. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Miniaturní logický analyzátor s AVR
2. kvetna 2013 - 8:00 | Pandatron | Miniaturní logický analyzátor s AVR | Komentářů: 2  

Miniaturní logický analyzátor s AVR

Miniaturní logický analyzátor s jediným integrovaným obvodem, čtyřmi vstupy a grafickým displejem z telefonů Nokia, podporuje vzorkovací frekvenci až 400 kHz.

Konstrukce miniaturního logického analyzátoru, umožňujícího sledování průběhů datových signálů na LCD displeji. Díky dostupnosti hned čtyř vstupních kanálů je možné provádět analýzu dat například z infračervených přijímačů TSOP-1736, vysílacích a přijímacích pinů RS232 převodníku MAX-232, hodinových a datových signálů sběrnice I2C a mnoha dalších elektronických obvodů. Konstrukce umožňuje snímání čtyř digitálních signálů rychlostí až 400 kHz.


Obr. 1: Miniaturní logický analyzátor s AVR

Základní vlastnosti:

- Frekvence vzorkování 400 kHz
- Podpora logických úrovní do +5 V
- Napájení 4,8 VDC (4 x 1,2V nabíjecí baterie)
- Grafický LCD (Liquid Display Crystal) displej s rozlišením 84 × 48 pixelů
- Možnost zachycení délky signálu od 3,7ms pro rychlé signály až po 36s pro pomalé signály


Obr. 2: Schéma zapojení analyzátoru s AVR

Napájecí napětí obvodu velikosti 4,8 V DC je získáváno ze čtyř 1,2V nabíjecích článků, které se zapínají pomocí spínače S1. Po zapnutí se na LCD displeji zobrazí úvodních obrazovka, následovaná zprávou, že Atmel AVR ATmega8 čeká na změnu signálu na vstupních pinech. Celkem čtyři vstupní signály jsou ošetřeny pomocí externích pull-down rezistorů s hodnotou 33k (R2-R5), zabraňujících zbytečnému spouštění měření vstupních pinů z důvodu vlivu vnějšího elektromagnetického pole nebo od dotyku ruky obsluhy.

Jako displej je v konstrukci použit standardní grafický LCD z telefonů Nokia 3310/5110 s napájecím napětím 3,3 až 5V, který je dostupný buď ze starých telefonů, nebo jako náhradní díl v každém lepším servisu. Jediný problém nastal v případě podsvětlení displeje, které pro svou činnost vyžaduje napájecí napětí max. 3,3 V DC. Z toho důvodu jsou v zapojení použity tři křemíkové diody D1 až D3, zajišťující srážení napájecího napětí 4,8 V na hodnotu cca. 2,7 V (4,8 – 3 x 0,7).

Autor konstrukce však varuje před použitím klasických 1,5 V nebo alkalických baterií. Při kombinaci 4 x 1,5 V by napájecí napětí vystoupalo až na 6 V, což by pravděpodobně vedlo k poškození nejen LCD displeje, ale i řídicího mikrokontroléru.

Dioda LED1 indikuje provozní stav analyzátoru. Po zapnutí je dioda zhasnuta a rozsvěcí se až po zahájení maření. K tom,u dojde při změně hodnoty na některém ze vstupních pinů, kdy mikrokontrolér začne data zpracovávat a naměřené hodnoty uchovávat v dostupné interní paměti RAM (290 vzorků).

Softwar (firmware):
Jak je vidět z následujícího obrázku, velikost vyrovnávací paměti je 870 bajtů (v1.00), z čehož dva slouží pro uchování infomrace o čase a jeden zachycuje stav vstupních pinů. Ve verzi firmware 1.01 byla pro dosažení vyšší vzorkovací frekvence velikost vyrovnávací paměti snížena na 256 × 3 = 768 bytů, následující informace je tedy nutné rozlišit podle verze firmware, který chcete ve své konstrukci použít.


Obr. 3: Údaje zachycení mikrokontrolérem

Jak zařízení to funguje? Samozřejmě velice jednoduše! Po zapnutí napájecí přejde mikrokontrolér AVR do stavu čekání na spouštěcí impuls na některém ze čtyř vstupních pinů. Jakmile takový impuls přijde, začne mikrokontrolér měřit čas, který uplyne k dalšímu ze spouštěcích impulsů na kterémkoliv ze čtyř vstupních pinů. Délka vzorku je uložena v 16-bitové proměnné s názvem „čítač“. Následně dojde k uložení hodnoty do buferu, její doplnění o aktuální stav všech čtyř vstupních pinů a zvýšení indexu o hodnotu tři (dva byty pro čas a jeden pro hodnotu vstupních pinů). Tento proces se opakuje tak dlouho, dokud nedojde k naplnění kapacity celého dostupného bufferu (870/3 = 290 vzorů od triggerů). Jakmile k tomu dojde, zajistí mikrokontrolér vykreslení naměřeného průběhu do grafu na LCD displej.

Pro ovládání logického analyzátoru slouží tlačítka S2 až S4. Zobrazenou sekvenci průběhu lze stiskem tlačítka S3 posunout vlevo nebo stiskem S4 vpravo. Tlačítko S2 funguje jako lupa (zoom out) a přepíná zobrazení grafu mezi 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096 nebo 8192 vzorky.

Programování mikrokontroléru ATmega8:
Pro programování mikrokontroléru ATmega8 souborem miniLogicAnalyzer.hex je nutné nastavit zdroj hodit na externí krystal.


Obr. 4: Pojistky, které musí být nastaveny na mikrokontroléru ATmega8


Obr. 5: Deska s plošnými spoji (55×65mm) a rozmístění součástek

Více informací, včetně uvedených verzí firmwarů, je dostupných na webových stránkách autora, v následujících odkazech. Zájemcům o logické analyzátory doporučujeme přečíst rovněž článek Klon logického analyzátoru Saleae, který je u nás skladem včetně veškerého příslušenství.

Odkazy & Download:
Domovská stránka autora
4-input mini Logic Analyzer

Klon logického analyzátoru Saleae
v1.01 - Source code and hex of updated mini Logic Analyzer
v1.00 - Source code, hex, schematic, PCB and photos







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (2):

Zobrazit starší 30 dnů (2)...

host
2. Dne 05. 03. 2012 v 07:53 zaslal host
Bez titulku
Nápad dobrej, jeno by to chtělo "větší" display cca(240*128)


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
WIZ108SR - RS422/RS485
Převodník TCP/IP <-> RS422 / RS485 s RJ45 konektorem.
Skladem od 649 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007