso elettronico meccanico magnetico ottico chimico manuale senza il permesso scritto della grifo IMPORTANTE Tutte le informazioni contenute nel presente manuale sono state accuratamente verifi cate ciononostante grifo non si assume nessuna responsabilit per danni diretti o indiretti a cose e o persone derivanti da errori omissioni o dall uso del presente manuale del software o dell hardware ad esso associato grifo altresi si riserva il diritto di modificare il contenuto e la veste di questo manuale senza alcun preavviso con l intento di offrire un prodotto sempre migliore senza che questo rappresenti un obbligo per grifo Per le informazioni specifiche dei componenti utilizzati sui nostri prodotti l utente deve fare riferim
17. 4 EEPROM da 128 byte a 2048 byte IC 7 da 256 byte CPU di bordo 20 pin della fam 151 ATMEL 89 1051 AT89c2051 AT 1 CPU di bordo a 20 pin della fam AVR ATMEL AVR AT90s1200 AT90s2313 ecc CPU di bordo 40 pin della fam 151 ATMEL 89 5 AT89s8252 ecc PHILIPS 89C51Rx e 89c51Rx2 ecc DALLAS 876520 87 5 89c5x ecc CPU di bordo a 40 pin della fam AVR ATMEL AVR AT90s4414 AT90s8515 ecc Frequenza di clock u51 11 0592 MHz AVR 5 5296 MHz Caratteristiche A D converter IC2 Risoluzione 12 bit Tempo conversione 10 usec Pagina 8 K51 AVR Rel 3 00 ITALIAN TECHNOLOGY grifo Caratteristiche A D converter 1C2 Risoluzione 8 bit Tempo conversione 90 usec Caratteristiche D A converter IC2 Risoluzione 8 bit Tempo di assestamento 90 usec CARATTERISTICHE FISICHE Dimensioni L x A x P Peso Connettori 100 x 149 x 15 mm 168 g CNI 20 vie scatolino verticale M CN2 vaschetta D femmona 9 vie 90 CN3 20 vie scatolino verticale M CN4 20 vie scatolino verticale M CNS 10 vie morsettiera miniatura CN6 8 vie morsettiera miniatura CARATTERISTICHE ELETTRICHE Tensione di alimentazione Tensione di programmazione Corrente assorbita Batteria di back up Corrente di back up Caratteristiche A D converter 1C12 Range di tensione Impedenza d ingresso Caratteristiche A D converter 1C2 Range di tensione Impedenza d i
18. 4 bit alti va indicato il canale da convertire nei due bit seguenti si seleziona il formato del dato della conversione 8 12 16 bit nel penultimo bit l ordine di uscita dei bit della conversione prima la parte alta o bassa ed infine l ultimo bit il formato del valore convertito Il valore letto rappresenta la conversione del canale indicato nella sequenza precedente 00 0 ADDRESS BITS L iser ar no MSB Select input Alli Alla AE nu AINT AIA Ea ri sed ara Wat Mp HE paw B bis 12 16 bits dati WEB 1 58 5 Lapelar dan Bicoalsr 25 ampliamenti E picando o tardo Di seguito possibile osservare una rappresentazione grafica della sequenza completa dei segnali per la gestione del componente per semplificarne la comprensione il disegno visualizza una conversione a 12 bit in quanto quella 16 bit avrebbe 4 bit nulli mentre quella a 8 bit che risulta pi corta e quindi un po pi veloce ma il valore della conversione di 8 bit in questo modo si perdono 4 bit significativi Pagina 33 51 Rel 3 00 grito ITALIAN TECHNOLOGY BG CLOCK a Access Cycle OH Lampes Cycle B DATA ATA AXA Xx Previous Conv
19. 41 C42 C43 C44 100nF poliestere C14 C47 2 2uF 25v Tantalio C17 C18 C19 C20 1uF 35v Tantalio C21 22pF ceramico C24 C25 z 33pF ceramico C26 360pF ceramico CONNETTORI CNI CN3 CN4 scatolino a basso profilo 20 vie maschio dritto CN2 vaschetta D 9 vie femmina 90 CNS morsettiera 10 vie passo 2 54 CN6 morsettiera 8 vie passo 2 54 ZOCCOLI IC2 IC6 16 pin IC3 ICA 5 IC7 8 pin IC8 Textool 24 pin IC9 Textool 40 pin IC10 24 pin IC11 1C12 20 pin K51 AVR Rel 3 00 amp Pagina A 5 gritos JUMPER J3 14 J7 TP1 2 vie strip maschio J2 J5 J6 2 3 vie strip maschio INTEGRATI SU ZOCCOLO IC1 PCF 8574P IC2 PCF 8591 IC3 DS 1621 IC4 24C04 IC5 TL 7705 IC6 MAX 202ECPE IC7 PCF 8583 IC8 u a 20 pin IC9 u a 40 pin IC10 2 SAA1064 IC11 LM336 2 5v IC12 TLC2543 VARI T1 tasto da circuito stampato verde T2 T3 tasto da circuito stampato bianco N A T4 tasto da circuito stampato rosso N A BTI batteria la litio CR2032 orrizzontale trimmer 5kQ orrizontale giro RV2 trimmer 10 orrizontale 1 giro 071 quarzo 32 768 KHz Fissare col filo di ferro QZ2 quarzo 11 0592 MHz o 5 5296 MHz BZ1 buzzer autoscillante P1 tasto da circuito stampato miniatura Pagina A 6 ITALIAN TECHNOLOGY K51 AVR Rel 3 00 ITALIAN TECHNOLOGY g
20. 5 alimentare la scheda 6 programmare la FLASH EPROM interna del microprocessore usando l apposito programma fornito dalla PHILIPS WINISP 7 togliere alimentazione alla scheda 8 scollegare tensione di programmazione da CN6 collegare J5 in posizione 2 3 e J6 in posizione 2 3 per abilitare la ROM interna del microprocessore 9 rialimentare la scheda il programma applicativo eseguito dalla FLASH EPROM interna L ISP riduce i costi complessivi dell applicazione infatti elimina l uso di EPROM programmatore di EPROM FLASH EPROM ecc Per ulteriori informazioni relative alla programmazione ISP fare riferimento alla specifica documentazione tecnica della PHILIPS COMUNICAZIONE SERIALE La linea di comunicazione seriale della scheda K51 A VR bufferata in RS 232 Dal punto di vista software sono invece definibili quasi tutti i parametri del protocollo fisico di comunicazione baud rate stop bit tramite la programmazione dei registri interni della CPU La K51 AVR dispone di una seconda driver di comunicazione in RS 232 che quando 6 connessa a due pin non utilizzati del microprocessore si pu realizzare una seriale software tramite i comandi presenti nel BASCOM 8051 Per facilitarne la connessione si faccia riferimento ai connettori CN1 segnali TTL e CN3 segnali RS 232 Pagina 24 K51 AVR Rel 3 00 DESCRIZIONE SOFTWARE Questa scheda ha la possibilit di usufruire di una ricca serie di strutture softw
21. 6 Rel BLOCK Output Interfaccia per connettore normalizzato ABACO a 20 vie 8 o 16 output visualizzati con rel da 3 A con MOV connettore a morsettiera attacco rapido per guide DIN 46277 1 e 3 XBI 01 miXed BLOCK Input Output Interfaccia tra 8 input 8 output TTL connettore normalizzato I O ABA CO a 20 vie con 8 output a transistor in Open Collector da 45 Vcc 3 A 8 input con filtro a Pi Greco connettore a morsettiera I O optoisolati e visualizzati attacco rapido per guide DIN 46277 1 e 3 XBI R4 XBI T4 miXed BLOCK Input Output Interfaccia per connettore normalizzato I O ABA CO 20 vie 4 rel da 3 A con MOV o 4 transistor open collectors da 3 A optoisolati 4 linee di input optoisolate linee di I O visualizzate connettore a morsettiera attacco rapido per guide DIN tipo C e guide K51 AVR Rel 3 00 Pagina 35 grito ITALIAN TECHNOLOGY FBC 20 FBC 120 Flat Block Contact 20 vie Interfaccia tra 2 o 1 connettori a perforazione di isolante scatolino da 20 vie maschi e la filatura da campo morsettiere a rapida estrazione Attacco rapido per guide tipo DIN 46277 1 e 3 IBC 01 Interface Block Comunication Scheda di conversioni per comunicazioni seriali 2 linee RS 232 1 linea RS 422 485 1 linea in fibra ottica interfaccia DTE DCE selezionabile attacco rapido per guide tipo DIN 46277 1 e 3 IAC 01 Interface Adapter Centronics Interfaccia tra 161 0 TTL su connet
