Gradnja napredne ure z Atmega + RTC FM31256

[VolkD]

IMG_20220416_183623.jpg

No pa je. Zdaj je treba pe oprati ostanke fluksa.

[VolkD]

IMG_20220416_183611.jpg

Še z druge strani.

Zdaj moram pa stvar spraviti k pameti. Se bojim, da ne bo ravno enostavno.

[VolkD]

In ni bilo enostavno. Kar par stvari sem odkril, ki so narobe. V glavnem zaradi tega, ker sem hitel in uporabil napačne footprinte.

IMG_20220419_175214.jpg

Tudi s sw mi ni šlo tako, kot sem pričakoval. In ker je pri SW tako, da je, ko ne gre, najbolje pustiti, sem se odločil narediti novo ploščico.
Na to ploščico sem prispajkal le to kar je nujno, da ura sploh deluje.
Ob tej priliko naj se zahvalim S56FPW, ki ima oko sokolovo in mi je pomagal odkriti neželene stike med nožicami. Oči mi očitno ne delajo več kot nekoč in bo treba temu dati večjo pozornost.

[VolkD]

Danes sem pri fizioterapiji razgibal roko in kot je videti tudi možgane. Lotil sem se sw. Ni šlo ravno po željah, za povrh sem nekaj pojedel kar nebi smel. Ampak za ideje, je menda WC strašno dober.

AtmClock.jpg

Takole pa mi zdaj ATmega238 poriva uro na UART.

[VolkD]

Hahaha,... šele zdaj vidim, da sem se močno trudil pri nastavljanju startne ure, da bi res zadel sekunde, ampak pri minutah sem pa zgrešil za celo minuto

[VolkD]

Naredil sem nastavljanje ure preko terminalskega programa.
Celoten sklop funkcij, ki to počne bo uporabljen tudi pri kontroli ure preko GPS modula.

TimeAVR.jpg

Zaenkrat je zadeva poravnana z internetno uro. Program samo pobira informacije o času iz čipa FM31256 in čas izpisuje na terminal (UART).

Tisti o-ji na začetku so stvar debugiranja in jih kasneje ne bo. Povedo pa koliko imam še časovne rezerve pri odčitovanju vrednosti ure iz RTC čipa. Zaenkrat sem še na zelo zelo varni strani, kar se porabe časa tiče. Torej se s programom lahko igram. Z Arduino IDE sem prešel na Visual Studio Code in je zato igranje lepše in lažje.

[VolkD]

Pri HW delu sem medtem naredil naslednjo iteracijo. Popravil sem nekaj razporeditev pinov, spremenil nekaj elementov,... pri tem naredil še par napak. To in pa še nekaj idej je razlog, da bomo imeli tudi tretjo iteracijo.

[VolkD]

IMG_20220425_100946.jpg

No pa je tu. Trojka.
Popravljeno nekaj mojih neumnosti, popravljeno nekaj TH footprintov v smd, dodan termometer, urejeno napajanje goldcap kondenzatorja,... še kaj bi se našlo. Upam, da bo tole zadnja.

[VolkD]

IMG_20220425_110700.jpg

Žal sem danes prišel samo do tukaj. Za kaj več verjetno ne bo časa.

[VolkD]

IMG_20220425_225301.jpg

Tole je končano.

[VolkD]

IMG_20220425_224434.jpg

Še z druge strani.
Vidi se LED, ki na fotografiji sicer sveti, v resnici pa utripa s periodo 2 sekunde.

[VolkD]

Zadeva zna v tem trenutku nastavljati uro preko UART-a, preko UART-a se ura tudi izpisuje. To bo koristno za pošiljanje informacije o uri na prikazivalnik. No tale zadeva zna torej odčitovati uro RTC čipa FM31256 in jo vsako sekundo pošiljati na UART.
Če napajanje izklopimo, potem ura teče dalje, le LED in pošiljanje na UART ne dela več. Ob ponovnem vklopu se stanje normalizira in ura kaže pravilen čas.

Ta tretja iteracija zaenkrat še nima odkritih napak. Za razliko od prejšnje ima še termometer, prej pa smo že imeli indikator osvetljenosti, "senzor" zvoka, piskač,...

Sinoči sva sicer že delujočo kodo skupaj z Kroko-m uredila tako, da je bolj pregledna in verjetno deluje tudi hitreje. Spotoma sem se naučil še par drobnih trikov pri obvladovanju IDE in tudi par stvari, ki so še kako koristne.

Recimo tole:

if (nekaj%2=1) // izbira neparnih nekaj

sva zamenjala v

if (nekaj & 1) // naredi natančno isto, a se izognemo deljenju, ki je na osem bitnikih neugodno.

Kroko, hvala.

