भौतिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स के रसायन विज्ञान का उपयोग करके एक मूल उपहार बनाएं: भाग 3

एक चमकदार क्रिस्टल स्मारिका के निर्माण पर मेरे लेख का तीसरा, अंतिम भाग। यह सॉफ्टवेयर भाग का वर्णन करता है, अर्थात्, AVRok के शानदार प्रकार से ATTiny13 माइक्रोकंट्रोलर का फर्मवेयर।

चरण 4: फर्मवेयर विकसित करना

डिवाइस के लिए फर्मवेयर काफी तुच्छ है, लेकिन आपको निम्नलिखित बिंदुओं पर ध्यान देना चाहिए:

1) इस माइक्रोकंट्रोलर में केवल 8-बिट टाइमर होता है, इसलिए आपको इसे PWM और सेंसर को पोलिंग करने के लिए, आगे और पीछे स्विच करने दोनों के लिए उपयोग करना होगा।

2) बिजली की खपत को कम करने के लिए, डिवाइस को नींद में डुबाना अच्छा होगा जब कोई इसे छू नहीं रहा है।



यहाँ दूसरे पैराग्राफ के साथ कुछ अड़चन थी। हो सकता है कि मैं आपको पहले से ज्ञात एक चीज़ बताऊं, लेकिन यह अच्छी तरह से हो सकता है कि यह आपको फ़र्मवेयर में गड़बड़ के लिए एक लंबी खोज से बचाएगा। माइक्रोकंट्रोलर को पावर डाउन मोड में स्विच करने के बाद, इसे केवल एक बाहरी रुकावट (जो हमारे पास सर्किट में कहीं भी नहीं है) या वॉचडॉग टाइमर द्वारा जगाया जा सकता है।

लेकिन तथ्य यह है कि वॉचडॉग टाइमर दो मोड में काम कर सकता है: ओवरफ्लो पर फिर से लोड करना और ओवरफ्लो पर रुकावट (हां, अभी भी एक तीसरा मोड है, पिछले दो का एक संयोजन)। और, जैसा कि यह निकला, ओवरलोड रीस्टार्ट मोड में, यह स्लीप मोड से कंट्रोलर को नहीं जगाता है, कम से कम मेरे सर्किट ने इस तरह काम करने से इनकार कर दिया। इसलिए, हम अतिप्रवाह अवरोध मोड का उपयोग करेंगे।



और एक और नोट: यदि आप इस तरह के एक उपकरण को इकट्ठा करते हैं और "चंदवा" का परीक्षण करते हैं, तो निम्नलिखित को याद रखें:

अगर सेंसर दूसरे हाथ से टच करते हैं, तो कहते हैं, बैटरी माइनस होने पर सेंसर ज्यादा बड़ी क्षमता दिखाएगा। मैंने इसके साथ धक्का दिया, क्योंकि परीक्षण के दौरान मैंने अपने हाथों से तारों को बैटरी में दबाया, इसलिए मैंने बहुत बड़ी सीमा निर्धारित की।



कार्यान्वयन के लिए सामान्य दृष्टिकोण यह है: डिवाइस छह राज्यों में से एक में हो सकता है:

1) डायोड बंद है, हम सेंसर से प्रतिक्रिया की प्रतीक्षा कर रहे हैं। इस स्थिति में, हम समय-समय पर सेंसर की जांच करते हैं, जिसके बाद हम लगभग एक सेकंड के लिए सो जाते हैं, जो कम बिजली की खपत को सुनिश्चित करेगा

2) सेंसर से पहली प्रतिक्रिया के बाद, हम अब सोते नहीं हैं, यह सुनिश्चित करने के लिए लगभग 300 एमएस प्रतीक्षा करें कि यह बाधा नहीं है, और सेंसर को फिर से जांचें। यदि सेंसर सक्रिय नहीं है, तो राज्य 1 पर लौटें। अन्यथा, राज्य 3 पर जाएं।

3) टाइमर को पीडब्लूएम मोड में स्विच करें और धीरे-धीरे ड्यूटी चक्र बढ़ाएं, जिसके बाद हम 4 सेकंड तक प्रकाश करते हैं और 4 राज्य जाते हैं

4) टाइमर को PWM से टच मोड पर स्विच करें, यह निर्धारित करने के लिए सेंसर की जांच करें कि डिवाइस को कब लगाया जाए, जब सेंसर निष्क्रिय हो जाता है, तो राज्य 5 पर जाएं

