Propellerplatform: 20 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:20

Wat is de propeller?

De Parallax Propeller is een 32-bits 8-core microcontroller. De kans is groot dat je al een paar Propeller Powered-projecten hebt gezien, zoals:

OpenStomp Coyote-1: open source digitaal gitaareffectpedaal

Muziekdemo (.mp3) (website)

De Replica 1, een Apple 1 Clone

(website)

ybox2, doe-het-zelf netwerksettopbox

(website) en nog veel meer. De Propeller wordt vaak gebruikt omdat hij hoge prestaties levert, gemakkelijke video-uitvoer heeft en veel I/O biedt.

Dus wat is het propellerplatform?

Het Propeller Platform plaatst de Prop op een printplaat met spanningsregelaars, geheugen, een kristal en connectoren naar andere modules. Het lijkt veel op de Arduino met een paar verbeteringen aan het basisidee; 1 - Modules (ook wel shields genoemd) kunnen aan de boven- en onderkant met elkaar worden verbonden. U hebt bijvoorbeeld een Propeller-module in het midden, een LCD-gebruikersinterface aan de bovenkant en een prototyper aan de onderkant. 2-pins afstand is.1". De ruimte tussen sockets is ook.2". Hierdoor is het Platform compatibel met breadboards en kun je Platform-modules gebruiken in combinatie met andere projectborden. 3 - De voetafdruk van het bord is 3,8" x 2,5", wat dezelfde voetafdruk is als de MiniBoard-service van ExpressPCB, dus het toevoegen van uw eigen aangepaste module is goedkoop en eenvoudig. 4 - Ze zijn goed gedocumenteerd. Ze staan in de column van Jon Williams in Nuts and Volts en de Propeller Platform Module zal de basis vormen voor veel van de projecten die in zijn komende columns worden beschreven. 5 - Ze zijn publiek domein. Moduleontwerpen gebruiken de MIT-licentie, waardoor u meer flexibiliteit hebt dan meer beperkende licenties zoals Creative Commons Share-Alike. Sjablonen en specificaties kunnen hier worden gedownload. Het Propeller Platform is verkrijgbaar als kit of voorgemonteerd door Gadget Gangster. De bouwtijd is ongeveer 45 minuten. Ga aan de slag door naar de volgende stap te gaan!

Stap 1: Veelgestelde vragen

Wat is het Propellerplatform?

Het Propeller Platform is een open-source embedded computerplatform - het lijkt veel op de Arduino, maar verbetert het concept door een snellere microcontroller, standaard pin-afstand en een minder beperkende licentie (MIT-licentie) te gebruiken.

Wat zijn de specificaties?

Propeller-microcontroller:

• Ingebouwde videogeneratorhardware voor uitvoer naar NTSC/PAL- of VGA-schermen
• Ingebouwde taal op hoog niveau (Spin) die gemakkelijk te leren is
• Hoge prestaties (160 miljoen bewerkingen per seconde)
• Snelheid kan tijdens runtime worden gewijzigd voor verbeterde energie-efficiëntie
• Verkrijgbaar in een hobbyist-vriendelijk DIP-pakket
• 32 I/O-pinnen, elke pin kan worden ingesteld als invoer of uitvoer

Het Propeller Platform voegt toe:

• 5v en 3,3v spanningsregelaars, elk met een vermogen van 800mA
• 5Mhz Crystal, door gebruiker verwisselbaar
• 32kB intern geheugen, met ruimte voor een tweede geheugen-IC
• Alle IC's zitten in sockets voor eenvoudigere vervanging en montage
• Standaard.1" pin-headers in een configuratie met twee rijen, zodat modules boven en onder kunnen worden gestapeld of aan een breadboard of Protoboard kunnen worden toegevoegd

Propellerplatform met batterijplatform en ProtoPlus-modules

Hoe verhoudt het zich tot de Arduino?

nadelen:

• Duurder De Arduino is $30, een Propeller Platform met PropPlug (wat je gebruikt om de Prop te programmeren) is $50. Maar je hebt maar één PropPlug nodig en een Propeller-platform op zich kost $ 35.
• Kleinere community Je zult het woord 'Arduino' in Make Magazine veel vaker tegenkomen dan het woord 'Propeller'.
• Geen 'Analog In' aan boord In plaats daarvan moet je een condensator en een weerstand gebruiken om analoge waarden uit te lezen. Niet moeilijk, maar niet zo eenvoudig als de Arduino.
• 2 Chips Je hebt 2 IC's nodig als je een Propeller gebruikt, de Prop zelf en de EEPROM om het programma op te slaan

Voordelen:

• Veel snellere microcontroller WAAY Sneller. Hiermee kun je echt coole dingen doen, zoals VGA-uitvoer, spraaksynthese,.wav-bestanden afspelen en meer, allemaal op de chip. De Propeller doet 160 MIPS terwijl een atmega168 16 doet.
• Audio en video van hoge kwaliteit De hardware voor video is ingebouwd en tal van audiobibliotheken zijn beschikbaar onder de MIT-licentie.
• Echte multitasking laat de ene tand voor video zorgen en de andere voor het toetsenbord / de muis, en dat is alles. Geen onderbrekingen, geen timers - het is ECHT gemakkelijk om te multitasken op de Propeller
• Meer I/O, flexibeler Elke I/O kan opnieuw worden geconfigureerd, en er zijn er 32.
• Standaard penafstand Het propellerplatform past op een breadboard of protoboard
• Beter stroomverbruik De Prop kan de kloksnelheden on-the-fly wijzigen om stroom te besparen en ongebruikte tandwielen uit te schakelen. Stroomverbruik kan gaan van 80mA tot 4-5mA
• Better License Arduino is gelicentieerd onder Creative Commons Attribution Share-alike (lees het - het zijn meerdere pagina's). Het Propeller Platform is beschikbaar onder de MIT-licentie (lees het - het zijn 2 alinea's). Maak je geen zorgen over hoe je onze ontwerpen gebruikt - we zullen niet aanklagen!

Gemengde tas:

• Software gericht Veel microcontrollers hebben speciale hardware om bepaalde taken uit te voeren. In plaats daarvan doet de Propeller de meeste dingen in software. Dit stoort mij niet, maar sommige mensen hebben er problemen mee.
• Spin De taal op hoog niveau voor de Prop is Spin - dit is een veel modernere taal dan C/C++, maar het is even wennen
• Mac-ondersteuning Er is geen officiële Mac-client, maar aan de slag gaan met een Mac is niet moeilijk. Parallax heeft hier een Mac-pagina.

Persoonlijk gebruik ik de Propeller voor de meeste ontwikkeling, en ik gebruik een PICaxe (lees: 08M de 555 van onze tijd?) als ik gewoon simpele / goedkope logica nodig heb. De Arduino is 'aight', maar ik vind de Propeller makkelijker te programmeren en een stuk krachtiger. De Arduino is te duur als ik alleen simpele logica nodig heb. Welke modules zijn er beschikbaar? Er is geen definitieve lijst met modules, maar u kunt Gadget Gangster raadplegen voor enkele van de momenteel beschikbare modules. Enkele voorbeeldmodules:

• Video / Audio
• Accu
• DMX
• LCD-schermen
• Protoborden
• microSD
• Motorregelaar

Er komen ook steeds meer modules uit.

Stap 2: Verzamel de onderdelen

Zet eerst je soldeerbout aan. Laat het opwarmen terwijl je controleert of je de volgende onderdelen hebt:

Onderdelen lijst

• 3x 47uF elektrolytische doppen (zorg ervoor dat ze mico-mini zijn, zodat andere modules erop passen)
• 1x 4.7uF tantaal dop
• 1x 104 keramische dop
• 1x 10k Ohm Weerstand (Bruin - Zwart - Oranje)
• 1x 220 Ohm Weerstand (Rood - Rood - Bruin)
• 1x 470 Ohm Weerstand (Geel - Violet - Bruin)
• 1x 1.1k Ohm Weerstand (Bruin - Bruin - Rood)
• 2x Groene 3mm Groene LED's
• 1x Rode LED
• 2x machinepin-aansluitingen
• 2x 4-pins stopcontacten
• 2x 16-pins stopcontacten
• 1x 4-pins haakse kop
• 1x haakse aan/uit-schakelaar
• 1x tactiele schakelaar
• 1x 40-pins DIP-aansluiting
• 1x 8-pins DIP-aansluiting
• 1x 2 mm stroomaansluiting
• 1x 5Mhz Crystal (zorg ervoor dat het halfhoog is zodat andere modules erop passen)
• 1x 5V Spanningsregelaar
• 1x 3.3V Spanningsregelaar
• 1x Parallax-propeller
• 1x 32 kB i2c EEPROM
• 1x propellerplatformprintplaat

Stap 3: IC-sockets

Steek eerst de Sockets erin. De sockets hebben een mooi vergrendelingsmechanisme om ze op de pcb te houden terwijl je soldeert. Ik gebruik liever sockets, omdat je een IC gemakkelijk kunt verwijderen als je problemen hebt, en je je geen zorgen hoeft te maken over beschadiging van de IC tijdens het solderen. De 8-pins DIP-aansluiting gaat naar U2, de inkeping wijst naar boven. De 40-pins DIP-aansluiting gaat naar U1, de inkeping wijst naar links.

