Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

"Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu

Maślakmj 16 Kwi 2011 14:57 16934 19
  • "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu
    Witam, chciałbym się Panom (może i jakiejś Pani) pochwalić, co udało mi się zaprojektować i wykonać w ramach mojej pracy inżynierskiej. Temat pracy jest w "temacie" :)

    Wstępik:
    Promotor wyjaśnił mi, że oczekuje jakiegoś ciekawego układu, którego głównym zadaniem będzie zliczanie sekund i załączanie zewnętrznych urządzeń, określonych godzinach (łatwizna).
    Zatem - idąc za modą, zdecydowałem się na wyświetlacz graficzny 64x128, a na nim rezystancyjny panel dotykowy. Na przekór modzie z kolei, nie zastosowałem żadnej Atmegi ani PIC'a, tylko MSP430. Dla tych, którzy nie wiedzą: rodzina MSP430 jest to familia 16-bitowych mikrokontrolerów pochodzących ze stajni Texas Instruments, charakteryzująca się ogromną autonomicznością, zwykle pięcioma trybami uśpienia, co za tym idzie - sporą energooszczędnością.

    O układzie:
    Pierwszy prototyp powstawał "na pająka" z MSP430FG4618. Kiedy poznałem trochę budowę tego "kombajnu" (4168 jest dość wypasionym układem czyt. 100 kB na program + 8 kB RAM'u) trzeba było wybrać coś mniejszego i bardziej dopasowanego, by nie kosić trawnika "kombajnem". Wybór padł na MSP430F2252.
    Wyświetlacz LCD obsługiwany jest tylko przez interfejs SPI, którego obsługa odbywa się "prawie" całkowicie uśpionego układu mikrokontrolera.
    Panel dotykowy obsługiwany jest w trochę "inny" sposób (standardowo, np: potencjał przykładany jest do pionu, a z jednego z wyjść poziomu odczytujemy miejsce dotknięcia, na osi y); ja podaję napięcie, np. do poziomu, szeregowo w poziom panelu dotykowego wpięty mam rezystor i z niego odczytuję spadek napięcia, który mówi mi o miejscu dotknięcia panela, na osi x.
    Schemat powinien lepiej to zobrazować.

    "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu

    Program:
    Program napisany w C. Trochę żałuję, że nie pozostałem wierny Asemblerowi, bowiem gdybym napisał ten program w Astmie, to układ pobierałby jeszcze mniej prądu, a program zajmowałby zapewne mniej miejsca. Ponieważ zastosowany MSP430F2252 ma 16 kB ROM'u i 512 B RAM'u, trzeba było czasem pomyśleć o oszczędności miejsca, którego znaczną część zajmowały, np. mojego autorstwa czcionki czy ikonki.





    Płytka:
    Płytka jednostronna z soldermaską i opisami po dwóch stronach. Pierwszy raz projektowałem i lutowałem SMD, biorąc pod uwagę lutownicę, jaką ostatecznie przyszło mi lutować (to żółte coś po prawej stronie na zdjęciu poniżej), uznaję jakość wykonania za wręcz niesamowitą. Wykonanie płytki zleciłem specjalistom (w akademiku nie ma warunków) i jestem bardzo zadowolony z tego rozwiązania.
    "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu"Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu

    Efekty:
    Tak więc głównym sukcesem było to, że układ działa i to nawet niezawodnie :)
    Podczas normalnej pracy (czyt.: wyświetlanie aktualnej godziny, daty) układ pobiera około 280 µA.
    Kiedy wyłączymy wyświetlacz (taka opcja w menu) prąd układu spada do około 2 µA.
    Przy gmeraniu w ustawieniach (obsługa panelu dotykowego) z baterii ucieka około 5 mA.
    Podświetlenie posiada PWM, więc wartości prądów nie ma co podawać.

    Wady/niedociągnięcia:
    Przede wszystkim to, że projekt "umarł"... Układ oddałem politechnice i nie mam dostępu do programatora, który kosztuje około 100 $.
    Poza tym zamówiłem w pewnym bardzo znanym i poważanym sklepie elektronicznym buzery SMD, a przyszły mi takie, jakie przyszły - na pewno nie SMD, więc trzeba było sobie radzić, a poniższe zdjęcia przedstawiają jak:
    "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu

    Kolejne niedociągnięcie wynikało już z mojej nieuwagi lub pomylonego oznaczenia w tym samym sklepie... i jak pewnie zauważycie/zauważyliście - kwarc przylutowany jest "bokiem". Wyprowadzenia kryształu postanowiły zgodnie z prawami Murphiego okazać się innymi wyprowadzeniami niż ja zakładałem.
    Kolejnym niedociągnięciem wynikającym z mojego niedopatrzenia była odległość między wyświetlaczem a złączem. Po prostu nie wziąłem pod uwagę tego, że płytka z podświetleniem wyświetlacza jest szersza od wyświetlacza o 2 mm. Kryzys ostatecznie udało się zażegnać przy pomocy małego pilniczka. Wypiłowania widać na poniższym zdjęciu:
    "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu

    Koszty:
    MSP430F2252 - jako próbki zamawiane na politechnikę
    EA DOGL128W-6 - cena netto: 59,00 zł - LCD
    EA TOUCH128-2 - cena netto: 56,00 zł -dotyk
    EA WF100-04S - cena netto: 8,00 zł -złącze do dotyku
    EA LED68X51-A - cena netto: 19,00 zł -podświetlenie LCD
    kwarc zegarkowy - około 15 zł
    3 x płytka - 80 zł

    Jeszcze parę zdjęć...
    "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu
    "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu "Inteligentny" timer o ultraniskim poborze prądu
    Przepraszam, za swoją dziwną pisownię/błędy jeżeli takowe się znajdą. Jeżeli komuś zależy to mogę zamieścić jakieś części programu/płytkę.

    Ps: Szukam pracy jako elektronik - obojętnie gdzie - byleby ta praca była ciekawa/rozwojowa (Panie Adminie/Moderatorze, proszę o nieusuwanie tego akapiciku).


    Fajne!
  • #2 16 Kwi 2011 19:16
    astral
    Poziom 17  

    Ciekawa konstrukcja. Zwłaszcza ze względu na to, że zastosowałeś MSP430, który do tej roli nadaje się doskonale. Kwestia tylko, czy taki projekt nadaje się na pracę inżynierską. No ale nie mi o tym decydować.

    Gdybyś chciał się jeszcze pobawić MSP430, to polecam Ci płytkę ewaluacyjną wraz z programatorem pod nazwą "LaunchPad" od TI za śmieszne pieniądze.

  • #3 16 Kwi 2011 19:25
    edenlubawa
    Poziom 15  

    Jestem pod wrażeniem.
    szczególnie tego, że nie zastosowałeś pic'a, ani avr'a i sterowany jest dotykowo, a to rzadkość.
    Żaden z czterech egzemplarzy nie został u Ciebie??
    "fajne"

  • #4 16 Kwi 2011 22:52
    Bogdan K
    Poziom 33  

    Projekt bardzo ciekawy pod względem zastosowanych rozwiązań a także samego wykonania, mam tylko jedno pytanie mianowicie dlaczego nazwałeś go Inteligentny co ma inteligencja wspólnego z kawałkiem elektroniki to że pobiera mało prądu nie znaczy że jest zaraz inteligentny.
    Zaraz przypominają mi się beznadziejne reklamy sprzętów AGD że są inteligentne i posiadają jakieś tam zmysły.

    Pozdrawiam

  • #5 16 Kwi 2011 23:14
    Maślakmj
    Poziom 12  

    :arrow: Bogdan, taki był temat pracy inż. temat narzucony został przez promotora/uczelnie. Wszyscy dobrze wiemy, że człowiek jeszcze nie zbudował niczego inteligentnego i raczej szybko nie zbuduje...
    :arrow: Edenlubawa, został jeden... ten prototyp bez soldiermaski i porządnego podświetlenia tylko tak jak wspomniałem projekt stoi w miejscu ze względu na brak programatora... szukam teraz inspiracji/chęci aby zabrać się za jakiś procesor sygnałowy... temat rzeka;)

  • #6 17 Kwi 2011 01:23
    Myrek1
    Poziom 23  

    Możesz napisać gdzie zamawiałeś płytki (firma)?

  • #7 17 Kwi 2011 02:51
    Maślakmj
    Poziom 12  

    http://www.prototypy.com/ przyjemny kontakt, płytka wykonana w bardzo wysokim (moim zdaniem) standardzie za przystępną cenę... tylko, że zamówiłem opcję czasową standard czyli. mieli 14 dni roboczych na wykonanie płytek i dokładnie tyle zajęło im wykonanie płytek:) 3 tygodnie czekania na 3 małe płytki :)

  • #8 17 Kwi 2011 10:01
    edenlubawa
    Poziom 15  

    Maślakmj napisał:
    :arrow: Bogdan, taki był temat pracy inż. temat narzucony został przez promotora/uczelnie. Wszyscy dobrze wiemy, że człowiek jeszcze nie zbudował niczego inteligentnego i raczej szybko nie zbuduje...
    :arrow: Edenlubawa, został jeden... ten prototyp bez soldiermaski i porządnego podświetlenia tylko tak jak wspomniałem projekt stoi w miejscu ze względu na brak programatora... szukam teraz inspiracji/chęci aby zabrać się za jakiś procesor sygnałowy... temat rzeka;)

    A nie ma możliwości aby zaprogramować ten procesor przez com??

