Průvoce pro začátečníky - konstruktéry uživatele
Jakub Kákona
Na tomto místě najdete základní informace potřebné pro používání systému MLAB ve smyslu vytváření nových konstrukcí z jeho modulů.
MLAB byl vymyšlen proto, aby svým uživatelům ušetřil práci s návrhem elektroniky pro jejich vlastní projekty. Vznikal tak, že opakující se části zařízení byly pečlivě transformovány na moduly. Od toho se odvíjí i způsob jakým je dokumentován. Neboť každý modul má svojí vlastní dokumentaci a zároveň jeho design je takový, aby umožňoval využití co největšího množství jiných modulů.
Pro použití stavebnice je tedy potřeba vědět, jaké moduly vybrat. Na to lze uplatnit poměrně jednoduchý postup. Nejdříve je třeba si ujasnit, jaké funkce má vaše zařízení mít - sepište si je na papír.
Příklad Mám úžasný nápad, udělat si vlastní elektronický teploměr. Vím, že chci: <> měři
Když si budete jistí, že už máte všechny, pokračujte tak, že si od zařízení nakreslíte blokové schéma.
Z blokového schéma tedy vidím, že hledám modul mikroprocesoru, LCD, napájení a snímače teploty. Projdu tedy se seznam modulů a podívám se, jestli již neexistuje něco se mnou požadovanou funkcí.
Vzhledem k tomu, že dnes již téměř každé elektronické zařízení obsahuje v nějaké formě zabudovaný mikroprocesor, je vhodné se jim více věnovat.
Momentálně ve stavebnici existují tři rodiny mikroprocesorů AVR (Atmel), PIC (Microchip) a ARM (ST). Tato situace je důsledkem prostého faktu, že tyto typy mikroprocesorů jsou jednoznačně nejpoužívanější.
Jde o velmi rozšířenou platformu zvláště mezi klasickými bastlíři, jelikož její hlavní vývojové prostředí (AVRStudio) je dostupné zdarma přímo na stránkách výrobce ATMEL. Jde o klasického zástupce mikroprocesorové architektury RISC Mezi obecné vlastnosti těchto mikroprocesorů patří schopnost přímo řešit matematické operace jako násobení, dělení, mocnění. Za to je zaplaceno poněkud vyšší spotřebou. Velkou nevýhodou AVR je ale skutečnost, že jelikož k nim existuje právě pouze volné vývojové prostředí o které se Atmel nijak výrazněji nestará a neudržuje databázi knihoven, tak na internetu vznikají tisíce různých projektů, které jsou navzájem vývojově nekompatibilní právě díky použitým knihovnám. Pro začátečníka tak může být velmi těžké udělat si pořádek v používaných nástrojích.
Tento typ má proti AVR ještě více redukovanou instrukční sadu, která je u každého konkrétního typu jiná a často proto neumí hardwarově násobit a dělit. Ale na druhou stranu to umožňuje velmi výrazně snížit spotřebu mikroprocesoru. A jsou tak velmi vhodné pro zařízení, kde je kritická vlastní spotřeba. PIC mezi běžnými typy mikroprocesorů vyniká hlavně existencí velmi kvalitních komerčních vývojových nástrojů, jakými je například CCS C compiler. Který má v sobě automaticky zabudovanou i širokou paletu knihoven pro nejrůznější periferie. Volnou alternativou je prostředí MPLAB udržované přímo výrobcem Microchip.
Jde o velmi výkonné mikroprocesory pracující řádově na desítkách MHz a jejich spotřeba je vyšší než u předchozích dvou. Jejich hlavní výhodou je vysoký výpočetní výkon, který umožňuje zpracovávat relativně velké toky dat (například obraz z malé kamery). Jejich vývojové prostředí je tak na mezi úrovní AVR a PIC existují tedy relativně kvalitní knihovny, avšak programovací prostředí (i komerční) téměř výhradně používají volný kompilátor GNU gcc.