WebSVN – MLAB – Rev 3255 – Blame – /Designs/MB01B/DOC/HTML/MB01B.cs.html

331

miho

1

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">

381

miho

10

<link rel="StyleSheet" href="../../../../Web/CSS/MLAB_Print.css" type="text/css" media="print">

202

miho

12

<script type="text/javascript" src="../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script>

13

14

</head>

15

16

<body lang="cs">

17

18

19

20

<div class="Header">

21

<script type="text/javascript">

22

<!--

23

SetRelativePath("../../../../");

24

DrawHeader();

25

// -->

26

</script>

27

<noscript>

28

<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>

29

</noscript>

30

</div>

31

32

33

34

35

<div class="Menu">

36

<script type="text/javascript">

37

<!--

38

SetRelativePath("../../../../");

39

DrawMenu();

40

// -->

41

</script>

42

<noscript>

43

<p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p>

44

</noscript>

45

</div>

46

47

48

49

<div class="Text">

50

<p class="Title">

51

Melodický zvonek

52

</p>

53

<p class=Autor>

54

Milan Horkel

55

</p>

56

<p class="Subtitle">

57

Melodický zvonek MB01 používá pro generování hudebních

58

tónů procesor PIC16F819 a umožňuje snadné přeprogramování melodií. Zvonek je

59

možno napájet z baterie, protože v klidu neodebírá prakticky žádný

60

proud. Na výstup je možné připojit reproduktor.

61

</p>

62

<p class="Subtitle">

63

<img width=290 height=235 src="Pictures/image001.jpg"

64

alt="Obrázek melodického zvonku">

65

</p>

66

<p>

67

<a href="../MB01B.cs.pdf"><img class="NoBorder"

68

src="../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico"

69

alt="Acrobat"> PDF verze</a>

70

</p>

71

72

<h1> Technické parametry </h1>

73

74

<table>

75

<tr>

76

<th> Parametr </th>

77

<th> Hodnota </th>

78

<th> Poznámka </th>

79

</tr>

80

<tr>

81

<td> Napájení </td>

82

<td> 9V </td>

83

<td> Asi od 4V, maximum 12V </td>

84

</tr>

85

<tr>

86

<td> Spotřeba v klidu </td>

87

<td> ≈0 </td>

88

<td> Dáno zbytkovým proudem tranzistorů Q2 a Q3 </td>

89

</tr>

90

<tr>

91

<td> Spotřeba při běhu (potichu) </td>

92

<td> 20mA / 30mA </td>

93

<td> Při 9V / 12V </td>

94

</tr>

95

<tr>

96

<td> Spotřeba maximálně (nahlas) </td>

97

<td> 150mA </td>

98

<td> Při 12V </td>

99

</tr>

100

<tr>

101

<td> Počet melodií </td>

102

<td> Max 15 </td>

103

<td> Všechny možné kombinace 4 tlačítek </td>

104

</tr>

105

<tr>

106

<td> Délka skladeb celkem </td>

107

<td> 512 </td>

108

<td> Počítají se noty, mezery a změny parametrů (například tempa) </td>

109

</tr>

110

<tr>

111

<td> Spouštění skladeb </td>

112

<td> 4 tlačítka </td>

113

<td> Skladby od páté výše se spouštějí stiskem více tlačítek najednou </td>

114

</tr>

115

<tr>

116

<td> Rozměry </td>

117

<td> 61x71x20mm </td>

118

<td> Bez přečnívajícího konektoru a šroubů </td>

119

</tr>

120

</table>

121

122

<h1> Popis konstrukce </h1>

123

124

<h2> Slovo úvodem </h2>

125

126

<p>

127

Cílem návrhu tohoto melodického zvonku bylo navrhnout moderní řešení,

128

se kterým i méně vybavený amatér může něco dále dělat. Díky pokroku

129

v technologii výroby integrovaných obvodů se v poslední době

130

začínají objevovat velmi zajímavé mikrořadiče (jednočipové mikropočítače)

131

za velmi rozumnou cenu. Zde byl použit jeden z nich, jmenuje se

132

PIC16F819 a vyrábí jej firma MICROCHIP.

133

</p>

134

135

<p>

136

Procesor je poměrně rychlý (5 miliónů instrukcí za sekundu), má malou

137

spotřebu (cca 2mA za plného běhu) a funguje v širokém rozsahu napájení

138

(od 2V do 5.5V). Je tedy velmi vhodný pro zařízení napájené z baterie.

139

Kromě toho má FLASH paměť programu (2048 slov po 14 bitech), kterou je

140

možné mnohokrát přeprogramovat. Procesor může tuto paměť FLASH sám

141

přeprogramovat.

142

</p>

143

144

<p>

145

Část paměti programu je vyhrazena pro uložení melodií a je tak možné

146

dodatečně melodie měnit. Není k tomu potřeba žádný speciální

147

programátor, stačí připojit obyčejné PC. Nové definice skladeb se

148

přenášejí do melodického zvonku prostřednictvím sériové linky RS232.