22. AM y EE M EEPROM 24c01 02 04 08 128 1024bytes 1 0 1 O 1 0 0 X FIGURA 18 TABELLA INDIRIZZAMENTO PC BUS Lalettera X indica che il componente pu essere letto o scritto questo perch vi sono dei dispositivi che possono essere solo letti o solo scritti in questi casi W R assumera 0 per scrivere 1 per leggere La tabella va tenuta in considerazione non solo per l uso dei dispositivi elencati ma anche di quelli che possono collegarsi alla rete PC BUS attraverso una connessione a CN6 dall esterno della scheda facendo attenzione a non occupare un indirizzo presente in tabella Per quanto riguarda la descrizione dei dispositivi qui sopra riportati si faccia riferimento al capitolo sucessivo DESCRIZIONE SOFTWARE DELLE PERIFERICHE DI BORDO K51 AVR Rel 3 00 Pagina 28 3 TT 17 PO WW 17 17 D X30073 TN TT 7 DESCRIZIONE SOFTWARE DELLE PERIFERICHE DI BORDO Nel paragrafo precedente sono stati riportati gli indirizzi di allocazione di tutte le periferiche e di seguito viene riportata una descrizione dettagliata della funzione e del significato dei relativi registri al fine di comprendere le sucessive informazioni fare sempre riferimento alla tabella di indirizzamento PC BUS Qualora la documentazione riportata fosse insufficiente fare riferimento direttamente alla documentazione tecnica della casa costruttrice del componente Per quanto riguarda la programmazione delle sezioni della CP
23. CIE PER DIGITALI iii 16 INTERFACCIAMENTO DEGLI CON IL CAMPO 16 TASTO DIRESET see 16 TRIMMERS E TARATURE scia 18 SEGNALAZIONI VISIVE sonia ita 18 JUMPERS ila 20 JUMPERS A 2 VIE id 22 JUMPERS 3 VIE cilea 22 NOTE lea 22 BACKUP na inn 22 INTERRUPTS israel 23 INPUT DEBORDO eee 23 INTERFACCIAMENTO DEGLI CON IL CAMPO eee reete entente nnn 23 RESET E WATCHDOG lt ama 24 PROGRAMMAZIONE IN SYSTEM 1 2 2 2 1 24 COMUNICAZIONE SERIALE cin 24 DESCRIZIONE SOFTWARE 25 INDIRIZZAMENT BEE 27 K51 AVR Rel 3 00 Pagina I grito ITALIAN TECHNOLOGY INTRODUZIONE isis 27 INDIRIZZAMENTO DELLE RISORSE DI BORDO IN I2C BUS 27 COME FUNZIONA L IZC BUS aiii a 27 MAPPAGGIO PERIFERICHE IN I2C BUS 1 2 11 28 DESCRIZIONE SOFTWARE DELLE PERIFERICHE DI BORDO 29 NA 29 VO EXPANDER ci a 29 DISPLAY DRIVER calva 29 snai 30 TERMOMETRO E 31 RAM TAMPONATA RTC rara 32 EEPROM SERIALE cursivas nadia dais 32 A D CONVERTER A 11 CANALI 12 BIT 33 34 SCHEDE ESTERNE 35 BIBLIOGRAF A cai 38 APPENDICE A SCHEMA
24. I fine di non incontrare problemi nell uso di tali dispositivi conveniente che l utente PRIMA DI COMINCIARE AD OPERARE legga con attenzione tutte le informazioni contenute in questo manuale In una seconda fase per rintracciare pi facilmente le informazioni necessarie si pu fare riferimento all indice generale e all indice analitico posti rispettivamente all inizio ed alla fine del manuale VERSIONI SCHEDA Il presente manuale riferito alla scheda K51 AVR versione 200500 e successive La validit delle informazioni riportate quindi subordinata al numero di versione della scheda in uso e l utente deve quindi sempre verificare la giusta corrispondenza tra le due indicazioni Sulla scheda il numero di versione riportato in pi punti sia a livello di serigrafia che di stampato ad esempio vicino al bordo della scheda fra IC10 e DY8 su ambo i lati del circuito K51 AVR Rel 3 00 Pagina 1 grito ITALIAN TECHNOLOGY CARATTERISTICHE GENERALI Tramite la K51 A VR viene data l opportunit di poter disporre di un hardware noto e documentato sia da un punto di vista hardware che software con cui poter intraprendere qualsiasi percorso formativo infatti partendo da semplici sperimentazioni consente di crescere in esperienza e complessit fino a maneggiare con padronanza e competenza gli elementi componenti l elettronica a micro controllori A questo proposito si far uso della d
25. IGURA 13 Disposizione LEDs TRIMMER INTEGRATI esssssscsccresecenesesesscecesecenenessesesconeseoenene 19 FIGURA 14 TABELLA RIASSUNTIVA JUMPERS sssssss0srrrsssesccseseeeeneseseesecessecenesesesecesesecenenesessescosesecenene 20 FIGURA 15 DISPOSIZIONE JUMPERS scsrsssrsrscccereceseesssssesccseseeseenesessesecesnecenesesesseseesesenenesessesconeseoenene 21 FIGURA 16 TABELLA JUMPERS A 2 VIE 22 FIGURA 17 TABELLA JUMPERS A VIE esssssssccccrecseeesessssccseseoseneseseeseceesecenenesesececesecenenesessesecsesecenene 22 FIGURA 18 TABELLA INDIRIZZAMENTO I2C BUS 28 FIGURA 19 SCHEMA DELLE POSSIBILI 15 100 37 K51 AVR Rel 3 00 Pagina III grito ITALIAN TECHNOLOGY Pagina IV K51 AVR Rel 3 00 INTRODUZIONE L uso di questi dispositivi rivolto IN VIA ESCLUSIVA a personale specializzato Scopo di questo manuale la trasmissione delle informazioni necessarie all uso competente e sicuro dei prodotti Esse sono il frutto di un elaborazione continua e sistematica di dati e prove tecniche registrate e validate dal Costruttore in attuazione alle procedure interne di sicurezza e qualit dell informazione I dati di seguito riportati so
26. K51 AVR Experimental board for PC BUS 51 and AVR fam SCNICO Lia ira 1 lt 1 7 Via dell Artigiano 8 6 n 4001 n Giorgio di Pian grifo 7555 TAY n ITALIAN TECHNOLOGY E mail grifo grifo it http www grifo it http www grifo com Tel 39 051 892 052 FAX 39 051 893 661 K51 AVR Edizione 3 00 Rel 20 Luglio 2000 GPC grifo sono marchi registrati della ditta grifo K51 AVR Experimental board for PC BUS 51 and AVR fam MANUALE TECNICO Scheda di sperimentazione per micro della famiglia 51 ed AVR a 20 e 40 pin DIP installazione anche tramite zoccoli ZIF doppio segnale di RESET con tasto manuale quarzo a 11 0592MHz per 51 o 5 5296MHz per driver RS232 Buzzer A D converter a 11 canali 12 bit fondoscala 2 490V 4 tasti connettore e trimmer per LCD alfa numerico pilotato a 4 bit 16 linee TTL solo con micro a 40 pin numerose periferiche PC BUS pilotabili anche dall esterno EEPROM fino a 1Kbytes tipo 24C08 sensore di temperatura con funzione termostato 051621 Real Time Clock PCF 8583 con batteria al Litio RAM e sveglia 8 linee di I O bidirezionali tramite PCF 8574 4 linee di A D ed una di D A converter da 8 bit fondo sacala 5V tramite PCF 8591 controllore SAA 1064 per display da 4 digits a LED da 7 segmenti da 13mm oppure da 20mm possibilit di programmare i micro Philips 89C5 1 Rx necessita di 12V per la programmazione e Rx
27. PB2 AINO PB3 AIN1 PB4 SS PB5 MOSI PB6 MISO PB7 SCK RST TO T1 PD6 WR PD7 RD XTAL2 XTAL1 Tus KSTAVR Date 16 05 2000 Page 2 of 4 Pagina A 2 51 Rel 3 00 ITALIAN TECHNOLOGY C36 C37 C38 C39 C40 41 C42C43 C44 034 C35 AGND 1 RS232 n 20 pins CU UUUUUUU oOooooooo 0 2 2 Vref 2 490 GND Date 16 05 2000 Note Conn A D grifoo K51 AVR Rel 3 00 Pagina A 3 A Screw connector Screw connector DISPLAY PIN OUT m SA08 11 Tide KST AVR Date 16 05 2000 Page 4of 4 Pagina A 4 51 Rel 3 00 O ITALIAN TECHNOLOGY grifo LISTA COMPONENT RESISTORI RI R3 RI2 6800 1 4w R2 100 1 4w R5 R7 R8 AK7O 1 4w R9 0Q R10 4700 1 4w 17 80 1 4w R14 1000 1 4w RETI RESISTIVE RR1 RR2 RR3 RR4 RR5 sip 4k7Q 9 1 pin SEMI CONDUTTORI D1 D2 D3 D4 1N4148 Q1 Q2 BC547 LD1 LED 3mm verde LD2 LED 3mm rosso LD3 LED 3mm giallo DYS DY6 DY7 DY8 SA08 11 display 7 segmenti CAPACITA C C9 C12 C15 C16 C22 100nF multistrato C27 C28 C29 C30 C32 C46 C49 100nF multistrato C2 C10 C23 C31 C45 C48 22uF Tantalio C3 C4 C5 C6 C7 C34 C35 C36 C37 100nF poliestere C38 C39 C40 C
