reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© orcearo dreamstime.com Komponenty | 03 wrze艣nia 2015

Atmel dla Internet of Things: cz臋艣膰 VI

Wybrane peryferia uk艂ad贸w Atmel z rdzeniem Cortex-M0+
Peryferia dla rodzin uk艂ad贸w Atmel, pracuj膮cych z rdzeniem Cortex-M0+, s膮 wyr贸偶nikiem oferty producenta na rynku mikrokontroler贸w. S膮 one dost臋pne dla uk艂ad贸w: SAM D20, SAM D21, SAM D10/D11, SAM L21, SAM C20/21.

PTC (Peripheral Touch Controller)

PTC, czyli Peripheral Touch Controller jest to sprz臋towy modu艂 do obs艂ugi technologii przycisk贸w pojemno艣ciowych. Do tej pory w ofercie Atmel by艂y dedykowane uk艂ady realizuj膮ce te zadania, b膮d藕 na zasadzie do艂膮czenia odpowiedniej biblioteki do projektu, zadaniem tym m贸g艂 zajmowa膰 si臋 mikrokontroler. Teraz obs艂ug膮 tej technologii zajmuje si臋 dedykowany modu艂, kt贸ry dodatkowo zosta艂 wyposa偶ony w filtry oraz inne mechanizmy maj膮ce zapewni膰 poprawne dzia艂anie. W ramach tej technologii realizowa膰 mo偶na trzy rodzaje konstrukcji, s膮 to standardowe przyciski, slider鈥檡, oraz k贸艂ka.



Rys. 1. Typy czujnik贸w.

Odczyt, czy tez wykrycie dotkni臋cia, odbywa si臋 przy wykorzystaniu jednej z dw贸ch dost臋pnych metod pomiaru. S膮 to self capacitance oraz mutual capacitance.



Rys. 2. Metody pomiaru.

Metoda Self Capacitance
  • U偶ywa tylko jednej elektrody (linia Y):
    - przycisk mo偶e by膰 obs艂u偶ony przez jeden kana艂
    - k贸艂ko i slider s膮 obs艂ugiwane przy u偶yciu trzech kana艂贸w
  • Metoda odporna na zak艂贸cenia, bardzo 艂atwa w implementacji, przeznaczona dla aplikacji z niewielk膮 ilo艣ci膮 przycisk贸w
  • PTC wspiera do 16 kana艂贸w typu self capacitance



Rys. 2a. Metoda pomiaru Self Capacitance.

Metoda Mutual Capacitance:
  • U偶ywa pary elektrod (linie X-Y):
    - Przycisk u偶ywa jednego kana艂u X-Y
    - Slider i k贸艂ko mo偶e by膰 skonfigurowany tak, aby u偶y膰 od 3 do 8 kana艂贸w X-Y w zale偶no艣ci od rozmiaru
  • Dedykowana do aplikacji z du偶膮 ilo艣ci膮 przycisk贸w
  • Du偶o lepsza odporno艣膰 na zak艂贸cenia
  • PTC wspiera do 256 kana艂贸w



Rys. 2b. Metoda pomiaru Mutual Capacitance.

QTouch Composer

Aby u艂atwi膰 in偶ynierowi budow臋 urz膮dzenia z klawiatur膮 pojemno艣ciow膮 Atle, zupe艂nie bezp艂atnie udost臋pnia dedykowane narz臋dzia. S膮 one cz臋艣ci膮 Atmel Studio i mo偶na je pobra膰 ze strony producenta, pod nazw膮 QTouch Composer, w sk艂ad kt贸rego wchodzi QTouch Project Builder oraz QTouch Analyzer. Pierwsze narz臋dzie s艂u偶y do 鈥瀟worzenia” nowego projektu. Mo偶na przy wykorzystaniu narz臋dzia graficznego wybra膰 metod臋, wskaza膰 typ elementu, nast臋pnie wybra膰 mikrokontroler, wskaza膰 piny do kt贸ry pod艂膮czone b臋d膮 elektrody, dodatkowo mo偶na zmienia膰 ustawienia pomiaru. Na podstawie tych ustawie艅 generowany jest kod, kt贸ry mo偶na do艂膮czy膰 do projektu.



Rys. 3. QTouch Composer.