149

Aby nemohlo dojít k nechtěnému smazání programu, je část paměti

150

FLASH procesoru uzamčena, aby ji procesor nemohl přepsat.

151

</p>

152

153

<h2> Zapojení melodického zvonku </h2>

154

155

<p>

156

<img width=486 height=888 src="Pictures/image003.gif"

157

alt="">

158

</p>

159

160

<h3> Procesor a obvody jeho napájení</h3>

161

162

<p>

163

Srdcem zvonku je procesor U1. Časování je řízeno krystalem X1. Aby bylo

164

možno procesor naprogramovat přímo v zapojení, je zde programovací

165

konektor J6, který slouží pro naprogramování programu.

166

V běžném provozu ani při přeprogramovávání melodií již není třeba.

167

</p>

168

169

<p>

170

Zvonek začíná hrát po stisku některého tlačítka (nebo více najednou).

171

Při stlačení tlačítka se přes diody D3 až D6 přivede zemní potenciál

172

na vstupy procesoru. Vstupní nožičky procesoru jsou opatřeny ochrannými

173

diodami (jsou uvnitř procesoru) a přes tyto diody dojde k připojení

174

zemního potenciálu i signálu GND_PIC. Tím dojde k tomu, že procesor

175

je napájen (přes odpor R1) a jeho program se rozběhne. Protože procesor

176

snese maximálně 5.5V, je velikost napájecího napětí mezi vývody GND a VDD

177

procesoru omezeno Zenerovou diodou D2 na cca 5V.

178

</p>

179

180

<p>

181

Po rozběhu programu se nejdříve aktivuje signál POWER_ON# (do stavu L)

182

a přes Q1 a Q2 se připojí GND_PIC na zem. Po skončení melodie se signál

183

POWER_ON# deaktivuje (přejde do třetího stavu) a procesor tak sám sobě

184

vypne napájení. Tím je zajištěna prakticky nulová klidová spotřeba.

185

</p>

186

187

<p>

188

Na vývodu RB3 procesoru generuje program výstupní signál (ať už přímo

189

digitálně nebo pomocí PWM) a na vstupu RB1 očekává sériová data

190

z počítače při přeprogramovávání melodií. Přestože RS232 signály jsou

191

v rozsahu +/- 5 až +/-15V, je možné tyto signály připojit přímo

192

ke vstupu pouze přes omezovací odpor R7. Ochranné diody na vstupu procesoru

193

ochrání vstupní tranzistory před napětím nad a pod napájecím napětím

194

procesoru. Odpor R8 zajišťuje definovanou úroveň na vstupu, pokud není

195

nic připojeno.

196

</p>

197

198

<p>

199

Propojka PGM MODE (J5) slouží k vynucenému zapnutí napájení

200

v době programování nových melodií i v době programování

201

programu do procesoru přes ISP konektor (J6) . Program před vlastním

202

programováním paměti FLASH kontroluje, že je tato propojka nasunuta,

203

a je tak zajištěno, že ani při vybité baterii nemůže prakticky dojít

204

ke smazání melodie. Ke smazání programu nemůže dojít nikdy, protože tato

205

část paměti programu je chráněna nastavením ochranných bitů konfiguračního

206

slova a procesor sám sobě tuto paměť nemůže přepsat.

207

</p>

208

209

<h3> NF Zesilovač </h3>

210

211

<p>

212

Jako koncový zesilovač byl použit obvod LM386 v klasickém zapojení.

213

Jeho napájení je spínáno tranzistorem Q3 jen po dobu hraní melodie.

214

Tranzistor Q3 je buzen vývodem RA4 procesoru PIC.

215

</p>

216

217

<h2> Mechanická konstrukce </h2>

218

219

<p>

220

Melodický zvonek je sestaven na jednostranném plošném spoji se čtyřmi

221

upevňovacími otvory v rozích. Podél kratší strany jsou 4 tlačítka

222

pro spouštění melodií. Ke konektoru J3 je možné připojit vnější tlačítka.

223

Místo odporového trimru P1 je možné připojit (logaritmický) potenciometr

224

jako regulátor hlasitosti.

225

</p>

226

227

<h2> Osazení a oživení </h2>

228

229

<h3> Osazení </h3>

230

231

<p>

232

Při osazování je třeba dodržet polarity diod, tranzistorů a elektrolytických

233

kondenzátorů. Pokud jsou použity funkční součástky a jsou správně osazeny,

234

mělo by zařízení fungovat na první pokus. Podmínkou je použití naprogramovaného

235

procesoru.

236

</p>

237

238

<h3> Oživení </h3>

239

240

<p>

241

Nejprve zkontrolujeme polaritu ochranné diody D1 a vizuálně zkontrolujeme

242

zejména zkraty. Procesor i zesilovač můžeme zasunout do patic. Pokud si

243

troufáme, můžeme je připájet přímo do desky.