28. TLC 2543 Morsettiera per collegamento a Display LCD e trimmer per contrasto Viene di seguito riportata una descrizione dei blocchi funzionali della scheda con indicate le operazioni effettuate da ciascuno di essi Per una pi facile individuazione di tali blocchi e per una verifica delle loro connessioni fare riferimento alla figura 1 K51 AVR Rel 3 00 Pagina 2 ITALIAN TECHNOLOGY grifo CN2 CN3 16 I O LINES SERIAL LINE 1 RS232 LINE SAA1064 4Digit LED Driver RS232 DRIVER 40 Pin 151 IC7 and AVR RTC SRAM 20 40 151 and AVR o IC4 EEPROM IC3 DS1621 Termometer IC12 I2C BUS line TLC2543 12Bit A D 11Lines IC2 PCF8591 5Vref A D D A CN6 1C1 CN1 3 T O LINES 4 A D LINES 11 A D LINES I2C bus line 1 D A LINE POWER SUPPLY 8 LINES 8 LINES FIGURA 1 SCHEMA A BLOCCHI DELLA K51 AVR 51 AVR Rel 3 00 amp Pagina 3 grito ITALIAN TECHNOLOGY PROCESSORE DI BORDO La scheda K51 AVR predisposta per accettare due diverse famiglie di microcontrollori fam 151 e fam AVR da 20 e 40 pin DIP aventi ROM o FLASH interna Sulla scheda possibile utilizzare un micro controllore alla volta uno da 20 pin o 40 pin se viene utilizzato il 40 pin si pu avere a disposizione 16 I O digitali in pi Tali processori ad 8 e 16 bits sono caratterizzati da un esteso set di istruzioni da un alta velocit di
29. U si faccia riferimento al manuale della casa costruttrice BUZZER buzzer utilizzato 6 del tipo auto oscillante in quanto basta alimentarlo per farlo suonare nel circuito un capo del buzzer connesso all alimentazione l altro capo connesso ad un pin del micro pin 9 per IC8 e pin 15 per IC9 quindi dato che questi pin normalmente sono al livello logico alto basta portare questo pin a livello basso per fare suonare il buzzer EXPANDER La gestione di questa periferica avviene tramite PC BUS il componente interessato questo permette di pilotare otto linee digitali TTL in ingresso o in uscita La gestione semplice quando si esegue una operazione di lettura Slave Address W R 1 dato queste si pongono in input mentre con una operazione di scrittura Slave Address W R 0 dato le linee si pongono in output eventualmente per riportarle in input prima le linee interessate debbono essere portale al livello logico alto poi una operazione di lettura le porter in input da ricordare che all accensione le linee sono tutte in input Una caratteristica molto utile di questo componente quella di fornire interrupt ogni volta che un ingresso passa dal livello alto al livello basso in questo modo non serve fare una continua lettura sugli ingressi per rilevare un cambiamento di stato ma basta gestire l interrupt e poi acquisire lo stato delle linee Come si pu notare dalla tabella precedente esistono due integrati I O Expa
30. US in scrittura si accede al registro di controllo seguito eventualmente dal valore da assegnare all uscita analogica mentre in lettura il primo byte restituisce il valore dell A D converter precedentemente selezionato il secondo byte indica la conversione del canale richiesto La prima operazione da eseguire e settare il registro di controllo per una facile interpretazione dei bit che lo compongono si faccia riferimento al disegno qui a fianco dove viene illustrato il significato di ogni bit Dalla figura si pu notare che il bit 7 e il bit 3 non hanno alcun significato e debbono essere mantenuti a zero il bit 6 se 1 attiva l uscita analogica 1 bit 5 e 4 configurano i 4 canali analogici 4 modi diversi 4 canali polarita singola 3 canali differenziali su ch3 2 canali polarita singola e 1 in differenziale ed in fine 2 canali differenziali Il bit 2 se 1 permette di commutare in automatico la conversione su ogni canale mentre i bit 1 e 0 selezionano il canale da convertire quindi normalmente si andranno a variare solamente questi 2 bit per acquisire tutti i canali senza seguire una sequenza automatica Slave Address lettura scrittura PCF8591 91H 90H Nell esempio seguente configuriamo il componente con D A attivo 4 canali a polarit singola 2 K51 AVR Rel 3 00 Pagina 30 O ITALIAN TECHNOLOGY grifo puntiamo il canale 0 il registro di controllo risulta 40H Sc
31. VIE JUMPERS A 3 VIE posizione 1 2 Seleziona il segnale di RESET negato per AVR posizione 2 3 Seleziona il segnale di RESET normale per 451 posizione 1 2 Predispone IC9 nella modalit BOOT per Philips 89c51Rx 2 posizione 2 3 Predispone IC9 nella modalit microcontrollore posizione 1 2 Collega la tensione di programmazione per Philips 89c51Rx 2 posizione 2 3 Predispone IC9 nella modalit microcontrollore FIGURA 17 TABELLA JUMPERS A 3 VIE NOTE Vengono di seguito riportate una serie di indicazioni con cui descrivere in modo pi dettagliato quali sono le operazioni da eseguire per configurare correttamente la scheda BACK UP La K51 AVR provvista di una batteria al litio BT1 che provvede a tamponare la RAM RTC di bordo anche in assenza della tensione di alimentazione Il jumper J3 provvede a collegare o meno questa batteria in modo da salvaguardarne la durata prima dell installazione o in tutti i casi in cui il back up non necessario Pagina 22 K51 AVR Rel 3 00 INTERRUPTS Una caratteristica peculiare della K51 A VR la notevole potenza nella gestione delle interruzioni dove l interrupt di bordo denominato INT visualizzato da LD1 Di seguito viene riportata una breve descrizione dei segnali hardware di interrupt della scheda sudduvisi 1 tre categorie Periferiche della CPU Le possibili sorgenti d interrupt interne sono le sezioni timer counter 0 2 linee seriali 0
32. a 11 grito ITALIAN TECHNOLOGY CN2 K51 AVR External System FIGURA 6 ESEMPIO DI COLLEGAMENTO IN RS 232 CN3 CONNETTORE PER TTL E DRIVER RS 232 AUSILIARIO CN3 un connettore a scatolino verticale con passo 2 54 mm a 20 piedini Tramite CN3 si effettuano due tipi di connessione una fra due PORT a 8 bit del micro a 40 pin e l ambiente esterno l altra permette di collegare i seganli RS 232 del driver libero I segnali presenti su questo connettore coincidono con segnali logici a livello TTL e seguono il pin out standardizzato I O ABACO lele riad 0 0 Sadler 0 2 A A eum 4 tc P0 6 A A AA P2 7 EEEE AE P25 AA O E P2 3 P Liri ale 21 CNU A ud a 5Vde Tx2 Rx2 FIGURA 7 CN3 CONNETTORE PER I O TTL E DRIVER RS 232 AUSILIARIO K51 AVR Rel 3 00 Pagina 12 Legenda P0 n Linea digitale n del port del micro a 40 pin P2 n Linea digitale n del port del micro a 40 pin Rx2 I Receive Data linea di ricezione della linea in RS 232 Tx2 O Transmit Data linea di trasmissione della linea in RS 232 5 Vdc Linea di alimentazione a 5 Vdc GND Linea di massa CN4 CONNETTORE PER INGRESSI A D CONVERTER A 12 BIT CN4 un connettore a scatolino verticale con passo 2 54 mm a 20 piedini Tramite CN4