Poprawne skonfigurowanie PTC to tylko jeden z etap贸w powstania produktu. Potrzebne jest jeszcze narz臋dzie, kt贸re umo偶liwi in偶ynierowie, przeprowadzenie test贸w oraz odpowiedni膮 modyfikacj臋 wcze艣nie ustawionych parametr贸w. W艂a艣nie po to powsta艂 QTouch Analyzer. Narz臋dzie to 艂膮czy si臋 z mikrokontrolerem i w czasie rzeczywistym odczytuje i wizualizuje aktualne warto艣ci zar贸wno parametr贸w jak i pomiar贸w. Daje to in偶ynierowi mo偶liwo艣膰 dostosowania parametr贸w, kszta艂tu elektrod, uk艂adu zasilania, do takiego poziomu, aby urz膮dzenie dzia艂a艂o poprawnie.



Rys. 4. Qtouch Analyzer.

W oparciu o funkcjonalno艣膰 PTC mo偶liwe jest zbudowanie Surface sensor. P艂ytka ta bazuje na metodzie Mutual Capacitance. Mo偶liwe jest budowanie aplikacji paneli dotykowych, w tej chwili dost臋pne s膮 opcje 2,7鈥欌 oraz 5.5鈥欌. Prac臋 mo偶ne wspiera膰 QTouch Analyzer.



Rys. 5. Qtouch Surface sensor.

Aby jeszcze u艂atwi膰 start z PTC, w ofercie s膮 dedykowane zestawy rozwojowe:



Rys. 6. PTC 鈥 zestawy rozwojowe.



Film 1. Przyk艂ad wykorzystania modu艂u PTC

Komunikacja bezprzewodowa

Komunikacja bezprzewodowa stale zyskuje na popularno艣ci, a rozwi膮zania typu single-chip, czyli integracja mikrokontrolera oraz uk艂adu radiowego w jednej obudowie, staj膮 si臋 bardzo popularne, a w wielu aplikacjach wr臋cz wymagane. Dlatego te偶 Atmel do oferty doda艂 uk艂ady serii SAM R21. Jest to po艂膮czenie serii SAM D21 oraz transceivera AT86RF233. Wspomniane uk艂ady s膮 zgodne z IEEE 802.15.4 przez, co mo偶liwe jest ich zastosowanie w aplikacjach pracuj膮cych zgodnie z ZigBee PRO, ZigBee RF4CE, czy te偶 ZigBee Light Link (ZLL). U偶ytkownik skorzysta膰 mo偶e tak偶e z IPv6/6LoWPAN, czy te偶 bardzo popularnego stosu Lightweight mesh.

Podstawowe parametry nowej rodziny SAM R21:
  • pob贸r pr膮du w odbiorze (RX current): 11.8 mA (odbi贸r), 6mA (nas艂uch),
  • pob贸r pr膮du podczas transmisji: 13.8 mA,
  • maksymalna przepustowo艣膰: 250 kbit/s,
  • maksymalna temperatura pracy: +125掳C,
  • czu艂o艣膰: -101 dBm,
  • moc nadawania: +4 dBm,
  • bud偶et 艂膮cza: 105 dB,
  • Antenna Diversity: tak.

W tabeli poni偶ej dost臋pne wersje nowej rodziny:



Poniewa偶 nowa rodzina pracowa膰 mo偶e tak偶e w zakresie temperatur: -40掳C 鈥 +125掳C to uk艂ady te wydaj膮 si臋 idealnym rozwi膮zaniem do aplikacji o艣wietleniowych. Rodzina SAM R21 wspierana jest przez Atmel Studio 6 wraz z narz臋dziem Wireless Composer, umo偶liwiaj膮cym przeprowadzenie test贸w, zmian臋 parametr贸w, monitorowanie pracy.



Rys. 7. Wireless Composer.

Dost臋pny jest tak偶e zestaw ewaluacyjny SAM R21 Xplained Pro z wbudowanym debuggerem, dzi臋ki czemu nie potrzeba ju偶 dodatkowych narz臋dzi do rozpocz臋cia prac.



Rys. 8. SAM R21 Xplained Pro.

SERCOM

Uk艂ady z Cortex-M0+ maj膮 zaimplementowane modu艂y SERCOM (ang. Serial Communication Interface), z kt贸rych ka偶dy mo偶e by膰 programowo skonfigurowany jako interfejs I2C, SPI, lub USART. Jest to nowe rozwi膮zanie Atmel, kt贸re spotka艂o si臋 z bardzo pozytywnym przyj臋ciem.