  • #9 17 Kwi 2011 10:10
    asembler
    Poziom 32  

    Na jakim poziomie ten pobór prądu.
    Dlaczego nie ma polskich liter? - chyba że źle widze.

  • #10 17 Kwi 2011 11:06
    Maślakmj
    Poziom 12  

    :arrow: Edenlubawa, potrzebujesz czegoś takiego http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/msp-fet430uif.html jest jeszcze opcja zbudowania własnego programatora tylko, że pod LPT...
    :arrow: Asembler, wartości prądów jakie pobiera to ustrojstwo napisałem w podsumowaniu opisu... ale napiszę jeszcze raz, że przy :
    -wyłączonym LCD (wszystkie procesy wewnętrzne normalnie są wykonywane) miernik (dokładność 6 znaków) pokazywał prąd około 1 µA + czasem skok prądu kiedy pomiar trafił na "zliczanie czasu" więc podaje, że około 2 µA,
    -włączony LCD, wyłączony dotyk prąd rzędu 280 µA, z czego z 99% tego prądu to prąd pobierany przez LCD na co nie miałem żadnego wpływu, jedynie mógłbym zmniejszyć kontrast... ale trzeba znaleźć jakiś rozsądny kompromis między oszczędnością a praktycznością,
    -włączony LCD, włączony dotyk - prąd układu wynosił około 5 mA, nad tym prądem można jeszcze sporo popracować, zmniejszając ilość pomiarów czy poeksperymentować z rezystorami pomiarowymi... ale tak się cieszyłem, że ten dotyk w ogóle działa, że wolałem to zostawić (kolejne z praw murphiego mówi: że jeżeli coś działa, chcesz to poprawić na pewno to zepsujesz).
    A co do polskich znaków, przyznaję się... nie ma :) dlaczego nie ma... nie mam chyba nic na swoje usprawiedliwienie więc... lenistwo...

  • #12 17 Kwi 2011 19:10
    edenlubawa
    Poziom 15  

    Maślakmj napisał:
    :arrow: Edenlubawa, potrzebujesz czegoś takiego http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/msp-fet430uif.html jest jeszcze opcja zbudowania własnego programatora tylko, że pod LPT...
    :arrow: Asembler, wartości prądów jakie pobiera to ustrojstwo napisałem w podsumowaniu opisu... ale napiszę jeszcze raz, że przy :
    -wyłączonym LCD (wszystkie procesy wewnętrzne normalnie są wykonywane) miernik (dokładność 6 znaków) pokazywał prąd około 1 µA + czasem skok prądu kiedy pomiar trafił na "zliczanie czasu" więc podaje, że około 2 µA,
    -włączony LCD, wyłączony dotyk prąd rzędu 280 µA, z czego z 99% tego prądu to prąd pobierany przez LCD na co nie miałem żadnego wpływu, jedynie mógłbym zmniejszyć kontrast... ale trzeba znaleźć jakiś rozsądny kompromis między oszczędnością a praktycznością,
    -włączony LCD, włączony dotyk - prąd układu wynosił około 5 mA, nad tym prądem można jeszcze sporo popracować, zmniejszając ilość pomiarów czy poeksperymentować z rezystorami pomiarowymi... ale tak się cieszyłem, że ten dotyk w ogóle działa, że wolałem to zostawić (kolejne z praw murphiego mówi: że jeżeli coś działa, chcesz to poprawić na pewno to zepsujesz).
    A co do polskich znaków, przyznaję się... nie ma :) dlaczego nie ma... nie mam chyba nic na swoje usprawiedliwienie więc... lenistwo...


    Więc czemu nie zbudujesz pod lpt?? przecież są przejściówki.

