Mikrokomputery z rodziny C-Control

Fotografia 1. Jedna z płytek oferowanych w ramach urządzeń C-Control - M-Unit 2.0

Konstruktorzy wykonujący układy sterowane przez mikrokontroler wiedzą, że jeśli nie ma jakichś szczególnych powodów, to zwykle przyzwyczajenie i/lub posiadane narzędzia podpowiadają im, który mikrokontroler wybrać do aplikacji. Jeśli są budowane urządzeniach o podobnych wymaganiach odnośnie do mocy obliczeniowej, to często wręcz jest stosowany mikrokontroler jednego typu.

W otoczeniu mikrokontrolera zostanie też zamontowany rezonator kwarcowy oraz stabilizator napięcia - w ten sposób powstaje pewna baza, która jest na wszystkich płytkach prawie taka sama. I wtedy pojawia się myśl, aby skonstruować płytkę z "bazą", która byłaby umieszczana w specjalnym gnieździe na różnych wariantach płytek, zmienianych zależnie od urządzenia. Ma to liczne swoje zalety. Wśród nich można wymienić:

• Przetestowaną, sprawdzoną również w innych aplikacjach "bazę" i jeśli coś jest nie tak, to najczęściej będzie wina oprogramowania lub układów wykonawczych dołączanych do płytki sterującej.
• Ułatwiony serwis i uruchomienie urządzenia. W gnieździe płytki z mikrokontrolerem można umieścić tester i sprawdzić działanie modułów peryferyjnych.
• Czasami można też w ten sposób obniżyć cenę urządzenia, ponieważ obwody wykonawcze zwykle można zamontować na płytce jednostronnej, a dwustronna jest tylko niewielka płytka z mikrokontrolerem.
• Łatwy upgrade systemu, jeśli będzie potrzebna większa moc obliczeniowa. Można po prostu zamienić płytkę na inną, z mocniejszym mikrokontrolerem, zachowując jedynie kompatybilność pod względem wyprowadzeń.

Na zbliżony pomysł wpadła firma Conrad oferując swoje moduły C-Control z tą różnicą, że w ramach oferty produktowej są dostępne nie tylko płytki bazowe oraz płytki z mikrokontrolerami sterującymi, ale również urządzenia zbliżone funkcjonalnie do sterowników PLC i inne komponenty, takie jak płytki prototypowe, obudowy, akcesoria.

Przykładową płytkę z mikrokontrolerem C-Control M-Unit 2.0 pokazano na fotografii 1. Jej sercem jest mikrokontroler MC68HCS908 firmy Freescale. Użytkownik płytki ma dyspozycji:

• 16 linii I/O, z których dwie mogą być używane jako magistrala interfejsu I²C, a dwie jako wyjścia generatora przebiegu PWM.
• 8 wejść analogowych, które - po zmianie tryby pracy - mogą być używane jako linie cyfrowe (8×8-bit A/C, 0...5 V, napięcie referencyjne - wewnętrzne lub zewnętrzne).
• Port BEEP - dwa wejścia dla przebiegów prostokątnych (np. dla funkcji detektora DCF - FREQ1 lub miernika częstotliwości do 30 kHz - FREQ2), które mogą też pracować jako wejścia licznika zdarzeń.
• Wejścia przerwań zewnętrznych i/lub obsługa przerwania Timera generowanego z interwałem 20 ms.
• Interfejs szeregowy UART o prędkości do 384 kbit/s (poziom napięcia CMOS/TTL).
• Wbudowany stabilizator napięcia o maksymalnym napięciu wejściowym 12 V_DC.
• Możliwość programowania płytki w aplikacji, bez wyjmowania z podstawki.

Wszystkie mikrokontrolery C-Control są programowane z użyciem języków C-Control Basic i nowszego Basic++, które są dostarczane nieodpłatnie wraz z dokumentacją na płycie CD dołączonej do programatora i płytki eksperymentalnej.

Fotografia 2. Programator/konwerter poziomów RS232 na TTL

Programator (fotografia 2) to zwykły konwerter poziomów zawierający MAX232 lub jego odpowiednik. Płytka mikrokontrolerowa jest programowana za pomocą RS232 i jest to pewien mankament rozwiązania, ponieważ współczesne komputery są pozbawione tego portu i trzeba stosować przejściówkę. Zapewne z czasem firma Conrad uzupełni ofertę o adapter USB/UART. Z drugiej strony, złącze programujące jest typowe (IDC6), a dla płytki jest dostępna pełna dokumentacja, więc można posłużyć się dowolnym adapterem dostępnym w handlu.

Istotną cechą zestawów C-Control jest fakt, że są one programowane w specjalnie utworzonym dla nich kompilatorze Basic++, którego opanowanie nie powinno nastręczać problemów nawet początkującym. Kompilator Basica++ ma obszerne biblioteki funkcji, które pozwalają na szybkie tworzenie oprogramowania, nawet bez wiedzy na temat zasad funkcjonowania urządzeń współpracujących z mikrokontrolerem, np. tekstowego wyświetlacza LCD.

Oprócz podstawowych funkcji związanych z obsługą modułów funkcjonalnych mikrokontrolera i dołączonych urządzeń, kompilator umożliwia również importowanie programów i funkcji z bibliotek oraz tworzenie własnych, do wielkokrotnego użycia w aplikacjach. Zaawansowanym użytkownikom pozwala również na wykorzystanie przerwań, obsługę DTMF oraz pełne użycie zasobów drzemiących w mikrokontrolerze. W nauce pomogą liczne przykłady programów umieszczone na płycie CD.

Jacek Bogusz, EP