Переход с PIC16F819 на AVR ATmega8

Что плохо:

• микроконтроллер PIC 16F819, как показала жизнь, довольно редкая микросхема
• после модернизации приемника - появления блока клавиатуры, был потерян интерфейс RS-232 для связи с "большим PC" (это большой минус - с учетом того, что теперь есть программа для управления приемником)
• ресурсов в PIC 16F819 (портов и памяти) для дальнейшего развития сервисных функций НЕ осталось...

Справиться с этим можно только одним способом - заменить микроконтроллер PIC 16F819 на другой,
а именно на AVR ATmega8 (этот микроконтроллер выбран как имеющий небольшой корпус в DIP исполнении и самый дешевый в серии MEGA)...

Что стало хорошо:

• снова имеем порт RS-232 для связи с "большим PC", теперь реализованный на аппаратном уровне
• количество ячеек памяти увеличилось до 100
• ячейки памяти разбиты на 4 банка по 25 ячеек (в режиме сканирования по ячейкам памяти)
• появилась возможность использовать инфракрасный пульт ДУ (в стандарте RC5, например от телевизора)

В основном управление приемником не изменилось (в сравнении с приемником оснащеным блоком дополнительной клавиатуры), основные отличия:

• в режиме сканирования по ячейкам памяти (кнопка "9") вначале с помощью кнопок "+" и "-" надо выбрать номер банка (от 0 до 3) и повторным нажатием кнопки "9" начать процесс поиска...
• приемник не запоминает частоту текущей настройки и вид модуляции, при включении он настраивается на частоту хранящуюся в ячейке с номером "0", если в эту ячейку ничего не записано, то приемник настраивается на частоту 106.600 мГц
• "Джойстик" выполняет роль кнопок "+" и "-", вернее дополняет и НЕ имеет "функции упоров" (это когда в крайних положениях он работал аналогично постоянно нажатой кнопки "+" или "-"), по большому счету толку теперь от него никакого - так, наследие прошлого...

Принципиальная схема подключения ATmega8 и блока дополнительной клавиатуры:

Несколько коментариев к принципиальной схеме:
Порт RS-232 реализован с использованием аппаратной поддержки последовательного протокола имеющуюся в составе микроконтроллера. Для сопряжения по электрическим параметрам используется специализированный драйвер RS-232 - микросхема ST232 - данную микросхему можно использовать с любыми буквами, а также других фирм например MAX, надо имет ввиду что цена на подобные микросхемы может отличаться в разы, поэтому Вы не ошибетесь если приобретете самую дешевую... Отказаться от исполъзования драйвера порта нельзя - выходы Rx и Tx микроконтроллера работают в инверсии.

Для приема сигналов от инфракрасного пульта ДУ используется специализированный приемник - TSOP1736, в этой микросхеме есть все - инфракрасный датчик, усилитель, фильтр. Если не предполагается использование пульта ДУ, то можно не ставить данную микросхему.

Использование дистанционного управления потребовало изменить схему регулирования уровня громкости усилителя УНЧ. Здесь помогла микросхема CXA1691 - ее УНЧ управляется уровнем напряжения на 4 ноге - напряжение равное внутреннему стабилизатору (порядка 1,5в - 1,8в) соответствует минимальной громкости, напряжение около 0в - максимальная громкость (кстати сопротивление R12 - ограничивает максимальную громкость НЧ). Вывод микроконтроллера RB1 (15 нога) совместно с фильтром на R3 и C9 реализуют Цифро-Аналоговый преобразователь, напряжение с выхода которого управляет уровнем громкости УНЧ приемника. Соответственно средний вывод потенциометра "ГРОМКОСТЬ" отключается от 4 ноги микросхемы CXA1691 и подается на вход АЦП микроконтроллера (вывод RC0 или 23 нога ATmega8). "Горячий" вывод потенциометра "ГРОМКОСТЬ" отключается от 8 ноги CXA1691(от конденсатора С26) и подключается к +5в (рядом на плате стоит потенциометр "ПОРОГ" - подключается к его выводу на который подано +5в).

Настроить приемник на свой пульт ДУ (пульт должен быть в стандарте RC5) можно только посредством интерфейса RS-232:

• подключить приемник к PC с помощью NULL-modem кабеля (это так называемый кабель -крест, если у Вас на РС COM порт имеет разьем DB-9 (9 ног) то 2 нога разьема идет на 3, 3 нога соответственно на 2, а 5 нога соединени с 5).
• используя терминальную программу (например term95 иди HyperTerminal) проверить, что приемник управляется
• перевести приемник в режим программирования кодов ДУ (команда R 0), в этом режиме при каждом нажатии на кнопку пульта ДУ на экран будет выдаваться код RC5 нажатой Вами кнопки, что-то типа RC5:01B3, если в этом режиме вы этого не увидите - Ваш ДУ не в стандарте RC5.
• необходимо повторить не менее 4-5 раз нажатий выбранной вами кнопки и затем с помощъю команды "W" записать этот код для соответствующей кнопки блока клавиатуры или соответствующей команды управления приемником, если запись данного кода произведена - приемник выдаст "OK"
• это соответствие необходимо сделать для всех кнопок блока клавиатуры и для управления "ПОРОГОМ" и "ГРОМКОСТЬЮ"
• выключить режим программирования пульта ДУ и проверить как приемник управляется с помощью пульта ДУ

