В один прекрасный момент я задумался — а какого черта я трачу столько времени на сооружении разного обвяза при отладке новых модулей и при подготовке экспериментов?
Ведь все можно сделать в единой отладочной плате, чтобы можно было просто соединить нужными перемычками блоки и получить сразу кусок решения. Нужна была демоплата.
Что такое демоплата? Демоплата это универсальный полигон для экспериментов. Идеальное средство для быстрого старта. На ней смонтирован микроконтроллер, а также вся необходимая обвязка для его работа. Плюс разные полуфабрикаты, позволяющие облегчить эксперименты.
Готовое устройство, где все уже подключено, разведено как надо. Купил включил работай. Риск что-либо сжечь в ходе экспериментов снижен максимально. Где нет нужды парить мозг проблемой чем прошить, как запустить, Как правильно все подключить. Первые шаги делаются быстро и легко.
А потом, когда ты уже освоишься с контроллером, то запросто можно посмотреть как сделано на демоплате и перенести это решение в свое устройство.
В принципе, идея не нова — по такому пути идет компания Микроэлектроника с их демоплатой EasyAVR5 (от 7 до 9 тысяч рублей). Плата замечательная, но на мой взгляд дороговата и многие фичи там избыточные и одноразовые. В том смысле, что раз побаловался, изучил и больше они не интересны. А кое чего нет вообще, например возможности по быстрому сварганить аналоговую цепочку или фильтр.
Плюс ко всему, в исходном варианте EasyAVR5 идет голой, только плата с простейшей периферией вроде светодиодов и кнопочек, а LCD дисплеи модули расширения надо покупать отдельно и стоят они тоже негуманно. Основную же стоимость добавляет многослойная плата с кучей джамперов и переключателей, позволяющая витиевато все это коммутировать.
Такой расклад меня не устроил поэтому я посидел несколько дней, поворошил в памяти все основные грабли и неудобства которые мне приходилось часто решать, попытался продумать какие задачи мне еще предстоит расковырять и что для этого неплохо было бы подготовить и получилось вот что:
 |
Концепция была отличной от традиционных отладочных плат. Я не стремился до предела нафаршировать ее разной периферией, но постарался по максимуму облегчить и ускорить подключение к ней чего угодно.
Вот фичи которые мне удалось реализовать:
Независимость и взаимозаменяемость контроллеров
Микроконтроллер должен быть максимально независимым. То есть не должно быть такой ситуации, что вот эти вот ножки жестко завязаны на LCD дисплей, а эти на матрицу кнопок. Это можно легко развести и будет красиво смотреться, но когда переносишь в реальное устройство то куда лучше разводить плату как тебе удобно, а не как она у тебя разведена и запрограммирована!) на монтажной плате. Поэтому у меня есть независимые блоки, соединяющиеся длинными проводными перемычками в любом порядке.
Где это возможно я старался делать с помощью обычных комповых джамперов. Сам микроконтроллер может быть любым из сороконогих от ATMega8535 до ATmega32. По дефолту стоит Mega16.
Вся прелесть архитектуры AVR в том, что их микроконтроллеры различаются, по большей части, лишь количественно больше/меньше ног, флеша, памяти, периферии. А сам код совместим.
Так что если надо перебросить код с ATMega16 на Atmega8 или ATTiny2313 то достаточно только поменять файл макроопределений *.inc А остальное останется почти также. Ну может заменить название некоторых битов и регистров, тут компилятор сам подсветит ошибку. Причем я говорю про код написанный на ассемблере !!!). Если же писать на Си, то править вообще скорей всего ничего не придется, только лишь указать другой тип МК.
Встроенный внутрисхемный программатор и гибкая система прошивки
Основная работа с платой идет через bootloader.
Это позволяет быстро зашить программу, а также полностью защищает от классических ошибок начинающих блокировки кристалла неправильно выставленными FUSE битами. Посредством загрузчика нельзя что-либо испортить.
Также, зашив контроллер демоплаты специальной прошивкой ISP программатора, демоплата легко превращается в ISP программатор, способный прошить AVR контроллер другому независимое устройству, например вашей самостоятельной разработке. Для этого нужен всего лишь специальный шнур входит в комплект).
 |
Если же вдруг потребуется подкорректировать FUSE биты процессора демоплаты или залить bootloader в новый процессор при модернизации платы на более мощный контроллер), то это не составит проблемы.
 |
Ведь в плату встроен скоростной USB программатор, способный прошивать практически все виды контроллеров серии AVR.
Для работы с ним используется мощная и очень популярная консольная программа avrdude Windows,Linux,MacOS).
А также простая графическая оболочка GUI (SinaProg), на случай если вас смущает консольный интерфейс avrdude.
Также можно прошить прошить программу через интерфейс JTAG.