244

</p>

245

246

<p>

247

Pokud máme procesor předem naprogramovaný, je oživení snazší, protože by

248

zvonek měl rovnou začít fungovat. Nejprve připojíme zdroj o napětí cca 5V

249

s omezením proudu (asi na 100mA). Ujistíme se, že <b>není</b>

250

nasunuta propojka na J5. V klidu by zvonek neměl odebírat prakticky

251

žádný proud. Po stisku tlačítka by měl zvonek hrát některou

252

z předprogramovaných melodií. Pokud hraje, postupně zvyšujeme napájecí

253

napětí až na cca 10V a přitom kontrolujeme, zda napájecí napětí procesoru

254

(nejsnáze se měří na Zenerově diodě D2) nepřekročí 5.5V.

255

</p>

256

257

<p>

258

Pokud nehraje je třeba zkontrolovat toto:

259

</p>

260

261

<ul>

262

<li> napájení na procesoru při stisku tlačítka (dioda D2) – cca 3 až 5V, </li>

263

<li> zda kmitá oscilátor procesoru – logickou sondou na vývodu CLKO procesoru, </li>

264

<li> zda fungují tlačítka – napětí na RB4 a RB7 klesá k nule při stisku tlačítka, </li>

265

<li> zda spínají tranzistory Q1 a Q2 – při nasunuté propojce na J5, </li>

266

<li> zda procesor generuje zvuk - na RB3 telefonním sluchátkem nebo piezoelementem proti zemi, </li>

267

<li> zda spíná Q3 napětí pro zesilovač U2. </li>

268

</ul>

269

270

<p>

271

Po skončení skladby by se zvonek měl opět vypnout a neměl by odebírat žádný proud.

272

</p>

273

274

<p>

275

Pokud procesor nemáme nahraný, osadíme jej do zvonku, <b>nasuneme</b>

276

propojku na J5 a zkontrolujeme při postupném zvyšování napájecího napětí,

277

zda na procesoru (D2) je napětí cca 5V. Pokud ano, je možno ke konektoru J6

278

připojit programátor a nahrát do procesoru program. Propojku J5 opět vyjmeme.

279

Zbytek oživování je stejný.

280

</p>

281

282

<p>

283

<img width=432 height=346 src="Pictures/image002.jpg"

