Plataforma de hélice: 20 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

¿Qué es la hélice?

El Parallax Propeller es un microcontrolador de 8 núcleos y 32 bits. Es probable que ya hayas visto algunos proyectos propulsados por hélices como:

OpenStomp Coyote-1: pedal de efectos de guitarra digital de código abierto

Demostración de música (.mp3) (sitio web)

The Replica 1, un clon de Apple 1

(sitio web)

ybox2, decodificador en red DIY

(sitio web) y mucho más. El Propeller se usa comúnmente porque es de alto rendimiento, tiene una salida de video fácil y ofrece una gran cantidad de E / S.

Entonces, ¿qué es la plataforma Propeller?

La plataforma de hélice coloca el accesorio en una placa de circuito con reguladores de voltaje, memoria, un cristal y conectores a otros módulos. Es muy parecido al Arduino con algunas mejoras en la idea básica; 1 - Los módulos (también conocidos como protectores) se pueden conectar entre sí en la parte superior e inferior. Por ejemplo, puede tener un módulo Propeller en el medio, una interfaz de usuario LCD en la parte superior y un prototipo en la parte inferior. 2 - El espacio entre clavijas es de.1 ". El espacio entre los enchufes también es de.2". Esto hace que la plataforma sea compatible con las placas de prueba y le permite usar los módulos de la plataforma en combinación con otras placas de proyecto. 3 - El espacio de la placa es de 3.8 "x 2.5", que es el mismo que el del servicio MiniBoard de ExpressPCB, por lo que agregar su propio módulo personalizado es económico y sencillo. 4 - Están bien documentados. Aparecen en la columna de Jon Williams en Nuts and Volts y el módulo de plataforma Propeller será la base de muchos de los proyectos descritos en sus próximas columnas. 5 - Son de dominio público. Los diseños de módulos utilizan la licencia MIT, lo que le brinda más flexibilidad que las licencias más restrictivas como Creative Commons Share-Alike. Las plantillas y especificaciones se pueden descargar aquí. Propeller Platform está disponible como un kit o preensamblado de Gadget Gangster. El tiempo de construcción es de unos 45 minutos. ¡Comience yendo al siguiente paso!

Paso 1: preguntas frecuentes

¿Qué es la plataforma Propeller?

La plataforma Propeller es una plataforma informática integrada de código abierto; se parece mucho a Arduino, pero mejora el concepto mediante el uso de un microcontrolador más rápido, un espaciado de pines estándar y una licencia menos restrictiva (licencia MIT).

¿Cuáles son las especificaciones?

Microcontrolador de hélice:

• Hardware generador de video incorporado para salida a pantallas NTSC / PAL o VGA
• Lenguaje de alto nivel incorporado (Spin) que es fácil de aprender
• Alto rendimiento (160 millones de operaciones por segundo)
• La velocidad se puede cambiar en tiempo de ejecución para mejorar la eficiencia energética
• Disponible en un paquete DIP apto para aficionados
• 32 pines de E / S, cada pin se puede configurar como entrada o salida

La plataforma Propeller agrega:

• Reguladores de voltaje de 5v y 3.3v, clasificados a 800mA, cada uno
• Cristal de 5Mhz, intercambiable por el usuario
• Memoria integrada de 32 kB, con espacio para un segundo CI de memoria
• Todos los circuitos integrados están en zócalos para facilitar el reemplazo y el montaje.
• Cabezales de clavija estándar de.1 "en una configuración de doble fila, por lo que los módulos se pueden apilar arriba y abajo o agregar a una placa de pruebas o Protoboard

Plataforma de hélice con plataforma de batería y módulos ProtoPlus

¿Cómo se compara con el Arduino?

Contras:

• Más caro El Arduino cuesta $ 30, una plataforma Propeller con PropPlug (lo que usa para programar el Prop) es $ 50. Pero solo necesitará un PropPlug y una plataforma Propeller por sí sola cuesta $ 35.
• Comunidad más pequeña Verá la palabra 'Arduino' en Make Magazine con mucha más frecuencia que la palabra 'Propeller'.
• Sin 'Entrada analógica' integrada En su lugar, debe usar un condensador y una resistencia para leer los valores analógicos. No es difícil, pero no tan fácil como el Arduino.
• 2 chips Necesita 2 circuitos integrados cuando usa una hélice, el prop en sí y la EEPROM para almacenar el programa

Pros:

• Microcontrolador mucho más rápido WAAY más rápido. Esto le permite hacer cosas realmente interesantes como salida VGA, hacer síntesis de voz, reproducir archivos.wav y más, todo en el chip. El Propeller hace 160 MIPS mientras que un atmega168 hace 16.
• Audio y video de alta calidad El hardware para video está incorporado y numerosas bibliotecas de audio están disponibles bajo la licencia MIT.
• Real Multitasking le dice a un engranaje que se encargue del video y a otro que maneje el teclado / mouse, y eso es todo. Sin interrupciones, sin temporizadores: es REALMENTE fácil realizar múltiples tareas en el Propeller
• Más E / S, más flexible Cada E / S se puede reconfigurar y hay 32 de ellas.
• Espaciado de pines estándar La plataforma de la hélice cabe en una placa de pruebas o protoboard
• Mejor uso de energía El accesorio puede cambiar las velocidades de reloj sobre la marcha para ahorrar energía y apagar los engranajes no utilizados. El uso de energía puede ir desde 80 mA hasta 4-5 mA
• Better License Arduino tiene licencia de Creative Commons Attribution Share-alike (léalo, son varias páginas). La plataforma Propeller está disponible bajo la licencia MIT (léalo, son 2 párrafos). No se preocupe por cómo usa nuestros diseños, ¡no demandaremos!

Bolsa mixta:

• Centrado en el software Muchos microcontroladores tienen hardware dedicado para realizar determinadas tareas. En cambio, Propeller hace la mayoría de las cosas en software. Esto no me molesta, pero algunas personas tienen problemas con eso.
• Spin El lenguaje de alto nivel para Prop es Spin: este es un lenguaje mucho más moderno que C / C ++, pero lleva un poco acostumbrarse
• Compatibilidad con Mac No existe un cliente oficial de Mac, pero empezar a trabajar con una Mac no es difícil. Parallax tiene una página de Mac aquí.

Personalmente, uso Propeller para la mayor parte del desarrollo, y uso un PICaxe (léase: ¿08M el 555 de nuestro tiempo?) Cuando solo necesito una lógica simple / barata. El Arduino está bien, pero encuentro que el Propeller es más fácil de programar y mucho más poderoso. El Arduino es demasiado caro cuando solo necesito una lógica simple ¿Qué módulos hay disponibles? No hay una lista definitiva de módulos, pero puede consultar Gadget Gangster para ver algunos de los módulos disponibles actualmente. Algunos módulos de ejemplo:

• Audio video
• Batería
• DMX
• Pantallas LCD
• Protoboards
• microSD
• Controlador del motor

También están apareciendo más módulos todo el tiempo.

Paso 2: reúna las piezas

Primero, encienda su soldador. Deje que se caliente mientras verifica para asegurarse de que tiene las siguientes piezas:

Lista de partes

• 3 tapas electrolíticas de 47uF (asegúrese de que sean mico-mini para que otros módulos quepan en la parte superior)
• 1x tapa de tantalio de 4.7uF
• 1x 104 tapa de cerámica
• 1 resistencia de 10 k ohmios (marrón - negro - naranja)
• 1x resistencia de 220 ohmios (rojo - rojo - marrón)
• 1 resistencia de 470 ohmios (amarillo - violeta - marrón)
• 1 resistencia de 1,1 k ohmios (marrón - marrón - rojo)
• 2x LED verdes verdes de 3 mm
• 1x LED rojo
• 2x enchufes de clavija de máquina
• 2x enchufes de 4 pines
• 2 enchufes de 16 pines
• 1x encabezado en ángulo recto de 4 pines
• 1x interruptor de encendido en ángulo recto
• 1x interruptor táctil
• 1x enchufe DIP de 40 pines
• 1x enchufe DIP de 8 pines
• 1x conector de alimentación de 2 mm
• 1x cristal de 5 Mhz (asegúrese de que sea de media altura para que otros módulos puedan caber en la parte superior)
• Regulador de voltaje 1x 5V
• Regulador de voltaje 1x 3.3V
• 1x hélice Parallax
• 1x 32 kB i2c EEPROM
• 1x PCB de plataforma de hélice

Paso 3: enchufes IC

Primero, inserte los Sockets. Los enchufes tienen un bonito mecanismo de bloqueo para sujetarlos a la placa de circuito impreso mientras suelda. Prefiero usar enchufes, ya que puede quitar fácilmente un IC si tiene problemas, y no necesita preocuparse por dañar el IC mientras suelda. El enchufe DIP de 8 pines va en U2, la muesca apunta hacia arriba. El enchufe DIP de 40 pines va en U1, la muesca apunta a la izquierda.