33. a casa costruttrice Inoltre disponibile un driver RS232 molto utile se si realizza una seriale software DISPOSITIVI DI MEMORIA possibile dotare la scheda di un massimo di 2K e 256 bytes di memoria variamente suddivisi con un massimo 256 bytes di RAM RTC seriale ed infine 2K EEPROM seriale Tramite la circuiteria di back up presente a bordo oltre a permettere il funzionamento dell RTC in mancanza di alimentazione tampona 1 256 bytes di RAM aggiungendo quindi la possibilit di mantenere i dati anche in assenza di alimentazione Questa caratteristica fornisce alla scheda la possibilit di ricordare in ogni condizione una serie di parametri come ad esempio la configurazione o lo stato del sistema La circuiteria di back up 6 basata su una batteria al Litio presente a bordo scheda Per maggiori informazioni fare riferimento al capitolo DESCRIZIONE HARDWARE e DESCRIZIONE SOFTWARE DELLE PERIFERICHE DI BORDO K51 AVR Rel 3 00 Pagina 4 gt grifo ITALIAN TECHNOLOGY Foro scHeDA K51 AVR FIGURA 2 50 S A PIANTA COMPONENTI K51 AVR en E E gt S E 5 lt D x grito ITALIAN TECHNOLOGY DISPOSITIVI PERIFERICI DI BORDO La scheda K51 AVR dotata di alcuni componenti periferici che si occupano dell interfacciamento con il mondo esterno In particolare A D converter IC12 peri
34. are che consentono di utilizzarne al meglio le caratteristiche In generale la scheda pu sfruttare tutte le risorse software per il microprocessore montato e tutti i pacchetti ideati per la famiglia 51 sia ad alto che a basso livello Tra questi ricordiamo GETS1 Completo programma di EDITOR Comunicazione Questo programma sviluppato dalla grifo consente di operare in condizioni ottimali in abbinamento a vari pacchetti software Una serie di comodi men a tendina facilita l uso del programma Il programma girare in ambiente MS DOS e Windows MCA 51 Macro Cross Assembler Disponibile in ambiente MS DOS e nella versione assoluta o rilocabile permette una facile ed efficiente programmazione in assembler dei microcontrollori basati sull 8051 In versione rilocabile viene anche fornito un linker ed un gestore di librerie MCC 51 Integer Cross Compiler per files sorgenti scritti in linguaggio C Disponibile in ambiente MS DOS genera un source assembly compatibile con il MICRO ASM 51 o con il macro assembler rilocabile dell Intel MCS 51 MCS 51 Simulatore e Debugger a livello source Simulatore Debugger in grado di simulare i microcontrolloridella famiglia I51 e di monitorare lo stato di esecuzione di un programma Permette tramite un PC e senza l aggiunta di emulatori o hardware addizionale il caricamento o il salvataggio di file HEX o simbolici il settaggio di breakpoints l esecuzione in modalit trace di istruzioni C e o assem
35. bler la visualizzazione di qualsiasi registro o variabile ecc 51 E la somma dei pacchetti MCC 51 e MCA 51 e coincide con un completo compilatore C in grado di generare codice eseguibile per la famiglia 51 Intel e di generare un file simbolico utilizzabile dall MCS 51 HI TECH C 51 Cross compilatore per file sorgenti scritti in linguaggio C E un potente pacchetto software che tramite un comodo I D E permette di utilizzare un editor un compilatore C floating point un assemblatore un ottimizzatore un linker e un remote debugger Sono inoltre inclusi i source delle librerie SYSSICW Cross compilatore per programmi scritti in C disponibile in ambiente WINDOWS con un comodo IDE che mette a disposizione editor compilatore C assemblatore ottimizzatore linker librerie ed un debugger simbolico remoto SYS51PW Cross compilatore per programmi scritti in PASCAL disponibile in ambiente WINDOWS con un comodo IDE che mette a disposizione editor compilatore PASCAL assemblatore ottimizzatore linker librerie ed un debugger simbolico remoto DDS MICRO C 51 E un comodo pacchetto software a basso costo che tramite un completo I D E permette di utilizzare un editor un compilatore C integer un assemblatore un linker e un remote debugger abbinato ad un monitor Sono inclusi i sorgenti delle librerie ed una serie di utility OPEN 51 UNI Emulatore in circuit per la famiglia 51 Intel E un potente pacchetto hardware e
36. ention Duis Shi in Mew Mulligan amp carene 41 Simulasi 5 18 Prenda HH Convar los Value AD NOTE To minim TETE ERE rar mma 37 010177 waty lor a Es before responding in control sign sis a made I n ah dr mi a seh has Se osserviamo questa sequenza tipica di utilizzo dell A D converter va sottolineato il fatto che i due segnali DATA IN e DATA OUT sono stabili durante il fronte di salita del clock quindi durante il fronte di discesa del clock possibile emettere in sequenza tutti e 8 i bit di configurazione visti nella tabella della pagina precedente Da ricordare che questo componente non pu essere utilizzato in concomitanza con un display LCD connesso a CNS uno dei due deve essere scollegato dal circuito LCD Tramite il connettore CNS possibile collegare alla K51 AVR un display LCD alfanumerico compatibile SEIKO L2012 o L2014 con retroilluminazione a LED questi display si possono trovare in vari formati alcuni di questi sono 2 20 4 20 2 40 ecc Per eseguire un corretto collegamento si faccia riferimento allo schema elettrico pagina 4 di 4 nell appendice A mentre per la gestione software fare riferimento agli esempi Da ricordare che quando si utilizza questo display obbligatorio to
37. ento agli specifici Data Book delle case costruttrici o delle seconde sorgenti LEGENDA SIMBOLI Nel presente manuale possono comparire i seguenti simboli Attenzione Pericolo generico Attenzione Pericolo di alta tensione Marchi Registrati GPC grifo sono marchi registrati della grifo Altre marche o nomi di prodotti sono marchi registrati dei rispettivi proprietari ITALIAN TECHNOLOGY grifo INDICE GENERALE INTRODUZIONE Odi 1 VERSIONE SCHEDA 1 CARATTERISTICHE GENERALL aiar 2 PROCESSORE DI BORDO iii 4 DISPOSITIVI DI CLOCK tan 4 COMUNICAZIONE SERIALE rana 4 DISPOSITIVI DI MEMORIA iii 4 DISPOSITIVI PERIFERICI DI BORDO 6 aelred 6 7 LINEE DI I O DIGITAL esc m 7 SPECIFICHE TECNICHE 8 CARATTERISTICHE GENERAL Los 8 CARATTERISTICHE FISICHE ooo 9 CARATTERISTICHE ELETTRICHE gl 9 INSTALLAZIONE lla 10 CONNESSIONI CON IL MONDO ESTERNO sese eee rione nio 10 CONNETTORE MULTIFUNZIONE ocrsrrrrrsereerre zione esoninioniseesernesenionennso 10 CN3 CONNETTORE PER I O TTL E DRIVER RS 232 AUSILIARIO 12 CONNETTORE PER INGRESSI A D CONVERTER 12 13 CNS CONNETTORE PER LCD iscninriii ina 14 CN6 CONNETTORE DI ALIMENTAZIONE ED ESPANSIONE 15 INTERFAC
38. ferica in grado di acquisire 11 canali con una risoluzione massima di 12 bits Dal punto di vista software possibile definire quale canale attivare dare lo start o lo stop all acquisizione ecc tramite la gestione di una comunicazione sincrona con il dispositivo I segnali analogici collegabili sono segnali in tensione variabili nel range 0 2 49V A D e D A converter IC2 periferica in grado di acquisire 4 canali e di pilotare 1 canale con una risoluzione massima di 8 bits Dal punto di vista software possibili definire quale canale attivare tramite la gestione di una comunicazione in PC BUS I segnali analogici collegabili sono segnali in tensione variabili nel range 0 5V programmabili periferica seriale in PC BUS presente su questo dispositivo permette di getire 8 linee digitali TTL programmabili in uscita o ingresso Tali linee di I O aprono ulteriori possibilit di impiego della K51 AVR ad esempio nella gestione di periferiche non intelligenti interfaccie ecc Real Time Clock il modulo RTC seriale in PC BUS presente su IC7 provvisto di un completo Real Time Clock in grado di gestire ore minuti secondi giorno del mese mese anno e giorno della settimana ed allarme in modo completamente autonomo EEPROM il modulo di EEPROM seriale in PC BUS presente su IC4 necessario quando si devono mantenere delle informazioni anche in assenza di alimentazione senza ricorrere al back up della RAM con una sicurezza es