Команды приемнику через интерфейс RS-232 для программирования пульта ДУ:
>R 0 - перевести приемник в режим программирования кодов ДУ
>R 1 - выключить режим программирования


>W 0 - записать код ДУ для кнопки "0"
>W 1 - записать код ДУ для кнопки "1"
>W 2 - записать код ДУ для кнопки "2"
>W 3 - записать код ДУ для кнопки "3"
>W 4 - записать код ДУ для кнопки "4"
>W 5 - записать код ДУ для кнопки "5"
>W 6 - записать код ДУ для кнопки "6"
>W 7 - записать код ДУ для кнопки "7"
>W 8 - записать код ДУ для кнопки "8"
>W 9 - записать код ДУ для кнопки "9"
>W10 - записать код ДУ для кнопки "F"
>W11 - записать код ДУ для кнопки "CLR"
>W12 - записать код ДУ для кнопки "+"
>W13 - записать код ДУ для кнопки "-"
>W14 - записать код ДУ для "ПОРОГ +"
>W15 - записать код ДУ для "ПОРОГ -"
>W16 - записать код ДУ для "ГРОМКОСТЬ +"
>W17 - записать код ДУ для "ГРОМКОСТЬ -"

Файл с рисунком этой печатной платы для программы Sprint Layout 4.0

Здесь собрано все, что необходимо для прошивки микроконтроллера AVR ATmega8
(Эту информацию любезно предоставил Colt)

Один из самых простых программаторов для микроконтроллеров AVR:

Файл с рисунком печатной платы программатора на микросхеме в DIP корпусе (для программы Sprint Layout)

Файл с рисунком печатной платы программатора на микросхеме в SMD корпусе (для программы Sprint Layout)

Наиболее удобная программа для программирования (прошивки) микроконтроллеров AVR: PonyProg

Процесс программирования микроконтроллера AVR ATmega8 состоит из 3-х действий:

• настройка программы PonyProg
• 1. Подсоедините программатор к компьютеру и источнику питания.
• 2. Запустите PonyProg
• 3. Далее stup/interface stup, устанавливаем Parallel, Выбираем программатор AVR ISP I/O, свой порт лпт, Все галочки должны быть сняты ,и запускаем тест Probe, вылетит сообщение тест пройден.
• 4. Запустите калибровку stup/Colibration, далее Yes, получим сообщение ОК
• 5. Выбираем контроллер Device/AVR micro/ATmega8
• "прошивка" (программирование) контроллера кодом программы, это действие можно совершать неоднократно - в процессе экспериментов или смены версии прошивки.
• 1. Открываем файл .hex
• 2. Нажимаем кнопку Wriate Device и нажимаем Yes. Идет процесс записи после чего выведется сообщение о его окончании...
• "прошивка" (программирование) битов конфигурации (fuse bits), это действие достаточно сделать один раз.

По умолчанию у ATmega8 имеет следующую конфигурацию fuse bits (биты которые отмечены "галочкой"):

• BOOTSZ1
• BOOTSZ0
• SUT0
• CKSEL3
• CKSEL2
• CKSEL1

Вам необходимо отметить:

• CKOPT
• BOOTSZ1
• BOOTSZ0
• остальные "галочки" снять

Небольшая ремарка:

Для процесса программирования контроллера требуется тактовая частота
По умолчанию ATmega8 предполагает тактирование от внутреннего RC генератора, после изменения fuse bits тактирование должно быть от кварца, следовательно после изменения fuse bits необходимо чтобы к контроллеру был подключен кварц - иначе программатор не будет работать...

Прошивка для микроконтроллера AVR ATmega8 для приемника с блоком дополнительной клавиатуры (версия 0.1)

Исходный текст прошивки для микроконтроллера AVR ATmega8 (версия 0.1)

Прошивка для микроконтроллера AVR ATmega8 для приемника с блоком дополнительной клавиатуры (версия 0.2)
В этой версии добавлена функция Beep - каждое нажатие кнопки управления приемником сопровождается звуковым сигналом (и при управлении через пульт ДУ). Сигнал Beep формируется на порту RB2 микроконтроллера (16 нога ATmega8), его можно подать через емкость и сопротивление (сопротивление - для задания комфортного уровня сигнала) на динамик приемника...
А также восстановлена функция управления работой индикатора (команда D0 - выключение индикатора).

Исходный текст прошивки для микроконтроллера AVR ATmega8 (версия 0.2)

Следует отметить, что прошики версии 0.1 и 0.2 поддерживают только селектора: KS-H-146, KS-H-148.

30-09-2004