Stap 4: voeg de eerste set pin-aansluitingen toe

Neem een van de 16-pins aansluitingen en voeg deze toe aan het bord. Je kunt het toevoegen aan de buitenste rij (het dichtst bij de rand van het bord), of de binnenste rij, maar ik raad aan om het toe te voegen aan de buitenste rij. Houd de binnenste rij voorlopig leeg, maar je kunt ze vullen met pin headers om een andere module onder het Propeller Platform te stapelen.

Stap 5: 4-pins aansluiting

Voeg de 4-pins aansluiting toe. Gebruik de haakse pin-headers om beide sockets uitgelijnd te houden, zoals weergegeven op de foto. Dit houdt de 4-pins aansluitingen vast terwijl u het bord omdraait en houdt de 4-pins en 16-pins aansluitingen recht. De 4-pins aansluiting gaat in dezelfde rij als de 16-pins aansluiting.

Stap 6: Tweede set stopcontacten

Dezelfde deal aan de andere kant.

Stap 7: Power Jack toevoegen

Voeg de stroomaansluiting toe linksboven op het bord, in het vak net onder '7.5 - 12VDC'. Wees bij het solderen van de stroomaansluiting genereus met het soldeersel - het is wat de aansluiting naar beneden houdt als u een stekker insteekt/verwijdert

Stap 8: Kopteksten programmeren

De Propeller is geprogrammeerd met een Prop Plug. voeg haakse headers toe in het vak met het label 'Plug', zoals weergegeven op de foto. Hier sluit je de Prop Plug op aan om te programmeren. Je kunt een Prop Plug krijgen van Gadget Gangster of Parallax. Het voordeel van het buiten het bord houden van de programmeerhardware is een kleinere totale bordgrootte en lagere kosten. Als je helemaal klaar bent en klaar om de Propeller te programmeren, steek je de Prop Plug 'met de hoed naar boven'.

Stap 9: Schakelaars toevoegen

Voeg links en rechts schakelaars toe. De rechter tactiele schakelaar reset de Prop wanneer deze draait (tik er gewoon op om te resetten). De linker schakelaar is de aan/uit schakelaar. Beide schakelaars zijn aan de rand van het bord geplaatst, zodat ze gemakkelijk toegankelijk zijn als er andere modules bovenop worden gestapeld.

Stap 10: vermogenscondensatoren toevoegen

De drie doppen (ze zien eruit als kleine blikjes) gaan naast de haakse schakelaar. Ze helpen de microcontroller en andere modules soepel van stroom te voorzien. De condensatoren zijn polariteitsgevoelig, de kabel die zich het dichtst bij de streep bevindt is negatief en wijst naar beneden. Zorg ervoor dat u micromini-doppen gebruikt, anders passen andere modules mogelijk niet bovenop het propellerplatform.

Stap 11: Bereid de Crystal Socket voor

Het is prettig om een socket voor het kristal te gebruiken, omdat de Prop andere kristalwaarden kan ondersteunen. Hier is de hack om een kristallen socket te maken: 1 - Identificeer de twee pin-aansluitingen van de machine (zoals in de onderstaande foto). Gebruik je dijken om ze in tweeën te splitsen.

Stap 12: Verwijder het plastic

Gebruik uw dijken opnieuw en verwijder het plastic rond elke pin, zoals weergegeven op de foto. Je hebt alleen wat druk nodig om het plastic eraf te schrapen.

Stap 13: Kristallen stopcontacten

Dit is wat je krijgt:

Stap 14: De Crystal Sockets toevoegen

Plaats ze zoals weergegeven op de foto. Ik gebruik een beetje tape om ze vast te houden, draai het bord om en soldeer ze op hun plaats. Knip aan de achterkant van het bord de montagepennen van de machineaansluitingen af. Voeg ook de weerstanden toe bij R1, R2 en R3. Deze kleine jongens beperken de stroom voor de LED's die je zullen vertellen wanneer de stroom is ingeschakeld. R1: 1,1k weerstand (bruin - bruin - rood)R2: 470 ohm weerstand (geel - violet - bruin)R3: 220 ohm weerstand (rood - rood - bruin)

Stap 15: Voeg de spanningsregelaars toe

De Propeller werkt op 3,3V, maar het Propeller Platform bevat ook een 5V-regelaar om 5V aan andere modules te leveren. VR1: de 5V-regelaar. Het is een ON Semi (onderdeel # MC33269T-5.0G). Vergeleken met de 3.3V-regelaar heeft deze een vierkant lipje dat iets dunner is. De zwarte doos heeft ook geen kleine inkeping. VR2: de 3.3V-regelaar. Het is een ST (onderdeel # LD1117V33). Het heeft een dikker lipje waarvan de hoeken van het lipje zijn afgesneden. Je kunt ook een beetje extra soldeer gebruiken om het lipje aan het bord te bevestigen. Dit zal de regelaars helpen meer warmte af te voeren.