39. gliere l A D converter IC12 ed inoltre i segnali L3 T2 e T3 non possono essere utilizzati Pagina 34 K51 AVR Rel 3 00 SCHEDE ESTERNE La scheda K51 AVR si interfaccia a buona parte dei moduli della serie BLOCK e di interfaccia utente A titolo di esempio ne riportiamo un elenco con una breve descrizione delle carratteristiche di massima per maggiori informazioni richiedere la documentazione specifica OBI 01 OBI 02 Opto BLOCK Input NPN PNP Interfaccia per 16 input optoisolati e visualizzati tipo NPN PNP connettore a morsettiera connettore normalizzato I O ABACO 20 vie sezione alimentatrice attacco rapido per guide DIN 46277 182 OBI 8 OBI P8 Opto BLOCK Input NPN PNP Interfaccia per 8 input optoisolati e visualizzati tipo NPN PNP connettore a morsettiera connettore normalizzato I O ABACO 20 vie sezione alimentatrice attacco rapido per guide DIN 46277 1 3 01 08 Transistor BLOCK Output Interfaccia 16 connettore normalizzato I O ABA CO a 20 vie 16 8 output a transistor in Open Collector da 45 A su connettore a morsettiera Uscite optoisolate e visualizzate attacco rapido per guide DIN 6277 1 e 3 RBO 01 Rel BLOCK Output Interfaccia per connettore normalizzato I O ABA CO a 20 vie 8 output visualizzati con rel da 5 o 10 A connettore a morsettiera contatti in scambio N O e N C attacco rapido per guide DIN 46277 1 e 3 RBO 08 RBO 1
40. golatore 31 timer 32 TRIMMERS 18 TRIMMERS E TARATURE 18 TTL 16 U uscita analogica 30 V versione 1 W Watch Dog 24 WINISP 24 K51 AVR 3 001 Pagina B 5 grito ITALIAN TECHNOLOGY Pagina B 6 K51 AVR Rel 3 00
41. i chiarimenti sui vari componenti montati a bordo della scheda GPC 323 Manuale TEXAS INSTRUMENTS Data Acquisition Circuits Data Book Manuale MAXIM New Releases Data Book Volume 4 Manuale XICOR Data Book Manuale PHILIPS 80 51 Based 8 Bit Microcontrollers Manuale PHILIPS ICI2 bus Manuale NATIONAL SEMICONDUCTOR Linear Databook Volume 1 Manuale ATMEL AVR enhanced RISC microcontroller data book Per avere tutti gli aggiornamenti di tali manuali e di tutti 1 data sheet fare riferimento ai siti in INTERNET delle case madri costruttrici Pagina 38 K51 AVR Rel 3 00 DICE A JE TTURI 10 5 1064 hi el 21 1 hi 2 d2 c2 h2 2 d2 c2 2 2 Anod2 DY2 DY4 IC2 PCF8591 Tout Stx Sx INT 1C1 PCF8574 5v RRI LOG S as INT Title K51 AVR D S 200500 Osco SDA gt Note 12cBUS grifoo K51 AVR Rel 3 00 Pagina 1 ITALIAN TECHNOLOGY P3 2 INTO XTAL1 P3 3 INT1 AIN1 P1 1 Clk TO 0 Din T1 P3 7 Dout P3 4 P3 5 5V 8 AT90S2313 20 UUUUUUUU Reset SCK PB7 PDO RxD 5 6 PD1 TxD MOSI PB5 Xtal2 PB4 P3 7 PD2 INTO PB2 PD3 INT1 AINO PBO PDA TO 41 T2 P1 0 PD5 T1 ICP PDE T2EX P1 1 Gnd 1
42. i le memory card direttamente con le istruzioni ad alto livello per la gestione dei files IAC 01 DEB 01 con cui gestire una stampante con interfaccia parallela CENTRONICS Quest ultima pu essere collegata direttamente all interfaccia con un cavo standard e quindi gestita con le istruzioni relative alla stampante del linguaggio di programmazione utilizzato Per maggiori informazioni relative alle interfaccie per I O digitali si veda il capitolo SCHEDE ESTERNE e la documentazione del software utilizzato INTERFACCIAMENTO DEGLI I O CON IL CAMPO AI fine di evitare eventuali problemi di collegamento della scheda con tutta l elettronica del campo a cui la K51 AVR si deve interfacciare si devono seguire le informazioni riportate nei precedenti paragrafi e le relative figure che illustrano le modalit interne di connessione Peri segnali che riguardano la comunicazione seriale con i protocolli RS 232 fare riferimento alle specifiche standard di ognuno di questi protocolli Tutti 1 segnali a livello TTL possono essere collegati a linee dello stesso tipo riferite alla massa digitale della scheda Il livello OV corrisponde allo stato logico 0 mentre il livello 5V corrisponde allo stato logico 1 Isegnali d ingresso alla sezione A D devono essere collegati a segnali analogici a bassa impedenza che rispettino il range di variazione ammesso a seconda della configurazione TASTO DI RESET Con il tasto P1 presente sulla K5
43. il codice macchina molto compatto paragonabile ad un sorgente in assembler in quanto il compilatore ottimizza per velocit e lunghezza del codice ICC AVR cross compilatore per sorgenti C Pacchetto software potente e completo che comprende editor compilatore per sorgenti ANSI C assembler linker programma di gestione delle librerie e progetti di facile utilizzo totalmente integrato per sitemi operativi come DOS e Wondows Sorgenti delle librerie floating point integrato per AVR studio help in linea ed emulazione terminale ANSI per la comunicazione col target DDS MICRO C AVR cross compilatore a basso costo per sorgenti C Pacchetto software potente e completo che comprende editor compilatore C con interi assembler ottimizzatore gestione del linker e delle librerie di facile utilizzo e totalmente integrato Sono anche inclusi i sorgenti delle librerie e molti altri programmi di libreria L IDE di base pu essere integrato dal nuovo Micro IDE che molto potente per il sitema operativo Wondows mettendo a disposizione utilit e funzioni AVR Studio un pacchetto di sviluppo per microcontrollori della famiglia AVR che controlla totalmente l esecuzione del programma sull in circuit emulator oppure esegue la simulazione del set di istruzioni dell AVR AVR Studio permette di visulizzare in esecuzione il sorgete assembler e C generato da compilatori e assemblatori esterni Il pacchetto basato su varie finestre sorgente variabili
44. ione A D converter Si blocca il trimmer della scheda opportunamente tarato tramite vernice 1l trimmer RVI viene bloccato in modo da garantire una immunit della taratura anche ad eventuali sollecitazioni meccaniche vibrazioni spostamenti ecc L utente di norma non deve intervenire sulla taratura della scheda ma se lo dovesse fare a causa di derive termiche derive del tempo ecc deve rigorosamente seguire la procedura sopra illustrata SEGNALAZIONI VISIVE La scheda K51 A VR 6 dotata di tre LEDs con cui segnala alcune condizioni di stato come descritto nella seguente tabella COLORE FUNZIONE Segnala l attivazione dell interrupt INT FIGURA 12 TABELLA DELLE SEGNALAZIONI VISIVE La funzione principale di questi LEDs quella di fornire un indicazione visiva dello stato della scheda facilitando quindi le operazioni di verifica di funzionamento di tutto il sistema Per una pi facile individuazione di tali segnalazioni visive si faccia riferimento alla figura 13 gt K51 AVR Rel 3 00 Pagina 18 ITALIAN TECHNOLOGY FIGURA 13 Disposizione LEDS TRIMMER INTEGRATI ECC 51 AVR Rel 3 00 Pagina 19 grifo ITALIAN TECHNOLOGY JUMPERS Esistono a bordo della K51 AVR 7 jumpers con cui possibile effettuare alcune selezioni che riguardano il modo di funzionamento della stessa Di seguito ne riportato l elenco l ubicazione e