284

alt="Osazovák">

285

</p>

286

287

<table class="Soupiska">

288

<tr>

289

<th> Reference </th>

290

<th> Hodnota </th>

291

<th> Reference </th>

292

<th> Hodnota </th>

293

</tr>

294

<tr>

295

<th colspan="2"> Odpory </th>

296

<th colspan="2"> Polovodiče a krystaly </th>

297

</tr>

298

<tr>

299

<td> R15 </td>

300

<td> 10 </td>

301

<td> D1 </td>

302

<td> 1N4005 </td>

303

</tr>

304

<tr>

305

<td> R4,R1 </td>

306

<td> 680 </td>

307

<td> D3,D4,D5,D6 </td>

308

<td> 1N4148 </td>

309

</tr>

310

<tr>

311

<td> R11 </td>

312

<td> 2k2 </td>

313

<td> D2 </td>

314

<td> BZX83V005.1 </td>

315

</tr>

316

<tr>

317

<td> R2,R3,R5,R6,R9,R10,R13,R14 </td>

318

<td> 10k </td>

319

<td> Q1 </td>

320

<td> BC327 </td>

321

</tr>

322

<tr>

323

<td> R7,R12 </td>

324

<td> 27k </td>

325

<td> Q2 </td>

326

<td> BC337 </td>

327

</tr>

328

<tr>

329

<td> R8 </td>

330

<td> 100k </td>

331

<td> Q3 </td>

332

<td> BC640 </td>

333

</tr>

334

<tr>

335

<th colspan="2"> Odporové trimry </th>

336

<td> U1 </td>

337

<td> PIC16F819-I/P </td>

338

</tr>

339

<tr>

340

<td> P1 </td>

341

<td> 10k </td>

342

<td> U2 </td>

343

<td> LM386 </td>

344

</tr>

345

<tr>

346

<th colspan="2"> Kondenzátory </th>

347

<td> X1 </td>

348

<td> 20MHz </td>

349

</tr>

350

<tr>

351

<td> C4,C5 </td>

352

<td> 22pF </td>

353

<th colspan="2"> Mechanické součásti </th>

354

</tr>

355

<tr>

356

<td> C14 </td>

357

<td> 4n7 </td>

358

<td> SW1,SW2,SW3,SW4 </td>

359

<td> P-B1720 </td>

360

</tr>

361

<tr>

362

<td> C3,C6,C7,C8,C9 </td>

363

<td> 10nF </td>

364

<td> J1,J2 </td>

365

<td> JUMP3 </td>

366

</tr>

367

<tr>

368

<td> C15,C16 </td>

369

<td> 33nF </td>

370

<td> J3 </td>

371

<td> JUMP5 </td>

372

</tr>

373

<tr>

374

<td> C1,C2,C10 </td>

375

<td> 100nF </td>

376

<td> J5 </td>

377

<td> JUMP2 </td>

378

</tr>

379

<tr>

380

<td> C13 </td>

381

<td> 1M/63V </td>

382

<td> J6 </td>

383

<td> PIC_ISP </td>

384

</tr>

385

<tr>

386

<td> C12 </td>

387

<td> 47uF/16V </td>

388

<td> J4 </td>

389

<td> DB9M_90 </td>

390

</tr>

391

<tr>

392

<td> C11,C17 </td>

393

<td> 330uF/16V </td>

394

<td> </td>

395

<td> </td>

396

</tr>

397

</table>

398

399

<h1> Trocha hudební teorie </h1>

400

401

<p>

402

Aby hudba zněla libozvučně (příjemně), je třeba, aby používané tóny

403

ve stupnicích splňovaly podmínku, že jejich frekvence mají (malý)

404

společný násobek. Například dvojnásobek jednoho tónu aby byl

405

trojnásobkem jiného tónu. Takových stupnic lze skonstruovat mnoho.

406

Aby bylo možné na klavír (nebo podobný nástroj, který umí vyrábět

407

jen určité konkrétní tóny) hrát skladby komponované v různých

408

stupnicích bez přelaďování nástroje, používá se tzv. temperované ladění.

409

Temperované ladění není ideální, jedná se o kompromis hřešící na to,

410

že lidský sluch není dokonalý.

411

</p>

412

413

<p>

414

Temperované ladění spočívá v tom, že se oktáva rozdělí na 12 stejných

415

dílů, které mají geometrický odstup frekvencí tónů. Oktáva zahrnuje frekvence

416

v rozsahu 1:2 a je v ní celkem 7 tónů a 5 půltónů.

417

Z toho vyplývá, že poměr sousedních tónů a půltónů je vždy stejný a je

418

roven 2<sup>1/12</sup>, tedy přibližně 1:1.06 .

419

</p>

420

421

<p>

422

Následující tabulka uvádí pro jednotlivé tóny jejich frekvence.

423

Vychází se z frekvence komorního A, která je 440Hz. Tóny o

424

oktávu výš mají frekvence dvakrát vyšší, a naopak tóny o oktávu níž mají

425

frekvence poloviční.