[VolkD]

Precej je še za narediti, a mislim, da bo šlo.
Do sedaj sem porabil , kar se RAM-a in Flash-a tiče nekako takole:

RAM: [=== ] 25.0% (used 513 bytes from 2048 bytes)
Flash: [== ] 19.0% (used 6132 bytes from 32256 bytes)

Upravičeno lahko predvidevam, da bi zadeva bila rešljiva tudi na kakšnem še manjšem mlinčku.

[VolkD]

Vsaj še ena iteracija bo. Pozabil sem dati pullup upor na DS18B20.

temper.jpg

Če tole drži, potem bom moral malo privit radiator,...

Koliko so sploh tile DS18B20 senzorji točni ?

[tilz0R]

0.5 stopinj

[kose19]

Mislim, da je DS18B20 na 0,0625 stopinje.

[VolkD]

Kar ne verjamem, da imam res 23°C v prostoru.
Ali je senzor pokvarjen, ali pa,... ja manj kot 1cm je oddaljen od procesorja. Verjetno ga bo treba dati na daljše žičke, ali pa narediti v SW kompenzacijo tega segrevanja.

[Protoncek]

Mislim, da je DS18B20 na 0,0625 stopinje.

Eno je točnost, drugo natančnost, tretje ločljivost. 0.0625 je ločljivost, kar pomeni, da senzor na tako decimalko (lahko) prikazuje temperaturo. natančnost pa je hudooooo manjša. Ne mešat tega.

[VolkD]

Senzor Ima dovolj dobro locljivost in natancnost. Problem je, ce je Ali pokvarjen, ali pa ce okolje nezeljeno vpliva nanj.

[Protoncek]

…pozabil si: “ali pa če je izvor aliexpress…”. Imam par kosov od tam, pa se med seboj razlikujejo tudi za več kot eno stopinjo. Več kot očitno prodajajo “izmet” iz proizvodnje… sicer je z “ročno kalibracijo” z znano natančno in točno referenco (TMP117) potem nekako uporaben.

[zanka]

Pozabil sem dati pullup upor na DS18B20

A kakšen 0603 ne najde prostora vmes med nogicama?

Na senzor seveda vpliva prisotnost (sevanja) drugih elementov in vsak dotik ... Daj ga na žice in pusti nekaj časa, da se prilagodi na temparaturo.

[VolkD]

Pozabil sem dati pullup upor na DS18B20

A kakšen 0603 ne najde prostora vmes med nogicama?

Najde, najde. Tudi 0805 je šel gor. Ampak ne more tak osostati. Tako, da bom za naslednjič popravil.

Na senzor seveda vpliva prisotnost (sevanja) drugih elementov in vsak dotik ... Daj ga na žice in pusti nekaj časa, da se prilagodi na temparaturo.[/quote] Ja, ne bo druge. Ampak to je relativno enostavno rešljivo.

[VolkD]

Evo, sw zdaj že zna brati napetost na fotouporu. To bo kasneje služilo nastavljanju osvetlitve prikazovalnikov (če bodo seveda imeli to opcijo).

[VolkD]

Tudi zvok se čuje. Kot nekakšen metronom je

[DusanK]

Kaj se zgodi četrto sekundo, da ledica takrat zelo zakasnjeno ugasne?

[VolkD]

Na uart se takrat izpiše cel kup debug podatkov. No tokrat sem to naredil nalašč, da vidim, če se potem sinhronizacija s FM31256 ujame. Ujame se že ob prehodu naslednje sekunde.

[VolkD]

urcs.jpg

Nekaj takega je pa takrat napisalo na terminal.

Še malo razlage:
mali "o" pomeni 100ms. Program torej izpiše za vsakih 100ms en"o".
Tista enica za tem "o"- jem pomeni, da je bilo v prostoru tiho. Če bi se drl, bi bila tam 0. Če bi govoril bi bilo malo nul in malo enic. Tole bom malo popravil z večjo vrednostjo kondenzatorja za diodo v vezju.
Temp: [številka] pomeni, da sem odčital temperaturo na DS18B20 in je zdaj tu prikazana.
Photo: [številka] pomeni vrednost z A/D pretvornika na delilniku napetosti v katerem je en upor fotoupor.

Vidi se, da mi ostane še nekaj več kot 100ms časa do branja naslednje sekunde.

Tale izpis je narejen med branjem FM čipa in med izpisom vrednosti ure na UART. Takoj za tem se pa obrne LED in seveda naredi klik na Buzzerju.

Iz tega vidim, da imam strahotno malo rezereve (100ms) znotraj ene določene sekunde. Paziti bom torej moral, da bom v okviru ene sekunde, zajemal in pošiljal na UART samo eno od več informacij. Najbolj potraten je senzor temperature. Vrača namreč vrednost v spremenljivki tipa float. Moral bi raziskati, če gre kako drugače.