45. ito viene riportato il valore dello slave address Slave Address lettura scrittura DS 1621 95H 94H Questo componente permette di misurare temperature da 55 C a 125 C K51 AVR Rel 3 00 8 Pagina 31 grito ITALIAN TECHNOLOGY RAM TAMPONATA RTC Per quanto riguarda la gestione del modulo di RAM RTC seriale PCF8583 IC 7 si faccia riferimento alla documentazione specifica del componente in quanto al suo interno vi sono diversi registri In questo paragrafo non viengono riportate informazioni dettagliate sul software in quanto la modalit di gestione articolata e prevede una conoscenza approfondita del componente e comunue l utente pu usare le apposite procedure ad alto livello fornite negli esempi All interno del componente vi sono 256 registri da O a OFH vi sono 1 registri dell orologio o timer i rimanenti da 10H a FFH sono tutte locazioni di memoria tampone agendo su J3 Slave Address lettura scrittura PCF8583 1 Siricorda che se questo componente IC 7 non viene montato si pu utilizzare al massimo una eeprom di 2048 byte 24c16 su IC 4 invece quando IC 7 montato si pu montatre al massimo un eeprom di 1024 byte 24c08 Per scrivere una locazione di memoria basta seguire la seguente sequenza Slave address scrittura num registro 0 FFH dato da scrivere Per leggere una locazione di memoria si segue il seguente esempio Slave address scrittura num registro 0
46. itore metallico e plastico EEPROM di set up 256K EPROM o FLASH Real Time Clock 128K buzzer Firmware di gestione che svolge funzione di terminale con primitive grafiche Pagina 36 K51 AVR Rel 3 00 abaco e bu 7 grifo ITALIAN TECHNOLOGY 991 IAA SU qWId10D SNVuL AVTAN OLdO A INO utdgp 39 80 10 1810 03 LOdL00 L0dNI 111 TV LIDIO 91 44 DW 5 We EL TLL 1831814 andino indu snq zI 2pACI K ddng PAS 3011 56 TEZSA I JNOXdHT mdmo LVISOWWAHL pue 2 801 OL D SS IHLHNONYIHLTVLIDIO INHINISALOV snq 971 15 11 0 7 f NOLLIHNNOI q p AVIdSIO 7 SIHINNNVI TV 313 80 10 180 0 129uuo TVLIDIA 8 Snq DzI YO JI JUNO SLAdNI DOTVNY t 13113 0 8 AS 0 SNQ IZ1 SLOdNI DOTVNV 113113 507 ZI 0 103 ATHLLVA pue LAdLMO DO TVNV I AV IdSIG t 131111 00 6 snq 971I 118 8 AS 0 5 2 1 MIOTI HINIL NO SCHEMA DELLE POSSIBILI ESPANSIONI FiGURA 19 Pagina 37 gt nm n 8 E K51 AVR grito ITALIAN TECHNOLOGY riportato di seguito un elenco di manuali e note tecniche a cui l utente pu fare riferimento per avere maggior
47. ittura num registro 0 4 reg controllo disp 1 disp 2 disp 3 disp 4 Il numero del registro indica quale dato verr scritto per primo in quanto se 0 esso punta il reg di controllo e di seguito gli altri quattro se 1 il disp di seguito gli altri 3 e cos via Quindi la prima volta verr scritto il registro di controllo puntando in zero puoi si punter sempre 1 e seguiranno 4 byte per i 4 display I bit che compongono il registro di controllo hanno il seguente significato Bit 0 0 static mode i e continuous display of digits 1 and 2 Bit 0 1 dynamic mode i e alternating display of digit 1 3 and 2 4 Bit 1 0 1 digits 1 3 are blanked not blanked Bit 2 0 1 digits 2 4 are blanked not blanked Bit 3 1 all segment outputs are switched on for segment test 1 Bit 4 1 adds 3 mA to segment output current Bit 5 1 adds 6 mA to segment output current Bit 6 1 adds 12 mA to segment output current Bit 7 indifferente Nel nostro hardware i bit 0 1 2 devono essere posti a 1 bit 3 a0 poi si pu seglere fra 3 tipi di corrente normalmente 6mA il valore che otteniamo in esadecimale 27H Riassumiamo 70H 00H 27H dato dato dato dato Da ora in poi 70H 01H dato dato dato dato 4 A D E 1 D A L integrato PCF8591 montato su IC2 permette di acquisire 4 canali analogici e di pilotare una uscita analogica a 8 bit tutti i segnali lavorano nel range da 0 5Vdc Questa periferica attraverso il protocollo PC B
48. nder e sono il PCF8574P e il PCF8574AP questi si differenziano solo per lo slave address di seguito sono riportati 1 rispettivi indirizzi di lettura e scrittura nel formato esadecimale Slave Address lettura scrittura 8574 49 48 PCF8574AP 70H 78H Per maggiori informazioni si facca riferimento alla documentazione della casa costruttrice DISPLAY DRIVER Questa periferica montata su IC10 permette di gestire quattro display a 7 segmenti dove anche possibile seglere la corrente per i LED ed il tipo di scanning L integrato che offre queste caratteristiche 1064 dove attraverso il protocollo seriale PC BUS possibile accedere a cinque registri uno di controllo edi rimeneti quattro sono associati singolarmente ai display Lo slave address di questo componente modificabile tramite un partitore resitivo composto da due resistenze R8 e R9 questa caratteristica permette di collegare all esterno altri dispositivi uguali a questo aventi un partitore diverso secondo la formula enunciata sulla documentazione originale con i valori assegnati nella lista componenti vedi APPENDICE A l indirizzo assume il seguente valore K51 AVR Rel 3 00 Pagina 29 grito ITALIAN TECHNOLOGY Slave Address lettura scrittura SAA1064 71 70 Il pilotaggio di questo integrato composto da una sequenza massima di sette byte cos suddivisi Slave address scr
49. ndice A pagina 4 di 4 FIGURA 9 CNS CONNETTORE PER LCD Legenda DB4 Linea DATI bit 4 DB5 Linea DATI bit 5 DB6 Linea DATI bit 6 DB7 Linea DATI bit 7 E O Linea di abilitazione del display RS O Linea di selezione comando o dato in ingresso DRV Linea di regolazione del contrasto LCD Linea di alimentazione per retroilluminazione a LED 5 Vdc Linea di alimentazione 5 Vdc GND Linea di massa Pagina 14 5 CN6 CONNETTORE DI ALIMENTAZIONE ED ESPANSIONE un connettore a morsettiera verticale con passo 2 54 mm 8 vie Tale connettore svolge varie funzioni la principale quella di fornire alimentazione stabilizzata a 5Vdc indispansabile per il corretto funzionamento della K51 A VR mentre la tensione di 12Vdc stabilizzata serve unicamente allo scopo di programmare in ISP i micro PHILIPS famiglia 89c51Rx e 89c51Rx2 quest ultima necessita del 5 Vdc invece del 12 Sono presenti le due linee di DC BUS che permettono di pilotare altre periferiche esterne alla scheda e viceversa un processore esterno pu comunicare con le periferiche di bordo In fine troviamo tre linee digitali TTL per uso generico connesse al micro da ricordare che durante l uso dell LCD le linea L3 non pu essere utilizzata per altri scopi s 0 __ _ gt _ _ _ _5 greta 13 La 4 4 1 Or _ _ _ 2047 GND Or _ _ _ 5
50. ngresso Caratteristiche D A converter 1C2 Range di tensione Carico applicabile K51 AVR Rel 3 00 5 Vdc 12 Vdc solo per PHILIPS 89c51Rx 5 Vdc solo per PHILIPS 89c51Rx2 140 mA 3 Vdc 3UA 0 2 490 dc 10KQ 0 5Vdc non dichiarata 0 5Vde 10K Pagina 9 grito ITALIAN TECHNOLOGY INSTALLAZIONE In questo capitolo saranno illustrate tutte le operazioni da effettuare per il corretto utilizzo della scheda A questo scopo viene riportata l ubicazione e la funzione degli strip dei connettori e dei LEDs ecc presenti sulla K51 AVR CONNESSIONI CON IL MONDO ESTERNO Il modulo K51 AVR provvisto di 6 connettori con cui vengono effettuate tutti collegamenti con il campo Di seguito viene riportato il loro pin out ed il significato dei segnali collegati per una facile individuazione di tali connettori si faccia riferimento alla figura 1 1 mentre per ulteriori informazioni a riguardo del tipo di connessioni fare riferimento alle figure sucessive che illustrano il tipo di collegamento effettuato a bordo scheda CN1 CONNETTORE MULTIFUNZIONE CNI un connettore a scatolino verticale con passo 2 54 mm a 20 piedini tramite 1 si effettuano molteplici connessiononi digitali ed analogiche infatti troviamo 8 linee di I O digitali che seguono il pin out standardizzato ABACOS 4 linee di ingresso analogiche una uscita analigica un seganle di trasmissione ed