426

</p>

427

428

<table>

429

<tr>

430

<th> ↓ Tón </th>

431

<th colspan="8" class="Center"> Frekvence [Hz]</th>

432

</tr>

433

<tr>

434

<th> Oktáva →</th>

435

<th class="Center"> 0 </th>

436

<th class="Center"> 1 </th>

437

<th class="Center"> 2 </th>

438

<th class="Center"> 3 </th>

439

<th class="Center"> 4 </th>

440

<th class="Center"> 5 </th>

441

<th class="Center"> 6 </th>

442

<th class="Center"> 7 </th>

443

</tr>

444

<tr>

445

<th> C </th>

446

<td> 32,70 </td>

447

<td> 65,41 </td>

448

<td> 130,8 </td>

449

<td> 261,6 </td>

450

<td> 523,3 </td>

451

<td> 1046,5 </td>

452

<td> 2093,0 </td>

453

<td> 4186,0 </td>

454

</tr>

455

<tr>

456

<th> Cis </th>

457

<td> 34,65 </td>

458

<td> 69,30 </td>

459

<td> 138,6 </td>

460

<td> 277,2 </td>

461

<td> 554,4 </td>

462

<td> 1108,7 </td>

463

<td> 2217,5 </td>

464

<td> 4434,9 </td>

465

</tr>

466

<tr>

467

<th> D </th>

468

<td> 36,71 </td>

469

<td> 73,42 </td>

470

<td> 146,8 </td>

471

<td> 293,7 </td>

472

<td> 587,3 </td>

473

<td> 1174,7 </td>

474

<td> 2349,3 </td>

475

<td> 4698,6 </td>

476

</tr>

477

<tr>

478

<th> Dis </th>

479

<td> 38,89 </td>

480

<td> 77,78 </td>

481

<td> 155,6 </td>

482

<td> 311,1 </td>

483

<td> 622,3 </td>

484

<td> 1244,5 </td>

485

<td> 2489,0 </td>

486

<td> 4978,0 </td>

487

</tr>

488

<tr>

489

<th> E </th>

490

<td> 41,20 </td>

491

<td> 82,41 </td>

492

<td> 164,8 </td>

493

<td> 329,6 </td>

494

<td> 659,3 </td>

495

<td> 1318,5 </td>

496

<td> 2637,0 </td>

497

<td> 5274,0 </td>

498

</tr>

499

<tr>

500

<th> F </th>

501

<td> 43,65 </td>

502

<td> 87,31 </td>

503

<td> 174,6 </td>

504

<td> 349,2 </td>

505

<td> 698,5 </td>

506

<td> 1396,9 </td>

507

<td> 2793,8 </td>

508

<td> 5587,7 </td>

509

</tr>

510

<tr>

511

<th> Fis </th>

512

<td> 46,25 </td>

513

<td> 92,50 </td>

514

<td> 185,0 </td>

515

<td> 370,0 </td>

516

<td> 740,0 </td>

517

<td> 1480,0 </td>

518

<td> 2960,0 </td>

519

<td> 5919,9 </td>

520

</tr>

521

<tr>

522

<th> G </th>

523

<td> 49,00 </td>

524

<td> 98,00 </td>

525

<td> 196,0 </td>

526

<td> 392,0 </td>

527

<td> 784,0 </td>

528

<td> 1568,0 </td>

529

<td> 3136,0 </td>

530

<td> 6271,9 </td>

531

</tr>

532

<tr>

533

<th> Gis </th>

534

<td> 51,91 </td>

535

<td> 103,83 </td>

536

<td> 207,7 </td>

537

<td> 415,3 </td>

538

<td> 830,6 </td>

539

<td> 1661,2 </td>

540

<td> 3322,4 </td>

541

<td> 6644,9 </td>

542

</tr>

543

<tr>

544

<th> A </th>

545

<td> 55 </td>

546

<td> 110 </td>

547

<td> 220 </td>

548

<td> <b>440</b> </td>

549

<td> 880 </td>

550

<td> 1760 </td>

551

<td> 3520 </td>

552

<td> 7040 </td>

553

</tr>

554

<tr>

555

<th> Ais </th>

556

<td> 58,27 </td>

557

<td> 116,54 </td>

558

<td> 233,1 </td>

559

<td> 466,2 </td>

560

<td> 932,3 </td>

561

<td> 1864,7 </td>

562

<td> 3729,3 </td>

563

<td> 7458,6 </td>

564

</tr>

565

<tr>

566

<th> H </th>

567

<td> 61,74 </td>

568

<td> 123,47 </td>

569

<td> 246,9 </td>

570

<td> 493,9 </td>

571

<td> 987,8 </td>

572

<td> 1975,5 </td>

573

<td> 3951,1 </td>

574

<td> 7902,1 </td>

575

</tr>

576

<tr style='color:gray'>

577

<th> ( C ) </th>

578

<td> 65,41 </td>

579

<td> 130,81 </td>

580

<td> 261,6 </td>

581

<td> 523,3 </td>

582

<td> 1046,5 </td>

583

<td> 2093,0 </td>

584

<td> 4186,0 </td>

585

<td> 8372,0 </td>

586

</tr>

587

</table>

588

589

<h1> Programové vybavení </h1>

590

591

<h2> Uživatelský návod </h2>

592

593

<h3> Přehrávání skladeb </h3>

594

595

<p>

596

Při přehrávání není na J5 propojka. Hlasitost se nastavuje trimrem P1.

597

</p>

598

599

<p>

600

Melodický zvonek začne hrát stiskem libovolného tlačítka (tlačítek).

601

Přestože jsou na desce jen 4 tlačítka, je možné do zvonku naprogramovat

602

až 15 skladeb. První čtyři jsou spuštěny přímo při stlačení jednoho

603

ze čtyř tlačítek, pro aktivaci dalších skladeb je nutné stisknout

604

několik tlačítek najednou dle následující tabulky.

605

</p>

606

607

<table>

608

<tr>

609

<th> Číslo skladby </th>

610

<th> Kombinace tlačítek </th>

611

<th> Číslo skladby </th>

612

<th> Kombinace tlačítek </th>

613

</tr>

614

<tr>

615

<td> 1 </td>

616

<td> • o o o </td>

617

<td> 9 </td>

618

<td> o • o • </td>

619

</tr>

620

<tr>

621

<td> 2 </td>

622

<td> o • o o </td>

623

<td> 10 </td>

624

<td> o o • • </td>

625

</tr>

626

<tr>

627

<td> 3 </td>

628

<td> o o • o </td>

629

<td> 11 </td>

630

<td> • • • o </td>

631

</tr>

632

<tr>

633

<td> 4 </td>

634

<td> o o o • </td>

635

<td> 12 </td>

636

<td> • • o • </td>

637

</tr>

638

<tr>

639

<td> 5 </td>

640

<td> • • o o </td>

641

<td> 13 </td>

642

<td> • o • • </td>

643

</tr>

644

<tr>

645

<td> 6 </td>

646

<td> • o • o </td>

647

<td> 14 </td>

648

<td> o • • • </td>

649

</tr>

650

<tr>

651

<td> 7 </td>

652

<td> • o o • </td>

653

<td> 15 </td>

654

<td> • • • • </td>

655

</tr>

656

<tr>

657

<td> 8 </td>

658

<td> o • • o </td>

659

<td colspan="2"> • znamená stisknuto, o znamená v klidu </td>

660

</tr>

661

</table>

662

663

<h3> Programování skladeb </h3>

664

665

<p>

666

Při programování se používá propojka na J5 a definice skladeb se přivádí

667

z počítače ze sériové linky na konektor J4. Při rozběhu otestuje

668

program, zda je na J5 propojka a zda je připojen počítač ke konektoru J4.