Paso 4: agregue el primer conjunto de enchufes de clavija

Tome uno de los enchufes de 16 pines y agréguelo a la placa. Puede agregarlo a la fila exterior (más cercana al borde del tablero), o la fila interior, pero sugiero agregarlo a la fila exterior. Mantenga la fila interior vacía por ahora, pero puede completar con encabezados de pines para apilar otro módulo debajo de la plataforma Propeller.

Paso 5: enchufe de 4 pines

Agregue el enchufe de 4 pines. Use los encabezados de clavija en ángulo recto para mantener ambos enchufes alineados, como se muestra en la foto. Esto sostendrá los enchufes de 4 pines mientras da la vuelta a la placa y mantiene rectos los enchufes de 4 y 16 pines. El enchufe de 4 clavijas va en la misma fila que el enchufe de 16 clavijas.

Paso 6: Segundo juego de enchufes

Mismo trato en el otro lado.

Paso 7: agregue el conector de alimentación

Agregue el conector de alimentación en la parte superior izquierda de la placa, en el cuadro justo debajo de '7.5 - 12VDC'. Cuando suelde el conector de alimentación, sea generoso con la soldadura: es lo que mantiene el conector hacia abajo mientras inserta / retira un enchufe de alimentación

Paso 8: Programación de encabezados

La hélice está programada con un Prop Plug. agregue encabezados en ángulo recto en el cuadro etiquetado 'Enchufe', como se muestra en la foto. Aquí es donde conectará el Prop Plug para programar. Puedes conseguir un Prop Plug de Gadget Gangster o Parallax. El beneficio de mantener el hardware de programación fuera de la placa es un tamaño total de placa más pequeño y un costo menor. Cuando haya terminado y esté listo para programar la hélice, inserte el tapón de apoyo 'con el lado del sombrero hacia arriba'.

Paso 9: agregar interruptores

Agregue interruptores a la izquierda y a la derecha. El interruptor táctil derecho reiniciará el accesorio cuando esté funcionando (solo tócalo para reiniciar). El interruptor de la izquierda es el interruptor de encendido. Ambos interruptores se colocan en el borde de la placa para facilitar el acceso a ellos si se apilan otros módulos en la parte superior.

Paso 10: agregue capacitores de potencia

Las tres tapas (parecen pequeñas latas) van al lado del interruptor de ángulo recto. Ayudan a proporcionar energía suave al microcontrolador y otros módulos. Los condensadores son sensibles a la polaridad, el cable más cercano a la franja es negativo y va apuntando hacia abajo. Asegúrese de usar micro-mini tapas, o es posible que otros módulos no quepan en la parte superior de la plataforma Propeller.

Paso 11: prepare el zócalo de cristal

Es bueno usar un enchufe para el cristal, ya que el accesorio puede admitir otros valores de cristal. Aquí está el truco para hacer un enchufe de cristal; 1 - Identifique los dos enchufes de clavija de la máquina (como en la foto de abajo). Usa tus diques para dividirlos por la mitad.

Paso 12: Retire el plástico

Usando sus diques nuevamente, retire el plástico alrededor de cada pasador, como se muestra en la foto. Solo necesitas un poco de presión para raspar el plástico.

Paso 13: enchufes de cristal

Esto es lo que obtendrás:

Paso 14: Agregar los enchufes de cristal

Insértelos como se muestra en la foto. Utilizo un poco de cinta para sujetarlos, volteo la placa y los sueldo en su lugar. En la parte posterior de la placa, recorte las clavijas de montaje de los enchufes de la máquina y agregue las resistencias en R1, R2 y R3. Estos pequeños limitarán la corriente de los LED que le dirán cuándo está encendido. R1: Resistencia de 1.1k (Marrón - Marrón - Rojo) R2: Resistencia de 470 ohmios (Amarillo - Violeta - Marrón) R3: Resistencia de 220 ohmios (Rojo - Rojo - Marrón)

Paso 15: agregue los reguladores de voltaje

El Propeller funciona a 3.3V, pero Propeller Platform también incluye un regulador de 5V para proporcionar 5V a otros módulos. VR1: el regulador de 5V. Es un ON Semi (pieza n. ° MC33269T-5.0G). Comparado con el regulador de 3.3V, tiene una pestaña cuadrada que es un poco más delgada. La caja negra tampoco tiene una pequeña muesca. VR2: el regulador de 3.3V. Es un ST (pieza n. ° LD1117V33). Tiene una pestaña más gruesa con las esquinas de la pestaña recortadas. También puede usar un poco de soldadura adicional para conectar la pestaña a la placa. Esto ayudará a que los reguladores absorban más calor.