51. no destinati IN VIA ESCLUSIVA ad un utenza specializzata in grado di interagire con i prodotti in condizioni di sicurezza per le persone per la macchina e per l ambiente interpretando un elementare diagnostica dei guasti e delle condizioni di funzionamento anomale e compiendo semplici operazioni di verifica funzionale nel pieno rispetto delle norme di sicurezza e salute vigenti Le informazioni riguardanti installazione montaggio smontaggio manutenzione aggiustaggio riparazione ed installazione di eventuali accessori dispositivi ed attrezzature sono destinate e quindi eseguibili sempre ed in via esclusiva da personale specializzato avvertito ed istruito direttamente dall ASSISTENZA TECNICA AUTORIZZATA nel pieno rispetto delle raccomandazioni trasmesse dal costruttore e delle norme di sicurezza e salute vigenti I dispositivi non possono essere utilizzati all aperto Si deve sempre provvedere ad inserire i moduli all interno di un contenitore a norme di sicurezza che rispetti le vigenti normative La protezione di questo contenitore non si deve limitare ai soli agenti atmosferici bens anche a quelli meccanici elettrici magnetici ecc Per un corretto rapporto coi prodotti necessario garantire leggibilit e conservazione del manuale anche per futuri riferimenti In caso di deterioramento o pi semplicemente per ragioni di approfondimento tecnico ed operativo consultare direttamente Assistenza Tecnica autorizzata A
52. o essere anche del tipo ZIF Zero Insertion Force in grado di ospitare la CPU nei contenitori da 20 e da 40 piedini Per una questione di praticit e di facilitazione nel reperimento dei componenti si prevista la possibilit di montare anche gli zoccoli ZIF da 24 piedini che sono pi facili da trovare e che generalmente costano monto meno Il connettore a vaschetta D da 9 piedini a 90 un connettore standard per il collegamento seriale in RS232 realizzato con un MAX 202 dove rimane a disposizione utente la seconda sezione per future espansioni Gestione di periferiche simulando PC BUS tramite solo 2 linee di I O della CPU Real Time Clock PCF 8583 con batteria al Litio RAM e Sveglia o allarmi Uscita Real Time Clock per gestione INT o uscita frequenza Controllore display da 4 digits a LED da 7 Segmenti tipo SAA 1064 E Seriale tipo 24C08 Gestione di 8 linee di I O bidirezionali tramite PCF 8574 Gestione di 4 linee di A D ed una di D A Converter da 8 bit tramite PCF 8591 Misura di temperatura e gestione termostato tramite DS 1621 Uscita Termostato visualizzato tramite LED disponibile su connettore Due morsetti dell PC BUS disponibili da e per il mondo esterno 4 Display a LED da 13mm oppure da 20mm 4 Tasti gestibili direttamente dalla sezione CPU BUZZER in grado di essere pilotato dalla sezione di CPU 16 linee di I O provenienti dalla CPU a 40 pin AID Converter da 11 linee 12 bit tipo
53. ocumentazione reperibile su Internet di cui verranno dati gli indirizzi per facilitarne la ricerca Da un punto di vista software dovendo scegliere un linguaggio Semplice Efficiente e possibilmente a Basso Costo ci sembrato che il Compilatore BASIC della MCS Electronics fosse il candidato ideale Questo Compilatore disponibile sia per la numerosissima famiglia 8051 che per i nuovissimi e velocissimi chip in tecnologia RISC della ATMEL AVR con il nome di BASCOM 8051 e BASCOM A VR Va inoltre sottolineato che disponibile il manuale in Italiano Per quanti che giustamente prima di spendere dei soldi vogliono Guardarci Dentro ricordiamo che disponibile scaricare direttamente dal sito http www grifo it la versione DEMO vedere la descrizione del BASCOM 8051 DEMO sia della versione per 51 che per AVR IIDEMO hala limitazione di generare un massimo di 2K peril 51 e 1K per AVR di codice che ampiamente sufficiente per provare il prodotto Noi per siamo riusciti usando solo questo spazio a generare tutta una serie di esempi tra cui anche quello dell orologio In questo modo siete in grado di fare tutte le prove del caso prima di avventurarvi nella eventuale costruzione La circuiteria di Reset gestita da un TL 7705 in grado di generare sia il RESET che il RESET negato da un pulsante e da un Jumper a 3 vie per commutare nella condizione di uso del 51 o degli AVR Di questa circuiteria fanno parte anche un Quarzo e due zoccoli che posson
54. registri memoria periferiche messaggi che permettono all utilizzatore un totale controllo dello stato del microcontrollore durante l esecuzione Pagina 26 K51 AVR Rel 3 00 INDIRIZZAMIENTI INTRODUZIONE In questo capitolo ci occuperemo di fornire tutte le informazioni relative all utilizzo della scheda dal punto di vista della programmazione via software Tra queste si trovano le informazioni riguardanti la gestione software delle sezioni componenti INDIRIZZAMENTO DELLE RISORSE DI BORDO IN PC BUS Questi occupano gli indirizzi riportati nel paragrafo seguente e non possono essere riallocati in nessun altro indirizzo tranne IC10 I dispositivi connessi all I C BUS vengono gestiti dal microcontrollore tramite due linee di I O generiche la linea di clock SCL e la linea dati SDA sono connesse ai pin 18 19 del micro a 20 pin IC8 ed ai pin 17 16 del micro a 40 pin IC9 COME FUNZIONA L PC BUS In questo paragrafo daremo una breve descrizione sul funzionamento del protocollo PC BUS fisicamente si basa su due linee digitali in open collector una linea di clock e una linea di dati bidirezionale questo perch si possono effettuare delle operazioni di scrittura e lettura Attraverso queste due linee possibile collegare moltissime periferiche slave che interagiscono col microprocessore master permettendo comunicazioni master slave ma non solo infatti possibile collegare altri micro realiz
55. rifo APPENDICE INDICE ANALITICO Simboli INTO 23 ANTI 23 11 canali 33 12 bit 33 16 digitali 4 7 segmenti 29 A AID 30 AID CONVERTER 33 AID converter IC12 6 AID e D A converter 6 ACKNOWLEDGE 27 acquisire 4 canali 30 alimentazione 9 11 13 15 alimentazione LCD 14 alimentazione scheda 15 alimentazione stabilizzata 15 analigica 10 Assembler 25 astabile 24 Attenzione IC8 4 ausiliario 12 auto oscillante 29 auto scillante 6 B Back Up 22 back up 4 Batteria 9 batteria 22 baud 24 baud rate 4 BIBLIOGRAFIA 38 bufferin RS 232 24 Buzzer 6 29 canali differenziali 30 Caratteristiche elettriche 9 Caratteristiche fisiche 9 CARATTERISTICHE GENERALI 2 Caratteristiche generali 8 carteggio Grifo 16 clock 4 8 CLOCK SCL 15 collegamento in RS 232 12 collegamento LCD 14 collegare direttamente 16 COME FUNZIONA L I2C BUS 27 Compiler 25 componenti 6 K51 AVR 3 001 Pagina 1 gritos comunicazione seriale 4 16 24 configurare la scheda 22 conflitto RAM RTC 32 connessione jumpers 20 Connessioni 10 connettore standard 16 Connettori 10 CN2 11 CN3 12 CN4 13 CNS 14 CN6 15 connettori 17 Controllore display 6 conversione a 12 bit 33 Corrente 9 Corrente di back up 9 corrente LED 29 D D A 30 DATA SDA 15 debug 16 Debugger 25 default jumpers 20 Descrizione software 25 display 29 Display driver 29