5) हम एक और 15 सेकंड प्रतीक्षा करते हैं, सेंसर को रीचेक करते हैं। यदि सक्रिय है, तो राज्य 4 पर लौटें। अन्यथा, राज्य 6 पर जाएं।

6) धीरे-धीरे बंद करें, जबकि समय-समय पर पीडब्लूएम मोड से टाइमर को सेंसर मोड में स्विच करना और इसकी गतिविधि को रीचेक करना। यदि सेंसर फिर से सक्रिय हो गया है, तो राज्य 3 पर जाएं, फिर से भड़कना शुरू हो जाएगा। अन्यथा, जब कर्तव्य चक्र 0 तक पहुंच गया है, तो हम फिर से मोड 1 पर जाते हैं।



नीचे मैं टिप्पणियों के साथ कोड को रेखांकित करूंगा। क्योंकि नए साल को पकड़ने के लिए मुझे कोड के साथ जल्दी करनी थी, अच्छी तरह से पूरी तरह से गैर-इष्टतम क्षण हो सकते हैं, मैं आपसे पूछता हूं कि आप उनके लिए बहुत ज्यादा किक न करें)

फिर भी, यह पूरी तरह से काम कर रहा है और डिबग कोड है। इसमें लगभग 70-80 प्रतिशत टिंकी फ्लैश मेमोरी है।

#define F_CPU 9600000UL #include<avr/io.h> #include<util/delay.h> #include<avr/wdt.h> #include<avr/sleep.h> #include<avr/interrupt.h> //  enum DEV_MODE{M_WAITING_SENSOR, //      M_SENSOR_RECHECK, //    M_GLOW, // M_GLOW_AND_CHECK, //    M_GLOW_AND_RECKECK, //,   M_FADE}; // unsigned char SensorHi=0; //,        unsigned short Delay=0; //      unsigned short PWM=0; //  unsigned char Mode=0; //  void SetTimer(char Mod) //          { if(Mod) //1,   { TCCR0A=0x00; TCCR0B=0x00; TCNT0=0x00; } else //0,  { TCCR0A=0x83; TCCR0B=0x00; TCNT0=0x00; } } void Recalibrate() //  { cli(); //    ,   ) SetTimer(1); DDRB&= 0b11110111; PORTB|=0b00010000; TCCR0B=0x01; while(!(PINB&0b00001000)); TCCR0B=0x00; DDRB|= 0b00001000; PORTB&= 0b11101111; SensorHi=TCNT0+3; //   +3   ,    sei(); //   } unsigned char CheckSensor() { cli(); SetTimer(1); DDRB&= 0b11110111; PORTB|=0b00010000; TCCR0B=0x01; while(!(PINB&0b00001000)); TCCR0B=0x00; DDRB|= 0b00001000; PORTB&= 0b11101111; unsigned char Time=TCNT0; sei(); if(Time>SensorHi) return 0xFF; return 0x00; } ISR(SIG_WATCHDOG_TIMEOUT) //     { __asm__ __volatile__("nop"); //     } int main() { ACSR = 0b1000000; //   DDRB = 0b00011001; SetTimer(1); //      Mode= M_WAITING_SENSOR; sei(); PORTB=0b00000001; //    4  for(char i=0;i<40;i++) //  ,    { _delay_ms(20); _delay_ms(20); _delay_ms(20); _delay_ms(20); _delay_ms(20); } PORTB=0b00000000; //  Recalibrate(); // _delay_ms(20); while(1) { switch(Mode) { case M_WAITING_SENSOR: if(CheckSensor()) { Mode= M_SENSOR_RECHECK; PWM=0x00; } else { //       //    ,      //          sei(); __asm__ __volatile__("in r16, 0x21"); __asm__ __volatile__("ori r16, 0b00011000"); __asm__ __volatile__("out 0x21 ,r16"); __asm__ __volatile__("ldi r16, 0b01000111"); __asm__ __volatile__("out 0x21 ,r16"); __asm__ __volatile__("ldi r16 ,0b00110000"); __asm__ __volatile__("out 0x35 ,r16"); __asm__ __volatile__("sleep"); //     1 ,   } break; case M_SENSOR_RECHECK: cli(); Delay++; if(Delay>0x0010) { if(!CheckSensor()) { Mode= M_WAITING_SENSOR; Delay=0x0000; } else { Delay=0x0000; Mode= M_GLOW; SetTimer(0); PWM=0x00; OCR0A=PWM; TCCR0B|=0x01; } } break; case M_GLOW: Delay++; if((PWM<0xFF)&&(Delay%2==0)) // **,  Delay%2 PWM++; if(Delay>0x0200) //  { SetTimer(1); PORTB =0b00000001; //    . 1 Mode= M_GLOW_AND_CKECK; Delay=0x0000; } break; case M_GLOW_AND_CKECK: if(!CheckSensor()) { Mode=M_GLOW_AND_RECKECK; PWM=0xFF; } break; case M_GLOW_AND_RECKECK: Delay++; if(Delay>0x0500) // ,        { //    20 if(CheckSensor()) { Mode= M_GLOW_AND_CKECK; Delay=0x0000; } else { Delay=0x0000; Mode=M_FADE; PWM=0xFF; OCR0A=PWM; SetTimer(0); TCCR0B=0x01; } } break; case M_FADE: Delay++; if(Delay%5==0) //   Delay   { TCCR0B=0x00; PORTB = 0b00000000; if(CheckSensor()) { Mode=0x02; //  -    Delay=0x0000; } SetTimer(0); TCCR0B=0x01; } if((PWM>0)&&(Delay%2==0)) //  PWM--; if(Delay>0x0200) //  { SetTimer(1); PORTB=0b00000000; Mode= M_WAITING_SENSOR; Delay=0x0000; } break; } OCR0A=PWM; _delay_ms(20); } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