[VolkD]

Še nekaj o vrednostih, ki se izpisujejo.

Jakost zvoka v okolju (na sliki zgoraj ni vidna nobena nula). Osciloskop pokaže dvoje. Prvo kar je je to, da je zadeva precej bolj občutljiva na ženski glas. To gre pripisati tistemu kondenzatorju, ki gre z mikrofona naprej na ojačevalnik. 100nF je očitno premalo in ga bom povečal najmanj na 1uF.

Photo. Teoretično bi lahko dobil vse vrednosti v obsegu od 0 do 1023. V resnici ne gre tako. V praksi dobivam vrednosti med 180 in 950. Te vrednosti bom preko funkcije, ki jo moram še narediti spremenil v neko lestvico osvetlitve okolja. Lestvica bo šla od 0 do 99. To bo potem tisto, ki bo krmililo kako močno naj svetijo številke v enoti prikazovalnika. Nekateri prikazovalniki so taki, da se jim regulacija osvetlitve ne da aplicirati. Spet drugi so taki, da imajo 3 različne stopnje jakosti. Pri 7 segmentnih se da stopnja jakosti regulirati skozi PWM.

Temp. Temperatura, ki se izpisuje je nedvomno prava. Senzor ni "kitajski" in ni pokvarjen. Problem, da kaže precej več kot je pričakovanih 20°C, mogoče še malo manj, je v tem, da ne merim temperature prostora, ampak temperaturo v sami bližini mikrokontrolerja.
Rešitve so dve:
- speljem senzor z žičko in ga postavim nekam v prostor, kjer bodo ostale stvari imele majhen vpliv nanj (torej ne nad radiator ali k oknu).
- pustim senzor kjer je in naredim "kompenzacijo" vpliva mikrokontrolerja nanj.
Lahko bi si omislil še en senzor in imel prikaz zunanji notranje,... v tem primeru bi upošteval obe rešitve.

[GJ]

Najbolj potraten je senzor temperature. Vrača namreč vrednost v spremenljivki tipa float.

No tole sigurno ni res, če uporabljaš DS18B20, vrne temperaturo kot 16 bit Integer. Glej datasheet. Nekaj povsem drugega pa je, če ti uporabljaš nek "driver" za DS18B20, ki ti vrne rezultat kot float.

LP GJ

[Protoncek]

Seveda ti senzor vrne integer, a je ta podatek neuporaben za pošiljanje naprej. Zadevo je pred pošiljanjem treba pretvorit v "human readable" obliko, torej: temperaturaPIKAdecimalka.

[VolkD]

Torej bo treba DallasTemperatureh/cpp knjižnico poiskati in predelati.
Tudi prav.

[VolkD]

Torej bo treba DallasTemperatureh/cpp knjižnico poiskati in predelati.
Tudi prav.

Sem malo pogledal stvari. Niti tega ne bo treba, je v knjižnici tudi funkcija, ki vrne uint16 vrednost. Potem pa malo telovadbe, da dobim dve številke. Zagotovo bo manj potratno kot pa cela float logika.
Me pa vseeno zanima ali bo copiler/linker vseeno pobral vse okrog float, ali bo pametno ugotovil, da float matematike sploh ne potrebujem.

[GJ]

Seveda ti senzor vrne integer, a je ta podatek neuporaben za pošiljanje naprej. Zadevo je pred pošiljanjem treba pretvorit v "human readable" obliko, torej: temperaturaPIKAdecimalka.

Ahhh...
Vrednost, ki jo dobimo iz DS18B20 ni uint16 kot pravi Darko teveč je int16.
Torej glede na datasheet, zadnji štirje biti so decimalke, ostali biti so celo število.
Recimo, da se ta variabla imenuje Data.
Če je Data negativen ga negiraš in si zapomneš predznak -, da ga kasneje izpišeš
Celi del je enak: Data >> 4; Ko pretvarjaš v string zgolj pretvoriš dobljeno v število in dodaš decimalno piko, če decimalni del ni 0.
Decimalni del je enak: Data && 0x000F; Ko pretvarjaš v string ne delaš s float ampak z uint16, da pohitriš izvajanje. In sicer Decimalni del pomnožiš s 625 (0.0625 je resolucija) in dobljeno vrednost zamakneš za 4 mesta. Če je mest manj kot 4 dodaš ničle.
Še bolje/hitreje je, če narediš kar tabelo s 16 vrednostmi stringov dolžine 4 charakterje v naprej. Torej "0000","0625,"1250"...