669

Pokud ano, přejde do režimu programování. To se projeví zacvrdlikáním. Aby

670

se program správně spustil při připojení napájení, musí být napájení

671

odpojené alespoň 10 sekund. Pokud je nasazena propojka na J5 a nedojde

672

ke správnému zresetování procesoru, může dojít k poškození obsahu

673

paměti skladeb a skladby bude třeba znovu nahrát.

674

</p>

675

676

<p>

677

Postup pro přechod do programovacího režimu:

678

</p>

679

680

<ul>

681

<li> Odpojíme baterii a počkáme alespoň 10 sekund </li>

682

<li> Připojíme kabel RS232 k počítači </li>

683

<li> Připojíme baterii </li>

684

<li> Nasadíme propojku J5 </li>

685

<li> Stiskneme některé tlačítko a mělo by se ozvat zacvrdlikání</li>

686

</ul>

687

688

<p>

689

Pro přenos dat do zvonku je možné použít téměř libovolný terminálový program.

690

Parametry přenosu dat do zvonku jsou 9600Bd, 8bitů, 1stopbit, žádná parita.

691

Řízení přenosu se nepoužívá. Protože data procesor zapisuje do své paměti

692

programu, nemůže číst další data, než dokončí zápis předchozích. Proto

693

je nutné nastavit časovou prodlevu mezi řádky na cca 100ms.

694

Přenos je jen jednosměrný, zvonek neumí odesílat žádné informace sériovou

695

linkou směrem k počítači. Má pouze propojené signály RX a TX tak, aby

696

znaky odesílané do zvonku byly zobrazované na displeji terminálu.

697

</p>

698

699

<p>

700

Pro propojení s počítačem se používá nulmodemový kabel (tedy křížený,

701

spojení RX-TX, TX-RX).

702

</p>

703

704

<p>

705

V prostředí Windows 98 je k dispozici program Hyperterminál

706

(Start/Programy/Příslušenství/Komunikace/Hyperterminál). Pokud není,

707

znamená to, že nebyl nainstalován, a je možné nainstalovat jej dodatečně

708

nebo použít nějaký jiný terminálový program. Hyperterminál nás na úvod

709

vyzve k nastavení základních komunikačních parametrů (9600Bd, 8,

710

žádná, 1, žádné). Dále je třeba nastavit

711

(Soubor/Vlastnosti/Nastavení/Nastavení ASCII)

712

zpoždění řádků 100ms.

713

</p>

714

715

<p>

716

V této chvíli bychom měli vidět znaky psané na klávesnici v okně

717

terminálu. Pokud je zvonek v režimu programování, měl by krátce pípnout

718

při každém stisku odřádkování. Znamená to, že reaguje na posílaná data.

719

Nyní již nic nebrání ručnímu ovládání.

720

</p>

721

722

<p>

723

Větší množství dat (například celou melodii) je vhodné připravit

724

do samostatného souboru a ten pak přes schránku vložit do terminálu

725

(u Hyperterminálu pravé tlačítko, funkce Vložit k hostiteli). Většina

726

terminálových programů umí i přímo odeslat textový soubor protistraně, ale

727

Hyperterminál to neumí.

728

</p>

729

730

<h3> Příkazy a formát dat pro programování skladeb </h3>

731

732

<p>

733

Procesor vždy nejprve převezme celou řádku a poté se ji snaží zpracovat.

734

Pokud řádce nerozumí, pípne odlišně. Z řádky se uvažuje jen prvních 40 znaků.

735

Text za „//“ je komentář. Komentář může být libovolně dlouhý.

736

</p>

737

738

<p>

739

Klíčová slova a jejich význam je v následující tabulce. Parametry jsou

740

malá přirozená čísla v uvedeném rozsahu. Pokud je zadáno číslo větší,

741

zvonek použije jen odpovídající spodní bity čísla.

742

</p>

743

744

<table>

745

<tr>

746

<th> Klíčová slova a parametry </th>

747

<th> Meze </th>

748

<th> Význam </th>

749

</tr>

750

<tr>

751

<td> <code>PLAY <b>n</b></code> </td>

752

<td> <code><b>n</b>: 1 .. 15</code> </td>

753

<td> Zahraj skladbu <code><b>n</b></code> </td>

754

</tr>

755

<tr>

756

<td> <code>ERASE</code> </td>

757

<td> </td>

758

<td> Smaž všechny skladby </td>

759

</tr>

760

<tr>

761

<td> <code>BEGIN <b>n</b></code> </td>

762

<td> <code><b>n</b>: 0 .. 7</code> </td>

763

<td> Začátek definice skladby; číslo udává posunutí skladby o udaný počet

764

oktáv nahoru </td>

765

</tr>

766

<tr>

767

<td> <code>TEST <b>n</b></code> </td>

768

<td> <code><b>n</b>: 0 .. 7</code> </td>

769

<td> Jako <code>BEGIN</code>, ale následující noty nejsou programovány

770

do paměti, ale přehrávány </td>

771

</tr>

772

<tr>

773

<td> <code>TEMPO <b>n</b></code> </td>

774

<td> <code><b>n</b>: 1 .. 2047</code> </td>

775

<td> Délka nejkratší noty v ms; není-li použito, je nastaveno na 100ms;