Stap 16: Hoofdletters toevoegen

De tantaal dop gaat direct naast de kristallen fitting. Merk op dat de tantaalkap gepolariseerd is. Als je goed naar het lichaam kijkt, zie je een +-teken naast een van de benen. Het been met het plusteken moet door het gat gaan dat zich het dichtst bij het kristal bevindt. De keramische dop gaat onder de 40-pins DIP-aansluiting. Het is niet polariteitsgevoelig. De keramische dop is gemarkeerd met '104', hij is ook kleiner dan de tantaal dop.

Stap 17: Afwerkingsstappen

Voeg de LED's toe -

PWR De LED die in de cirkel met 'PWR' gaat, heeft een heldere lens. Voor deze LED gaat de KORTE kabel door het ronde gat (dichter bij de weerstand), de LANGERE kabel gaat door het vierkante gat. 5.0 De LED die in de cirkel met '5.0' gaat, heeft een groene lens. Voor deze LED gaat de LANGERE kabel door het ronde gat (dichter bij de weerstand), de KORTE kabel gaat door het vierkante gat. 3.3 De LED die in de cirkel met de aanduiding '3.3' gaat, heeft een groene lens. Voor deze LED gaat de LANGERE kabel door het ronde gat (dichter bij de weerstand), de KORTE kabel gaat door het vierkante gat. Voeg ook een weerstand van 10k ohm (bruin - zwart - oranje) toe bij R4. De volgende stap is het testen van het vermogen. Sluit uw stroomadapter aan en klap de haakse schakelaar naar beneden. De LED's moeten allemaal oplichten, wat aangeeft dat de regelaars stroom leveren.

Stap 18: Voeg de IC's toe

Voeg de Prop toe aan de 40-pins DIP-aansluiting en de EEPROM in de 8-pins aansluiting. Voeg het kristal toe en knip het overtollige lood af. Ga naar de volgende stap en ik laat je een voorbeeldprogramma zien om je op weg te helpen

Stap 19: Het gebruiken: uw eerste propellerprogramma

Download eerst de Propeller-tool (windows of mac) zodat je je programma kunt schrijven. Zorg er ook voor dat je een PropPlug hebt.

Start de Propeller Tool op en laten we beginnen met het meest eenvoudige programma, een knipperende LED;

Ik zal elke regel opsplitsen: PUB-hoofdprogramma's beginnen met de uitvoering bij de eerste methode die het vindt. In dit geval is er maar één methode (main), en dat is een PUBlic-methode, maar daar hoeven we ons geen zorgen over te maken. dira[0]:= 1 dira[0] is het 'richtingsregister' voor pin 0. Door een waarde van 1 naar het register te schrijven, maken we van pin 0 een uitgang.:= is de toewijzingsoperator. HERHALEN doe alles wat hieronder staat. Een REPEAT-lus zonder UNTIL wordt voor altijd herhaald. Tabbladen zijn belangrijk bij het draaien - alles wat onder deze regel is ingesprongen, maakt deel uit van de REPEAT-lus. !OUTA[0] de ! operator betekent 'flip' en OUTA is het uitvoerregister voor pin 0. Dus deze regel neemt de huidige waarde van outa[0], draait deze om en schrijft deze terug. Als de pin hoog is, klapt hij laag. Als de pin laag is, zal deze hoog omslaan. Een mooie manier om de ! is een 'Bitwise NOT-toewijzingsoperator'. WAITCNT(CLKFREQ + cnt) Vertaling: 1 seconde ingedrukt houden. WAITCNT(Time) pauzeert de uitvoering totdat de systeemklok == Time. CLKFREQ is een systeemwaarde - het is gelijk aan het aantal tikken in elke seconde. CNT is een andere systeemwaarde, het is de huidige systeemtijd (hoeveel tikken sinds de propeller is gestart). Door 1 seconde aan tikken toe te voegen aan de systeemklok, zoeken we uit wat de systeemklok over één seconde zal zijn. En dat is je eerste programma! Wat zou je veranderen als je wilde dat de LED twee keer per seconde zou knipperen?

Stap 20: Downloaden

De Propeller is een geweldige microcontroller die:

• Ongelooflijk snel (160 miljoen instructies per seconde),
• Heeft een heleboel I/O (32 pinnen die input of output kunnen doen),
• Heeft geweldige video- en audiomogelijkheden
• En is makkelijk te ontwikkelen voor

Kijk op de site van Parallax voor heel veel informatie over de Propeller. Je moet ook eens kijken op Parallax's Object Exchange, waar een heleboel open-sourcebibliotheken zijn om je te helpen bij het uitvoeren van projecten met je Prop. Download de Propeller-handleiding Download het Propeller Platform PCB-ontwerp (ExpressPCB-formaat) Schema met mouser-onderdeel #'s hier (ExpressPCB-formaat) Ontwerpsjablonen voor propellerplatform Pak de kit of laat hem voorgemonteerd uit Gadget Gangster.