56. rittura 90H 40H dato per D A Lettura 91H dato canale A D precedente dato canale 0 scelto dal reg di controllo Mn cono LI HANBEL NUMITA 00 channel 0 st chanel i 10 2 11 3 AQTOIMCAEMEN FLAT stas an 4 1 AMALCHSUE PAOLA id P 01 Four ended inputs channel 3 h 1 Ali hmn 551 1 d deia inpas PE channel 0 gt channel 1 L2 channel 2 L v aded ind dffegniial miae thin 0 ANI hi _E chanai 2 Teaoditiarenta Amp ANT Am gt 1 DH3UE JHAR E FLAG analogue output mcis A 1 Per ulteriori informazioni si faccia riferimento alla documentazione originale della casa costruttrice TERMOMETRO E TERMOREGOLATORE Per quanto riguarda la gestione del modulo temperatura e termoregolatore seriale DS1621 IC 3 si faccia riferimento alla documentazione specifica del componente in quanto al suo interno vi sono diversi registri In questo paragrafo non viengono riportate informazioni dettagliate sul software in quanto la modalit di gestione articolata e prevede una conoscenza approfondita del componente e comunue l utente pu usare le apposite procedure ad alto livello fornite negli esempi Di segu
57. tore normalizzato ABA CO a 20 vie e connettore a vaschetta D 25 vie femmina con pin out standard Centronics per la gestione di una stampante parallela DEB 01 Didactis Experimental Board Scheda di supportro per l utilizzo di 16 linee di I O TTL Comprende 16 tasti 16 LED 4 digits tastiera a matrice da 16 tasti interfaccia per stampante Centronics dislay LCD display Fluorescente connettore I O GPC 68 collegamento con il campo MCI 64 Memory Cards Interfaces 64 MBytes Interfaccia per la gestione di Memory cards PCMCIA a 68 pins tramite un connettore normalizzato ABACO sono disponibili driver per linguaggi ad alto livello KDL X24 KDF 224 Keyboard Display LCD 2 4 righe 24 tasti Keyboard Display Fluorescent 2 righe 24 tasti Interfaccia tra 16 I O TTL su connettore normalizzato ABACO a 20 vie e tastiera a matrice esterna da 24 tasti display alfanumerico fluorescente 20x 2 o LCD 20x2 20x4 retroilluminato a LEDs Predisposizione per collegamento a tastiera telefonica QTP G26 Quick Terminal Panel 26 tasti con LCD grafico Interfaccia operatore provvista di display grafico da 240x128 pixel retroilluminato a LEDs tastiera a membrana da 26 tasti di cui 6 configurabili dall utente 16 LEDs di stato alimentatore a bordo scheda interdaccia seriale in RS 232 RS 422 485 o current loop linea seriale ausiliaria in RS 232 Tasti ed etichette personalizzabili dall utente tramite serigrafie da inserire in apposite tasche conten
58. trema sulla validit dei dati Tale modulo pu avere un size variabile nel range 128 2048 bytes Termometro e termoregolatore il modulo di Tmperatura seriale in PC BUS presente su IC3 questo dispositivo permette di misurare la temperatura fra 55 C e 125 C dove possibile fissare due valori di temperatura per attivare la funzione termostato di tipo ON OFF il quale disponibile su connettore ed visualizzato tramite LED Controllore display periferica seriale in PC BUS presente su IC10 questa in grado di gestire autonomamente 4 display a 7 segmenti da 13mm o da 20mm dove possibime settare la velocit di rinfresco la corrente di pilotaggio dei segmenti agendo semplicemente su 4 registri si pilotano i 4 display Buzzer sulla K51 AVR presente un dispositivo acustico in grado di emettere un suono costante basata su un buzzer capacitivo auto scillante Questo dispositivo viene abilitato e o disabilitato via software tramite la gestione di un pin del micro e pu essere utilizzato per generare allarmi acustici feed back sonori ecc TASTI Sulla K51 AVR sono presenti 4 comodi pulsanti direttamente connessi ai pin del micro e quindi di facile acquisizione e gestione il loro utilizzo completamente generico 2 K51 AVR Rel 3 00 Pagina 6 ITALIAN TECHNOLOGY grifo LCD A bordo della K51 AVR disponibile la circuiteria necessaria per pilotare un display LCD
59. uno di ricezione TTL per driver RS232 un segnale di uscita termoregolazione digitale TTL che proviene da IC3 ed in fine il segnale di ingresso interrupt collegato al micro ed a tutte le periferiche che ne fanno uso FIGURA 4 CN1 CONNETTORE MULTIFUNZIONE K51 AVR Rel 3 00 Pagina 10 Legenda 0 Linea digitale n del port connesso a ICI ANT I Interrupt request richiesta d interrupt deve essere in open collector TOUT Linea di termoregolazione digitale TTL connesso IC3 ADCn I Linea analogica d ingresso canale n dell A D converter IC2 DOUT Tensione analogica in uscita dal canale D A converter IC2 Stx I Linea digitale TTL da collegare ad un trasmettitore seriale Srx Linea digitale TTL da collegare ad un ricevitore seriale 5 Vde Linea di alimentazione a 5 6 GND Linea di massa AGND Linea di massa analogica CN2 CONNETTORE PER LINEA SERIALE CN2 un connettore a vaschetta D 9 vie femmina su cui sono riportati i segnali per la comunicazione seriale RS232 questo connettore direttamente collegabile alla seriale di un PC a 9 vie Tx Rx GND FIGURA 5 CN2 CONNETTORE PER LA LINEA SERIALE Legenda Rx I Receive Data linea di ricezione della linea seriale in RS 232 Tx O Transmit Data linea di trasmissione della linea seriale in RS 232 GND Linea di massa K51 AVR Rel 3 00 Pagin
60. zando una comunicazione multi master Questo sitema purtroppo ha due limitazioni il primo legato alla lunghezza della connessione il secondo alla velocit normalmente 100Kbits al secondo su alcuni nuovi componenti 400Kbits s Questo sitema si basa su una comunicazione di tipo seriale sincronizzata quindi il protocollo ha una sequenza di start e una di stop dove il dato emesso sulla linea dati deve essere stabile quando il livello del clock alto mentre pu commutare per preparare il prossimo dato durante il livello basso di seguito vi una rappresentazione di queste condizioni fondamentali La comunicazione su pu schematizzare in sequenza di START due byte sequenza di STOP Il primo byte indica l indirizzo nei primi sette bit SLAVE ADDRESS mentre l ultimo bit indica il tipo di operazione che pu essere di scrittura o lettura R W 0 scrive 1 legge il secondo byte rappresenta il dato da leggere o da scrivere la comunicazione si chiude con la sequenza di stop Una caratteristica molto importante del protocollo quella di avere dopo ogni byte un bit ACKNOWLEDGE di conferma questo bit indica che la sequenza del byte precedente ha avuto buon esito Infatti dopo ogni SlaveAddress il nono bit assume il livello zero quando il componente slave interrogato riconosce il prorprio Slave Address altrimenti rimane a livello logico 1 ovviamente per leggere correttamente questo bit il master deve liberare la linea dati livello 1
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