Внутрисхемная отладка
В плату встроен дополнительный микроконтроллер который может организовать внутрисхемную отладку по интерфейсу JTAG.
 |
JTAG это мощнейший инструмент, позволяющий заглянуть в недра реально работающего контроллера. Найти ошибки в программе или разобраться в запутанной логике устройства.
С помощью JTAG можно:
- Пошагово выполнять программу в реальном контроллере.
- Смотреть состояние регистров, переменных, вручную их произвольно менять.
- Ставить точки останова на разные ключевые события.
- Прошивать микроконтроллер и менять fuse биты.
Отладка идет в AVR Studio там же где и пишется программа.
При желании можно зашить в контроллер JTAG адптера любую другую программу и использовать ее как вспомогательный микроконтроллер. А когда нужда в дополнительном контроллере отпадет сменить прошивку обратно на JTAG.
Все прошивки и инструкции по перешивке контроллера прилагаются.
Возможность задать разное питающее напряжение для основной системы
Можно запитать всю систему как от 5 вольт, так и от 3.3 вольт.
 |
Для чего на плате смонтирован дополнительный вводной преобразователь. Это бывает полезно при отладке низковольной аппаратуры.
Возможность задать любую частоту.
Отключаемые и сменные кварцы, наличие отключаемого часового кварца для реализации часов реального времени.
Упор на развитие интерфейсов.
SPI, I2C, USART — все выведено и сгруппировано так, чтобы можно было одним сплошным шлейфом утащить это на какой либо внешний модуль и не устраивать паутину из проводов.
Плюс подключаемый внешний обвяз для тех интерфейсов которые того требуют. Например, i2c требуют подтягивающих резисторов на шине. Воткнул пару джамперов и они уже есть.
Возможность питания из разных источников.
Чтобы без проблем можно было заставить питаться плату от USB шины, от блока питания на 9…12V, от грохотки батареек или ISP кабеля программатора.
Все это задается джамперами и с защитой от переполюсовки.
Раздельное управление питанием основного модуля и внешних подключаемых модулей.
Я сделал рубильник главного питания и рубильник вторичного питания, который отключает шину вторичного питания.
Удобно, например, когда надо чтобы МК работал, а внешняя периферия была обесточена. Щелк рубильничком и не надо дергать проводки. Или обесточил рубильником, а сам завел питалово на ту же шину с более мощного источника. В свое время мне этой возможности не хватало, поэтому добавил.
Есть маломощный источник напряжения на 3.3 вольта и 100мА для питания разной низковольтной аппаратуры. Например, дисплеи от сотовых телефонов работают на 3.3 вольтах.
С возможностью связи с компом.
Я сразу же заложился на микросхему преобразователь USB-UART FT232RL. Таким образом, я получил готовый интерфейс для связи с компом с надежными и стабильными драйверами, работающими как под виндой, так и под Линухи всякие. И не требующий редкого ныне COM порта.
Два щелчка дип переключателя и микроконтроллер готов к обмену данными с компьютером.
Опять же, следуя концепции изоляции МК, я не стал наглухо заводить терминал на выводы контроллера, а сделал их отключаемыми и вывел на штыри, что позволяет повесить терминалку куда угодно, не обязательно на МК.
Программный USB
Существует очень много проектов на программном USB драйвере от OBDEV. Чтобы не стоять в стороне от прогресса я добавил в свою плату второй USB с необходимым обвязом из резисторов и стабилитронов.
 |
Так что если захочется реализовать в отладочной плате софтверный USB то достаточно будет просто бросить два проводка до контроллера.
Индикация
Наличие питания, причем соответствующим светодиодом показывается с какого источника это питание подведено.
Индикация передачи данных по последовательному порту.
Возможность в одно движение, не создавая паутины, джамером подключить четыре светодиода а так как они подключены к ШИМ, то можно и плавно управлять их яркостью).
Светодиодная линейка которую можно проводками прицепить куда угодно.
Плата комплектуется сьемным блоком с LCD на 2 строки 16 символов в каждой, на базе HD44780.
 |
Гибкое управление подсветкой дисплея. Можно поставить джампер сразу на шину питания и включить дисплей на постоянную работу, а можно подать ШИМ сигнал с ноги микроконтроллера и управлять подсветкой плавно.
Управление
Четыре независимые кнопки с замыканием на землю
Четыре независимые кнопки с двумя свободными концами — можно подключить их на что угодно.
 |
Восемь штырей состояние которых определяется DIP переключателями — может быть в режиме Hi-Z, PullUp 10k или GND. Очень удобно когда отлаживаешь сторонний модуль и надо на разные его входы подавать то единицу, то ноль, для входа в разные режимы. Да и вообще пригождается постоянно.
Простейший аналоговый обвяз
Для ШИМ часто нужен простейший RC фильтр чтобы из прямоугольного получить постоянное напряжение. У меня такой фильтр на любой из четырех ШИМ каналов подключается одним лишь джампером.
 |
Раз и имеем фильтр.