  • #13 17 Kwi 2011 19:35
    Maślakmj
    Poziom 12  

    :arrow: Edenlubawa - budować układ programatora LPT, aby podpiąć go do przejściówki wpiętej do USB... hmmm... po co sobie utrudniać życie. Znajdę pracę, mam nadzieje taką w której będę robić to co mnie interesuje i jeżeli to będzie projektowanie układów bazujących na MSP to bardzo chętnie wykosztuje się na porządny przede wszystkim niezawodny programator.
    :arrow: Leonow32 - różnie bywa z tym finansowaniem, akurat mój układ zrobił trochę wrażenia na promotorze i dlatego dostałem zlecenie na trzy układy (które z założenia nie były robione dla mnie i nie za moje pieniądze) ja płaciłem tylko za prototyp i ten egzemplarz został u mnie :)

  • #14 17 Kwi 2011 19:53
    edenlubawa
    Poziom 15  

    ale zawsze miałbyś programator z pewnością taniej niż 300zł.

  • #15 17 Kwi 2011 19:57
    astral
    Poziom 17  

    Jeśli szukasz programatora do tego układu, zainteresuj się płytką o której wcześniej wspominałem. Na niej jest wbudowany programator, myślę, że będziesz w stanie nim zaprogramować również własny układ.

  • #16 18 Kwi 2011 01:25
    c4r0
    Poziom 36  

    Super projekt, jestem pod wrażeniem! Mam pytanie co do panelu dotykowego. Wyświetlacz jest dość mały, czy nie sprawia to problemów z obsługą urządzenia za pomocą panelu dotykowego (mało miejsca na "przyciski")? A w ogóle to ten panel jest pod palec czy pod rysik?

  • #17 18 Kwi 2011 11:45
    Maślakmj
    Poziom 12  

    :arrow: c4r0 - Problem raczej był z tym aby wyświetlić odpowiednią ilość informacji na wyświetlaczu (o tak małej rozdzielczości), by układ mógł być jak najbardziej intuicyjny. Można palcem, można rysikiem ale chyba najlepiej sprawuje się pod gumką (niepisząca strona ołówka).

  • #18 18 Kwi 2011 13:13
    avatar80
    Poziom 10  

    Witam,

    Ciekawy projekt, też swoją inżynierkę na takowym wykonałem - MSP4302274 + LCD z nokii 3330.

    Fajne procki ogólnie.

    Co do programatora, ja używałem programatora na LPT MSPFET430 czy jakoś tak. Płytka gotowa do zamknięcia w obudowie kosztuje chyba ok 6PLN w AVT. Do tego drobnica kilka rezystorów SMD i 74254 bodajże.

    Jeśli masz procesorki z SpiByWire - ten na którym robiłeś projekt, to w ContransTI powinni mieć takie małe programatorki na USB dla tych procesorów.

    Pozdrawiam, Avatar.

  • #19 19 Kwi 2011 14:42
    rafcio363
    Poziom 30  

    Świetny projekt i opis.
    Odpowiadając na niektóre pytania to powiem tak:
    -projekty na inżyniera stoją na b.różnym poziomie i ten projekt w pełni na to zasługuje biorąc pod uwagę te które widziałem(ok.100),lepiej zrobić samemu niż kupić pracę...
    -czy uczelnia zabierze pracę do siebie czy nie (pomimo tego że nic nie dala pieniędzy na projekt) to zależy tylko od widzimisię uczelni.

    Szkoda że płytki sam nie zrobiłeś jak homemade to do końca :)
    Możesz mniej więcej określić ile czasu(np.codziennie 2,3g przez 2mc) zajęło Ci zrobienie całego projektu od podstaw (wraz z nauką co potrzeba,testowaniem itp)
    Lutowanie tą lutownicą to katorga :D
    Pozdrawiam.

  • #20 19 Kwi 2011 15:09
    Maślakmj
    Poziom 12  

    :arrow: Rafcio363 ze względu na to, że studiowałem dwa dziennie kierunki (teraz został już tylko jeden) zdecydowałem się aby przez wakacje nie pracować tylko robić układ na pracę inż, i plan udało się zrealizować (w październiku miałem działający prototyp). Więc pracę nad projektem pochłonęły z 3 godziny dziennie przez 3 miesiące studenckich wakacji z przerwami na woodstock i takie tam wakacyjne relaxy:) w zimowym semestrze pisałem już tylko praktycznie tylko pracę i wprowadzałem pojedyncze poprawki.
    A co do lutowania - jak się nie ma co się lubi, to się lubi co się ma :)
    Ps: Poziom prac inż. czasem przeraża, ale nie będę się wypowiadać na ten temat zresztą, bo część moich rówieśników z roku ma prace inż. polegające na przepisaniu/przetłumaczeniu anglojęzycznych książek.

 
Black Friday do -15%
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Ferguson