SERCOM daje projektantowi du偶膮 swobod臋 podczas doboru mikrokontrolera do aplikacji, nad kt贸r膮 pracuje. Projektant nie musi ju偶 wertowa膰 specyfikacji mikrokontroler贸w szukaj膮c takiego, kt贸ry ma okre艣lona ilo艣膰 np. UART i SPI.
Dodatkowo takie rozwi膮zanie pozwala na zastosowanie jednego mikrokontrolera w kilku aplikacjach, w kt贸rych wymagane s膮 r贸偶ne interfejsy komunikacyjne, w r贸偶nych konfiguracjach. I wreszcie modu艂 ten pomaga podczas projektu samej p艂ytki PCB. W wielu przypadkach prowadzone 艣cie偶ki mog膮 by膰 kr贸tsze, przez co transmisja bardziej odporna na zak艂贸cenia. Modu艂 komunikacji szeregowej po艂膮czony jest z systemem event'贸w, co umo偶liwia wsp贸艂dzia艂anie peryferi贸w bez udzia艂u samego CPU.



Film 2. Prezentacja modu艂u SERCOM.

SLCD - Segment Liquid Crystal Display Controller

W najnowszej rodzinie SAM L22 pojawi艂 si臋 kontroler wy艣wietlacza segmentowego LCD. Jest to pierwsza propozycja, gdzie po艂膮czono bardzo wydajn膮 platform臋 Cortex-M0+ z kontrolerem segmentowego LCD. Takie rozwi膮zanie otwiera wiele mo偶liwych zastosowa艅 dla nowego produktu, czyli wszelkiego rodzaju termostaty, sterowniki CO, automatyka przemys艂owa.



Rys. 9. Kontroler SLCD.

Podstawowe cechy kontrolera SLCD
  • obs艂uga wy艣wietlaczy typu (do 320 segment贸w):
    - 40 segments x 8 COMs
    - 44 segments x 4 COMs
  • du偶a elastyczno艣膰 zastosowa艅:
    - 100-pin: 8 COM max 320 (8x40), 4 COM max 176 (4x44) segment贸w
    - 64-pin: 8 COM max 184 (8x23), 4 COM max 108 (4x27) segment贸w
    - 48-pin: 8 COM max 120 (8x15), 4 COM max 76 (4x19) segment贸w
  • bias: static, 1/2, 1/3, 录
  • duty: static, 1/1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/6, 1/8
  • dodatkowe funckjonalno艣ci:
    - Automatic Blinking: wszystkie segmenty, wybrane segment, regulowana cz臋stotliow艣膰, dzia艂a zar贸wno w trybie active jak i sleep
    - Automated Character Mapping
    - Automated Bit Mapping
  • wsp贸艂praca z DMA oraz wsparcie dla Sleepwalking

---
Niniejszy cykl zosta艂 przygotowany przez specjalist贸w z firmy JM Elektronik, autoryzowanego dystrybutora firmy Atmel

Cykl edukacyjny 鈥濴ider Technologii Smart IoT” JM elektronik z Atmelem to cykl artyku艂贸w, webinari贸w i warsztat贸w poka偶e bogactwo uk艂ad贸w opartych o rdze艅 Cortex-M0+ oraz Cortex-M7, dedykowanych dla rynku tzw. Internetu Rzeczy, czyli Internet Of Things (IoT).

Cykl 鈥濴ider Technologii Smart IoT” obejmuje nast臋puj膮ce publikacje:
  • podstawowa rodzina Cortex-M0+: SAMD20,
  • Cortex-M0+ z interfejsem USB: SAMD21,
  • Cortex-M0+ w ma艂ych obudowach: SAMD/10/11,
  • najbardziej energooszcz臋dny Cortex-M0+ na rynku: SAML21,
  • 5V Cortex-M0+ z CAN : SAMC20/C21,
  • wybrane peryferia Cortex-M0+: komunikacja bezprzewodowa, przyciski pojemno艣ciowe, LCD,
  • platforma Cortex-M7 鈥 wprowadzenie,
  • wybrane peryferia Cortex-M7.
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
December 13 2018 13:08 V11.10.14-2