PIC AXE pro naprostého začátečníka (akt. 24.3.2014)

Protože pár z vás projevilo zájem o to brutální blikátko, které jsem dneska přitáhl do hodiny, a nebylo mnoho času se věnovat detailům, činím tak tady.

Upozornění: tento článek se nevěnuje jemným nuancím a zavádí určitá zjednodušení, která jsou z pohledu začátečníka nepodstatná.

Vo co go?

Mikroprocesory PICaxe jsou založené na architektuře PIC, vyráběné firmou Microchip Technology. Jediným rozdílem je, že na PICAXE je rovnou nahrán program, který usnadňuje naprogramování. Nemusíme se tak od začátku otravovat s různými JTAGy, céčkem a podobnými věcmi.

Programuje se v jazyce postaveném na BASICu, do procesoru nahrajeme program sériovou linkou přímo z vývojového prostředí. Pokud máme počítač bez sériového portu, vypomůžeme se převodníkem z USB na sériový port (viz. dále).

Vývojové prostředí, PICAXE Editor, je zdarma a můžeme si v něm program odladit bez toho, aniž vlastníme konkrétní mikroprocesor.

Jaké kontroléry jsou k mání

My se budeme zajímat o PICAXE 08 M2 a PICAXE 18 M2. Číslice (08 a 18) značí počet vývodů (pinů), M2+ (zatím) poslední řadu kontrolérů s mnohými vylepšeními oproti předchozí řadě.

Relevantní sortiment je ZDE (anglicky)
Stručný popis jednotlivých typů je ZDE (česky)

Co teda budu potřebovat...

...a co mě to bude stát?

Mikrokontrolér

Kontroléry nakupuji ve Snail Shopu (ZDE), menší vyjde na 49,-, větší na 109,- (tj. prostě jednou nepůjdete do hospody a máte na dlouhé večery o zábavu postaráno).

Doporučuji koupit větší, protože víc nožiček - víc srandy.

Sériový kabel

Pro přenos programu do mikrokontroléru potřebujete sériový kabel. Buď si jej vyrobíte (třeba ze staré myši, jde jen o konektor a tři drátky), nebo si jej kupte za lidových 66,- ZDE.

Převodník USB-COM3

Tak teď je bude opravdu drahé. Kdo nemá sériový port na počítači, tak ho to bude stát navíc 320,- ZDE, případně 200,- na ALZA.cz ZDE.

Držák tužkových článků

Protože napájecí napětí je pro PICAXE od 1.8 do 5.5V, jeví se mi i s přihlédnutím na možné další periférie vhodné použít napájení 3 tužkovými články. Odběr je malý, proto akumulátorů netřeba, byť je osobně používám, bo je mám v šuplíku.

Doporučené pouzdro na mikrotužky za 43,- (ZDE) má navíc vypínač, což se vždycky hodí.

Nepájivé pole (breadboard)

Pro experimenty skvělá věc, jen zasuneme součástky a je vymalováno. Ceny jsou hodně variabilní, třeba za 108,- ZDE má navíc zámky, takže jich lze v případě potřeby zaklapnout více do sebe.

Jinak doporučuji propátrat Aukro, kde je větší výběr a nižší ceny.

Propojky

Pokud nemáte doma hromádku palníkových drátů od rozbušek, či jiné vhodné vodiče, bude asi lepší koupit nějakou sadu. Ceny v čechách jsou dost vysoké, 315,- ZDE, vyplatí se proto koupit někde u číňana a pár týdnů si počkat.

TADY je něco za necelých 8 USD včetně breadboardu. S tímto obchodem mám dobré zkušenosti, platí se kartou, poštovné do České republiky, pokud netrváte na expresním doručení, je zdarma.

ULN2804A

Porty mikrokontroléru neutáhnou velkou zátěž. Pokud tedy potřebujete ovládat nějaké motory, nebo výkonové LED, tak se bez této součástky neobejdete. Každý z jejich 8-mi vývodů umí 0.5A a lze je řadit paralelně, takže maximum je 4A.

V kusovce je pořídíte za 18,- třeba ZDE. Typů je více, pro naše účely vyhoví asi každý.

Důležité součástky

Tyto součástky jsou potřeba pro správné připojení mikrokontroléru k počítači a k jeho správné funkci, ceny jsou haléřové až korunové, vše jsem nakoupil ve Vsetíně v Domě kultury, tuším že je to tento obchod DELPRO:

• Resistor 22k
• Resistor 10k
• Blokovací kondenzátor 1n (nutné zejména v ostrém provozu)
• Odrušovací kondenzátor 100n (nutné zejména v ostrém provozu, např. v modelu)
• Konektor se zámkem XINYA PSH02-03WG (protikus k sériovému kabelu)

Nedůležitá další šepleť

LED buď zkanibalizujeme z nějakého zařízení, případně koupíme kusovku, nebo, jsme-li při penězích, rovnou celou sadu. K dostání například v EZK v Rožnově.

Pokud připojíme obyčejné LED na vývody mikrokontroléru, měly by se spálit, ale kupodivu vydrží. Přesto je lépe je připojit přes nějaký rezistor, obecná hodnota 330 ohmů by měla stačit. Pokud chceme být přesní, použijeme nějakou internetovou kalkulačku pro jejich výpočet. Rezistory koupíme opět v celé sadě v EZK, nebo jako kusovku za pár korun. Dobrý je také obchod v Domě kultury ve Vsetíně, naproti Policii ČR.

Vývojové prostředí PICAXE Programming Editor

Stáhneme ZDE, měla by tam být i nějaká verze pro Linux.

Fritzing

(Kliknutím obrázek zvětšíte)

Pokud chcete svou práci pěkně zdokumentovat, tak tento program je prima. Dokonce navrhne schema a tištěný spoj, který si online můžete nechat vyrobit.

Ke stažení ZDE, program je freeware, ale můžete přispět tvůrci nějakým grošem.

Seriál PICAXE - procesor pro neprogramátory

Vycházel v RCrevue od čísla 1/2009, autorem je ing. Michal Černý.
Je to skvěle napsán s množstvím praktických a nenáročných zapojení. Seriál lze dohledat na webu. Pokud neuspějete, napište mi.

Další zdroje informací a manuály

PICAXE - příručka programátora (PDF, CZ) (ZDE)
Rozsáhlá, byť ne kompletní, příručka jazyka Basic pro PICAXE.


PICAXE řady M2 - krátké seznámení (PDF, CZ) (ZDE)
Mikrokontrolérům PICAXE se vývoj nevyhýbá a dospěly nyní do verze M2 (rok 2014). Jejich parametry jsou obsahem tohoto dokumentu.


Getting Started - Essential reading for the PICAXE system (ENG) (ZDE)
Stránka s manuály přímo u výrobce. Čtyři z nich jsou zkopírovány na vos.xpari.cz, linky jsou zde:

• Section 1 - Getting Started
• Section 2 - BASIC Commands
• Section 3 - Microcontroller interfacing circuits
• Section 4 - Using Flowcharts

LED (PNG) (ZDE)
LED bude pravděpodobně součástí vašeho prvního zapojení. Abyste nemuseli hledat její zapojení po všech čertech, tak jsem její schéma doplnil i zde.

PICAXE (PDF)- Mikrokontrolér pro začátečníky a snadné použití (ZDE)
Text byl zveřejněn v modelářském časopisu Praktická Elektronika - Amatérské Radio jako seriál článků. Seriál, který si vzal za cíl představit na příkladech mikrokontroléry PICAXE a jejich programování v časopise určeném pro amatérské i profesionální elektroniky.