Также есть независимая RC цепочка из конденсатора и переменного резистора, что позволяет менять постоянную времени этой цепи. С помощью джампера эту RC цепь можно подключить к одному из входов АЦП и она послужит фильтром низких частот.
 |
Три подстроечных многооборотных резисторов на 10к с выводами на штырях помогут организовать нужное сопротивление или послужат делителем напряжения.
Два переменных резистора, один из которых сразу подключен как делитель и может быть заведен на АЦП установкой джампера, другой же независимый и используется произвольно.
Небольшая цанговая макетная панель,
Если же возможностей платы вам вдруг не хватит и захочется собрать еще какой-либо узел, то к вашим услугам монтажная панель, с классической группировкой контактов.
 |
Контакты цанговые, что обеспечивает надежную работу, а также отпадает нужда в специальных проводках. Цанговое гнездо плотно хватается даже за зачищенный проводок от витой пары, обеспечивая отличный контакт.
Преобразователь логических уровней
Простейший восьмиканальный резистивный делитель, неплохо зарекомендовавший
 |
себя при связи мобильного телефона Siemens напомню он работает от 3.3 вольт) с 5ти вольтовым микроконтроллером.
Низкая цена
Гораздо ниже чем отладочные платы других производителей, при этом с куда более низким функционалом. Подробности и контакты в конце статьи.
Доставка
По России осуществляется посредством почты России. Стоимость доставки составляет 200р. Средний срок доставки полторы-две недели.
Также осуществляем доставку по ближнему и дальнему зарубежью, лишь бы не было ограничений на ввоз приборов.
Доставка в этом случае стоит 15$, отправляется обычной наземной почтой. Могу отправить и каким-нибудь DHL, но стоить это будет едва ли не столько же сколько вся плата 🙁 цены у них варварские.
Контроль качества
Все платы проходят предполетную цепную проверку работы и контроля качества.
Цепная проверка состоит из нескольких этапов.
- Визуальный осмотр. Проверяется красота и качество пайки. Наличие перемычек и непропая. Чтобы все детали стояли ровно и были впаяны правильно. Чтобы радовало глаз. Джамшутинг отправляется на переделку.
- Подключение к компьютеру. При этом происходит проверка работы преобразователя FTDI USB-USART
- Самопрошивка встроенным программатором управляющей программы JTAGa. При этом проверяется работа программатора FTDI.
- Прошивка через интерфейс JTAG главного контроллера платы. При этом проверяется корректность работы интерфейса JTAG.
- Заливка демопрошивки через Bootloader. При этом проверяется работа бутлоадера.
- Проверка работы демопрошивки. Что дает визуальное подтверждение работы индикации платы.
- Проверка питания и контрольных напряжений.
В результате такой проверки происходит естественное и неизбежное тестирование всех ключевых узлов. Так что неисправная плата просто не покинет стол монтажника.
Комплектация:
- Собраная и протестированная плата с контроллером ATmega16. Контроллер прошит загрузчиком.
- LCD дисплей WH1602 текстовый, две строки по 16 символов. C подсветкой
- 2 кварца на 16 и на 12мгц.
- 1 метр разноцветного шлейфа
- 100 контактов BLS для изготовления соединительных проводков
- Кусок пупырчатого полиэтилена для достижения состояния душевного спокойствия.
- Полная документация высылается после покупки по электронной почте
Краткая Документация
- Краткое техническое руководство
- Инструкции по быстрому старту
- Инструкция по самопрошивке и программатору FTBB
- Уроки по микроконтроллерам AVR
Форум поддержки и контактная информация
Форма заказа
forum.easyelectronics.ru Pinboard
Наличие, поставки, текущее состояние дел
Гарантии
Если же так получилось, что вы, не смотря ни на что, получили неисправную плату, то я без разговоров обменяю ее на исправную, компенсируя почтовые расходы за свой счет.
Почта России? А дойдет?
 |
Сто квитанций об отправке плат. Сто подтверждений о доставке На данный момент уже около двухсот.
Предоставляется треккинг по которому путь посылки можно отслеживать. Для сомневающихся мы можем послать и почтовой службой EMS/DHL. Дотащат до двери, но, естественно, будет стоить дороже.
Да, в дальнейшем, все примеры Учебного Курса AVR на моем сайте будут построены (а старые уроки подправлены и дополнены) на базе этой макетной платы. Имея на руках одинаковый инструментарий мне будет проще обьяснить что надо сделать, а вам будет проще повторить то, о чем я пишу процесс обучения будет намного более эффективным.
Также планируются модули расширения, развивающие функционал демоплаты, добавляющий новые функции, превращающие ее в мощный микроконтроллерный конструктор
Как купить? В моем интернет магазине! Или пишите на [email protected], там же вы сможете задать свои вопросы по плате, доставке или способах оплаты
Оцените статью!