776

může se použít vícekrát v jedné skladbě </td>

777

</tr>

778

<tr>

779

<td> <code>PAUSE <b>n</b></code> </td>

780

<td> <code><b>n</b>: 1 .. 2047</code> </td>

781

<td> Délka prodlevy mezi notami; není-li použito, je nastaveno na 100ms;

782

může se použít vícekrát v jedné skladbě </td>

783

</tr>

784

<tr>

785

<td> <code>[<b>a</b>]<b> C</b> [<b>b</b>]</code> </td>

786

<td> <code><b>a</b>: 0 .. 7<br></code>

787

<code><b>C</b>: C, Cis, D, Dis, E, F, Fis, <br></code>

788

<code> G, Gis, A, Ais, H, Space<br></code>

789

<code><b>b</b>: 1 .. 63</code> </td>

790

<td> Číslo oktávy (sečítá se s parametrem u <code>BEGIN</code>); není-li

791

uvedeno, použije se poslední hodnota<br>

792

Nota <code><b>C</b></code> v oktávě <code><b>a</b></code> o délce

793

<code><b>b</b></code>; Space je němá nota (mezera)<br>

794

Délka je v násobcích parametru <code>TEMPO</code>, není-li uvedena, je 1 </td>

795

</tr>

796

<tr>

797

<td> <code>END</code> </td>

798

<td> </td>

799

<td> Konec skladby, další noty již budou pouze přehrávány </td>

800

</tr>

801

<tr>

802

<td> / text </td>

803

<td> </td>

804

<td> Komentář; vše za znakem / do konce řádky se ignoruje </td>

805

</tr>

806

<tr>

807

<td colspan=3> <i>Znaky <code>[</code> a <code>]</code> znamenají volitelný parametr</i> </td>

808

</tr>

809

</table>

810

811

<h2> Program </h2>

812

813

<p>

814

Program melodického zvonku je napsaný v jazyce C firmy CCS.

815

Demoverze překladače je možné stáhnout z webu na adresa

816

<a href="http://www.ccsinfo.com/">http://www.ccsinfo.com</a>.

817

Demoverze podporuje jen vybrané procesory (obvykle několik typů)

818

a umožňuje napsat program v omezeném rozsahu (do 2048 slov).

819

</p>

820

821

<p>

822

Program je bohatě komentovaný a dostupný, je tedy snadné se s ním seznámit.

823

Vzhledem k omezeným zdrojům použitého procesoru používá program v hojné

824

míře globálních proměnných, protože to vede na kód kratší asi o 10%.

825

Některé programové konstrukce také vypadají na první pohled nelogicky,

826

ale jsou voleny s ohledem na dosažení minimální délky výsledného

827

kódu. Je třeba si uvědomit, že použitý překladač jazyka C patří k těm

828

nejlevnějším, a proto neumí generovat příliš optimalizovaný kód.

829

</p>

830

831

<h3> Hlavní program a základní procedury </h3>

832

833

<h4>main()</h4>

834

835

<p>

836

Na začátku se hlavní program rozhoduje podle přítomnosti propojky na J5

837

a podle přítomnosti klidového signálu na RS232, zda má přejít do režimu

838

programování skladeb. Pokud ano, spustí se procedura Download().

839

</p>

840

841

<p>

842

Pokud není v programovacím režimu, zapíná procesor napájení sobě a zesilovači

843

LM386 a po krátké prodlevě načítá stav tlačítek. Pak volá proceduru <code>Play()</code>,

844

která na základě čísla skladby v proměnné <code>CisloSkladby</code>

845

přehraje požadovanou skladbu.

846

</p>

847

848

<p>

849

Následuje přechod do vypnutého stavu.

850

</p>

851

852

<h4>Download()</h4>

853

854

<p>

855

Tato procedura načítá nejprve celou řádku z RS232. Znaky mezera, čárka

856

a všechny řídící znaky kromě <code>CR</code> (odřádkování) a <code>BS</code>

857

(znak zpět) se chápou jako oddělovač (mezera). Znak <code>BS</code> umožňuje

858

návrat o 1 znak zpět. Znaky za znakem lomeno se ignorují stejně, jako

859

znaky za maximální délkou řádky.

860

</p>

861

862

<p>

863

Po stisku <code>CR</code> se postupně zpracuje celá řádka. Hledají se

864

v ní klíčová slova (procedura <code>Word()</code>) a číselné parametry

865

(procedura <code>Number()</code>). Vyskytne-li se chybné slovo, dojde

866

k nastavení příznaku <code>Error</code> a na konci řádky místo krátkého

867

pípnutí dojde k chybovému pípnutí.