निष्कर्ष

यह सब है, तकनीकी बात बनी हुई है: ATTiny13 SMD में फर्मवेयर को फ्लैश करने के लिए, SMD रोकनेवाला को उसके दो पिनों में मिलाप करने के लिए (आपके पास गैर-SMD घटकों के लिए स्टैंड में पर्याप्त जगह हो सकती है, लेकिन मेरे पास महत्वपूर्ण स्थान था) उसे एक सेंसर के रूप में स्टैंड के मुड़े हुए हिस्से की ओर ले जाते हैं, एलईडी से ले जाने के लिए माइक्रोकंट्रोलर और कॉमन वायर को मिलाते हैं, साथ ही बैटरी से माइक्रोकंट्रोलर की पावर को कनेक्ट करते हैं और माइनस को कॉमन वायर से जोड़ते हैं और स्टैंड को ढक्कन से बंद कर देते हैं।



अपने डिवाइस में, मैंने स्टैंड को दो भागों में विभाजित किया, शीर्ष पर मैंने एक सर्किट की व्यवस्था की जिसमें से मैंने बिजली और सेंसर के तारों को बाहर निकाला, इसे एक प्लास्टिक विभाजन के साथ सील कर दिया। मैंने इसे माइनस बैटरी और प्लस के नीचे एक घुमावदार प्लेट के नीचे एक विस्तृत वसंत पर रखा। इस प्रकार, स्टैंड एक ढक्कन के साथ बंद होने के बाद, प्लेटों को बैटरी में दबाया जाता है, और सर्किट चालू होता है, अंशांकन से पहले मेरे हाथों को हटाने के लिए मुझे 4 सेकंड का समय दिया जाता है। यदि ऐसा नहीं किया जाता है, तो डिवाइस यह विचार करेगा कि निष्क्रिय सेंसर की क्षमता सक्रिय की क्षमता के बराबर है, और इसे पुन: जांचने के बिना इसे प्रकाश में लाना असंभव होगा।



मेरे मापों को देखते हुए, सर्किट निष्क्रिय मोड में 0.02 mA और पूर्ण डायोड चमक में लगभग 12 mA की खपत करता है। भले ही मल्टीमीटर ने गलत परिणाम दिखाया हो और परिमाण के एक क्रम से गलत हो, बैटरी को डाउनटाइम के लगभग छह महीनों के लिए पर्याप्त ऊर्जा होनी चाहिए, जो एक बहुत अच्छा परिणाम है।



उचित परिश्रम के साथ, आप किसी भी आकार का एक समान उपकरण बना सकते हैं, और एक नमक के रूप में आप एक अलग रंग का पदार्थ ले सकते हैं और एक लाल या पीले रंग का क्रिस्टल विकसित कर सकते हैं। सब कुछ तुम्हारे हाथ में है)



भाग 1

भाग २