LP GJ

[Protoncek]

Hm...
jaz sem to mislil veliko manj "znanstveno". Če naj bo tole univerzalna zadeva, katero bo bralo več različnih displejev (kot je bilo nekako dogovorjeno), potem mora po uart-u ven dajati neko univerzalno številko, to pa je recimo 21.7, kar pa ni int, kar daje ven senzor. To je vsa znanost z moje strani.
Lahko pa bi se dogovorili, da se temperatura pošilja recimo kot "vrednost x 100", kar pa bi potem dalo int, pa naj potem LCD to ustrezno obdela...

[VolkD]

Protoncek, malo si pomešal. Tole o čemer govorimo je 1wire komunikacija med senzorjem in uC-jem.
Po uartu bo pa ven hodila ura v čisto lepi obliki.
Ja moral bom počasi definirat standard, da bo kdo drug začel delat prikazovalnik.
Trenutno imam narejeno tako da prva črka pove katera informacija sledi :
Datum:
Dll:mm:dd
Čas:
T:hh:mm:ss

Ostalo še ni definirano.

[VolkD]

Je kar izziv narediti, da lahko alarm, ki je bučen ugasneš z zvokom.

Prva ideja se je končala slabo. Alarm je zaradi tega ker je zvočen, ugasnil sam sebe

[VolkD]

Že lahko napovem novo iteracijo. Razlog je preprost:
- manjka en upor na 1-wire senzorju
- premik A/D z ADC7 na ADC1. Ta premik sem naredil zato, ker ATMega 328 v DIL ohišju nima ADC7. Ideja je narediti to platko tudi v TH verziji.
- premik Buzzerja na PC2 pin. Na tem pinu je mogoč PWM.
- dodatno speljani signali z pinov od PD4 do PD7 preko tranzistorjev (open colector) na konektor.

[Kroko]

Namig.

Če potrebujemo samo par decimalk, recomo 0.25, 0.5, 0.75 lahko komot uporabljamo celoštevilčni tip, shiftan v levo. Desne bite imamo za decimalke. Vse aritmetične fukncije delujejo tudi s takimi števili in ni potrebno nič komplicirat.

Tako na primer 32bitni int lahko uporabimo za vrednosti od 0 do milijon in decimalke po koraku 0.0625. Shift je v tem primeru 4.

[VolkD]

Že lahko napovem novo iteracijo. Razlog je preprost:...

UraN01.jpg

Mislim, da si zdaj ne bom več zmišljeval in da je to to. Za testiranje sw je pa zaenkrat dovolj dobra stara, tako, da bo tole še malo počakalo na izdelavo.

[VolkD]

Žal ni šlo brez ene žičke. Ampak tiskanina je pa še vedno enostranska in je prikladna za izdelavo doma.

URA_smd.jpg

Slika je le za informacijo - ni v pravem merilu.

ura_SMD.pdf

Tole pa je prava predloga za izdelavo.

[VolkD]

Če kdo ne mara SMD,....

TH_ura.jpg

Na voljo bo tudi TH verzija.

[VolkD]

TH_ura1.jpg

Še malo pa bo. Samo še povezat je treba,...

[VolkD]

TH_ura2.jpg

Zdaj je pa vse zloženo skupaj. Tudi povezano je, treba je le še malo polepšati vezje, paziti na debeliko povezav,.... Še kako uro pa bo.

[VolkD]

Ura_TH.pdf

3D pdf.


Prosim če pregledate, mogoče je kje še kaj za popraviti.

Ura_TH_F1.jpg

[VolkD]

Pozabil povedati - tri žičke so. Vedno povezujejo maso med posameznimi deli. V 3D pdf se to lepo vidi.

[VolkD]

IMG_20220505_154854.jpg

Tole je SMD verzija. Je treba še obrezat in očistiti toner. Ja pa luknje zvrtat.

[VolkD]

IMG_20220505_155122.jpg

SMD verzija.

[VolkD]

IMG_20220505_162448.jpg

Tole je pa TH verzija.

Če zdaj pogledam tole, me kar groza prime,... Vse te luknje bo treba vrtati!

[VolkD]

O nisem pozabil na ta projekt, le počasneje gre, ker imam še veliko drugega.

IMG_20220512_122008.jpg

TH verzija je dobila luknjice. Kar precej dela je s tem. Moram prešteti luknjice.

[Protoncek]

Mene pa zanima, kako potem, ko preluknjano PCB polotaš dobiš iz luknjic vso svinjarijo? Jaz zadnje čase raje delam obratno. Ostanki topila/kolofonije/karkoli... se namreč tako vsedejo v luknje, da jih z ničemer ne spravim ven...
Uporabljam pa pasto (kupljeno tu, na forumu preko oglasov). Namažem na tanko in z debelim spajkalnikom grem čez. Je polotano v nekaj sekundah. Gre tudi s fenom, a imam občutek, da je lepše z debelo konico spajkalnika.