Paso 16: agregar mayúsculas

La tapa de tantalio va justo al lado de la toma de cristal. Tenga en cuenta que la tapa de tantalio está polarizada. Si miras de cerca el cuerpo, verás una marca + al lado de una de las piernas. La pata con la marca más debe pasar por el orificio que está más cerca del cristal. La tapa de cerámica va debajo del enchufe DIP de 40 pines. No es sensible a la polaridad. La tapa de cerámica está marcada con '104', también es más pequeña que la tapa de tantalio.

Paso 17: Pasos finales

Agregue los LED -

PWR El LED que va en el círculo marcado 'PWR' tiene una lente transparente. Para este LED, el cable MÁS CORTO pasa por el orificio circular (más cerca de la resistencia), el cable MÁS LARGO pasa por el orificio cuadrado. 5.0 El LED que va en el círculo marcado '5.0' tiene una lente verde. Para este LED, el cable MÁS LARGO pasa por el orificio circular (más cerca de la resistencia), el cable MÁS CORTO pasa por el orificio cuadrado. 3.3 El LED que va en el círculo marcado '3.3' tiene una lente verde. Para este LED, el cable MÁS LARGO pasa por el orificio circular (más cerca de la resistencia), el cable MÁS CORTO pasa por el orificio cuadrado. Además, agregue una resistencia de 10k ohmios (Marrón - Negro - Naranja) en R4 El siguiente paso es probar la potencia. Enchufe su adaptador de corriente y baje el interruptor de ángulo recto. Todos los LED deben encenderse, lo que indica que los reguladores están emitiendo energía.

Paso 18: agregue los circuitos integrados

Agregue el accesorio en el enchufe DIP de 40 pines y la EEPROM en el enchufe de 8 pines. Agrega el cristal y recorta el exceso de plomo. Vaya al siguiente paso y le mostraré un programa de muestra para ayudarlo a comenzar.

Paso 19: Utilizándolo: su primer programa de hélice

Primero, descargue la herramienta Propeller (Windows o Mac) para que pueda escribir su programa. Además, asegúrese de tener un PropPlug.

Arranque la herramienta Propeller y comencemos con el programa más simple, un LED parpadeante;

Desglosaré cada línea: Los programas principales de PUB comienzan la ejecución en el primer método que encuentran. En este caso, solo hay un método (principal), y es un método PÚBLICO, pero no tenemos que preocuparnos por eso ahora dira [0]: = 1 dira [0] es el 'registro de dirección' para el pin 0. Al escribir un valor de 1 en el registro, hacemos que el pin 0 sea una salida.: = es el operador de asignación. REPETIR haz todo lo que se indica a continuación. Un ciclo REPEAT sin UNTIL se repetirá para siempre. Las pestañas son importantes en el giro: todo lo sangrado debajo de esta línea es parte del ciclo REPEAT. ! OUTA [0] el! operador significa 'voltear' y OUTA es el registro de salida para el pin 0. Así que esta línea toma el valor actual de outa [0], lo invierte y lo escribe de nuevo. Si el pin está alto, se volteará bajo. Si el pin está bajo, se volteará alto. ¡Una forma elegante de describir el! es un 'operador de asignación NOT bit a bit'. WAITCNT (CLKFREQ + cnt) Traducción: Mantenga pulsado durante 1 segundo. WAITCNT (Time) pausará la ejecución hasta que el reloj del sistema == Time. CLKFREQ es un valor del sistema, es igual al número de tics en cada segundo. CNT es otro valor del sistema, es la hora actual del sistema (cuántos tics desde que se inició Propeller). Al agregar tics de 1 segundo al reloj del sistema, estamos averiguando cuál será el reloj del sistema dentro de un segundo. ¡Y ese es tu primer programa! ¿Qué cambiaría si quisiera que el LED parpadeara dos veces por segundo?

Paso 20: Descargas

El Propeller es un microcontrolador asombroso que es:

• Increíblemente rápido (160 millones de instrucciones por segundo),
• Tiene una tonelada de E / S (32 pines que pueden hacer entrada o salida),
• Tiene excelentes capacidades de video y audio
• Y es fácil de desarrollar para

Consulte el sitio de Parallax para obtener toneladas de información sobre el Propeller. También debe consultar el Intercambio de objetos de Parallax, donde hay un montón de bibliotecas de código abierto para ayudarlo cuando realice proyectos con su Prop. Descargue el manual de Propeller Descargue el esquema de diseño de PCB de la plataforma Propeller (formato ExpressPCB) con los números de pieza de mouser aquí (Formato ExpressPCB) Plantillas de diseño de plataforma Propeller Coge el kit o preensambla desde Gadget Gangster.