868

</p>

869

870

<p>

871

Klíčová slova, tak jak jsou na řádce, se ihned vykonávají. Tedy noty hrají,

872

slova <code>TEMPO</code>, <code>PAUSE</code>, <code>PLAY</code>, <code>ERASE</code>

873

a <code>TEST</code> dělají přímo to, co dělat mají. Tato vlastnost

874

slouží k testování melodií či jejich úryvků aniž by se musely zapisovat

875

do paměti FLASH.

876

</p>

877

878

<p>

879

Po slovu <code>BEGIN</code> se přejde do režimu záznamu do paměti a od

880

tohoto okamžiku se vše zaznamenává do paměti. Tento režim končí slovem <code>END</code>

881

(ale také slovy <code>ERASE</code>, <code>TEST</code> nebo <code>PLAY</code>).

882

</p>

883

884

<p>

885

Pokud se během zpracování řádky odehrála alespoň jedna nota, nedojde na konci

886

řádky k pípnutí (pokud ovšem nebyla někde na řádce chyba).

887

</p>

888

889

<h4> Play(), PlayData(), Find()</h4>

890

891

<p>

892

Tyto procedury slouží k přehrání celé skladby, jedné noty a k nalezení

893

začátku zadaného čísla skladby.

894

</p>

895

896

<h4> WriteDataInc(), WriteData, ReadData(), Erase() </h4>

897

898

<p>

899

Tyto procedury slouží k zápisu, čtení a k mazání paměti skladeb.

900

K zápisu nebo ke smazání může dojít jen pokud je nasazena propojka na J5.

901

</p>

902

903

<h4> SpecBeep()</h4>

904

905

<p>

906

Tato procedura slouží k pípnutí dle parametru v proměnných

907

<code>Beep</code> a <code>Error</code>.

908

</p>

909

910

<h3> Knihovna pro generování zvuků <code>Sound_t1.c</code> </h3>

911

912

<p>

913

Tato knihovna používá časovač T1 spolu s jednotkou CCP1 ke generování

914

přerušení dle požadované půlperiody hraného tónu. V přerušovací rutině

915

<code>IntCCP1()</code> se pak ovládá výstupní port.

916

</p>

917

918

<p>

919

Délka tónu se odměřuje pomocí přetečení časovače T0. Přetečení se zjišťuje

920

čtením příznaku T0IF, přerušení se zde nepoužívá.

921

</p>

922

923

<h3> Definice skladeb <code>Data.c</code> </h3>

924

925

<p>

926

Skladby se ukládají v poslední čtvrtině paměti FLASH a kódují se dle

927

následující tabulky.

928

</p>

929

930

<table>

931

<tr>

932

<th> Slovo </th>

933

<th> Kód </th>

934

<th> Poznámka </th>

935

</tr>

936

<tr>

937

<td> <code>BEGIN n</code> </td>

938

<td> <code>1 0 0 n n n n n n n n n n n</code> </td>

939

<td> Začátek skladby a posunutí oktávy not skladby o <code><b>n</b></code> </td>

940

</tr>

941

<tr>

942

<td> <code>TEMPO n</code> </td>

943

<td> <code>1 0 1 n n n n n n n n n n n</code> </td>

944

<td> Změna tempa na <code><b>n</b></code> milisekund </td>

945

</tr>

946

<tr>

947

<td> <code>PAUSE n</code> </td>

948

<td> <code>1 1 0 n n n n n n n n n n n</code> </td>

949

<td> Změna mezery mezi notami na <code><b>n</b></code> milisekund </td>

950

</tr>

951

<tr>

952

<td> <code>o n d</code> </td>

953

<td> <code>0 d d d d d d o o o n n n n</code> </td>

954

<td> Nota <code><b>n</b></code> v oktávě <code><b>o</b></code> délky <code><b>d</b></code> </td>

955

</tr>

956

<tr>

957

<td> <code>END</code> </td>

958

<td> <code>1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1</code> </td>

959

<td> Konec skladeb, prázdná paměť </td>

960

</tr>

961

</table>

962

963

<p>

964

Aby se dalo použít stejného souboru s definicí skladby jak pro začlenění

965

skladby do firmwaru tak i pro programování přes RS232, jsou v souboru

966

<code>Data.c</code> nadefinována makra, která toto umožňují. Definice

967

skladby, která má být začleněna do firmwaru musí, používat čárky jako

968

oddělovače jednotlivých položek a číselné parametry není možné vynechávat.

969

Příklady skladeb napoví vše.

970

</p>

971

972

</div>

973

974

975

976

<div class="Footer">

977

<script type="text/javascript">

978

<!--

979

SetRelativePath("../../../../");

980

DrawFooter();

981

// -->

982

</script>

983

<noscript>

984

<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>

985

</noscript>

986

</div>

987

988

989

</body>

990

</html>

Subversion Repositories – MLAB

(root)/Designs/MB01B/DOC/HTML/MB01B.cs.html @ 1431

Rev 3255