lunes, 18 de noviembre de 2013

USBasp y ATMEL STUDIO 6.X


En este post mostrare como configurar el ATMEl STUDIO para que nos permita usar nuestro USBasp.

Lo primero es ir a la pestaña Tools->External Tools....



Ya dentro debemos llenar algunos parámetros:
Title: Debe contener el nombre de nuestra elección, en este caso pondremos USBasp.
Command: Debe contener la ruta del avrdude.exe.
Arguments: Debe contener los argumentos soportados por el avrdude para realizar la programación.



La opción "Arguments" debe tener el siguiente texto:


-c usbasp : Le indica al avrdude que se usara el programador USBasp(esto no se debe cambiar).
-p ATMEGA328P: Indica el uC que se usara, esto se puede cambiar para cada dispositivo.
-U flash:w...:Indica la ruta del archivo ".hex" a programar (esto no se debe cambiar).

Al final nos aparecerá un nuevo botón


Si damos click en el botón "USBasp" obtendremos.



Ahora, si queremos tener un botón de acceso rápido en la barra de herramientas debemos ir a "Tools->Customize...".


Aquí debemos agregar el USBasp.




En la misma ventana, en "Commands" debemos seleccionar "Toolbar->USBasp" y dar click en el botón "Add Command..." 





Luego nos aparecera otra ventana donde debemos seleccionar "Tools" en "Categories:" y "External Command1" en "Commands:".




El resultado final será:


Con este boton podremos programar usando el USBasp sin problemas.

Espero esto les ayude.

Saludos.

jueves, 8 de agosto de 2013

Funcionamiento del Acelerómetro ADLX345



En este post mostrare un ejemplo de como poner en funcionamiento el acelerómetro digital de 3 ejes ADLX345.
 
Este acelerómetro cuenta con una resolución de 13 bits, y puede medir hasta ±16 g. La salida digital es de 16 bits en complemento a dos y puede ser obtenida mediante los protocolos SPI ó I2C.
 
ADXL345
 
Al ADLX345 se puede encontrar en aplicaciones móviles. Este puede medir la aceleración estática de la gravedad para medir indirectamente inclinaciones, también se puede medir la aceleración dinámica producto de un movimiento o choque. Su alta resolución (3.9mg/LSB) permite medir cambios en inclinación menores a 1.0°.
 
ADXL345_image

El ejemplo es desarrollado usando C++ en el ATMEL STUDIO 6.1. Se usa el protocolo I2C con dirección de esclavo 0x53 (pin ALT ADDRESS a GND).
Para configurar el ADLX345 hay que realizar tres operaciones básicas en tres de sus registros.
1.- En el registro 0x31—DATA_FORMAT— se debe configurar la resolución de bits y el rango de medición.
2.- En el registro 0x2C—BW_RATE— se debe configurar el ancho de banda y la velocidad de salida de los datos.
3.- En los registro 0x1E, 0x1F, 0x20—OFSX, OFSY, OFSZ— se debe setear offset par cada eje.
Antes de realizar estas operaciones ponemos en ADLX345 en standby, y al finalizar volver al modo de medición.
Luego se leerán los registros de datos y se enviaran hacia el computador.

Aquí se muestra un ejemplo del programa.




Los datos pueden ser leídos con cualquier programa que tenga acceso al puerto serie (tal como hyperterminal).

Para recibir los datos y hacer los cálculos de gravedades y ángulos de inclinación desarrolle un programa en visual c#, el que se muestra abajo. Aquí se pueden ver los datos recibidos, la cantidad de gravedad en cada eje, y la inclinación de los tres ejes con respecto a la gravedad.
 
 
ADXL345


Los cálculos se realizan como sigue:

image

El Factor depende de la resolución y rango con que se configuro el dispositivo. Por ejemplo para 10 bits de resolución y ±2g de rango el factor es 0.00390625.

image
 
Las componentes, en gravedades, de cada eje están dadas por las ecuaciones anteriores. Xout, Yout y Zout son los datos, en complemento a dos, obtenidos del ADLX345. Por ejemplo si Xout=44, Yout=200, Zout=161 entonces Gx=0.171875, Gy=0.78125, Gz=0.62890625.
 
image
 
La resultante de éstas componentes, usando la ecuación anterior, debe ser 1g. Usando los datos anteriores G=1.017553758.
 
image
 
Los respectivos ángulos de inclinación, con respecto a la vertical o a la gravedad, de cada eje son calculados usando las ecuaciones anteriores. Usando los datos anteriores los ángulos de inclinación de cada eje son 9.89°,  51.37° y 38.96°.
 
 
COMO CALIBRAR EL ADLX345
 
El procedimiento de calibración del ADLX345 es muy sencillo, solo debemos colocar el acelerómetro en posición horizontal ( es decir, que toda la gravedad se encuentre sobre el eje Z). En esta posición se debe tomar una cierta cantidad de datos, pueden ser 100 o 200 datos, luego se debe promediar los datos correspondientes a cada eje.
 
image
 
 
El valor que se debe aplicar a los registros de calibración se calculan como sigue:
 
 
image
 
 
Espero este post los ayude en algo.
 
Hasta pronto !!!.
 

martes, 12 de junio de 2012

Formas de bloquear y desbloquear un ATmega8

Bloquear un ATmega es algo muy común cuando se inicia con estos micros. En mi primera semana con los ATmega8 llegue a bloquear hasta 4, pero felizmente logre desbloquearlos.

Aquí presento algunos consejos que son obtenidos en base a la experiencia, espero esto ayude a algunos.
Un problema no tan común, pero que les podría ocurrir (por desconocimiento) es deshabilitar el reset. Esto puede ocurrir programando el fuse "Reset Disable(Enable PC6 as i/o pin);"RSTDISBL=0". Este fuse se encuentre el High Fuse.

Hacer esto cuando se programa mediante SPI bloqueara el uC. Luego de esto no se podrá realizar ninguna operación con un programador SPI. La literatura indica usar un PPHV (Programador Paralelo de Alto Voltaje) para habilitar nuevamente el Reset. Personalmente nunca cometí este error.

Ahora el problema mas común, bloquearlo por no escoger el oscilador correcto. Todos estos fuses los encontramos en Low Fuse.

Tener presente que Low Fuse esta compuesto por.

LF

Donde…
BODLEVEL : Permite seleccionar el nivel del BOD.
BODEN: Permite habilitar el BOD.


SUT: Permite escoger un retardo (en ms) para el inicio del programa, esto después de haber energizado.
CKSEL: Permite escoger entre los diferentes tipos de fuentes de reloj.


- Si programamos Ext. Clock [CKSEL=0000]:Aplicando una señal de [4MHz-6MHz] al pin XTAL1 deberíamos poder trabajar sin problemas.



- Si programamos Int. RC Osc [CKSEL=0001 hasta CKSEL=0100] : Con este oscilador no deberían tener problemas, solamente tener en cuenta que la frecuencia de programación ISP debe ser menor a 1/4 la frecuencia RC. Es decir que si escogemos RC=2MHz nuestra frecuencia ISP debe ser menor a 500KHz.



- Si programamos Ext. RC Osc[CKSEL=0101 hasta CKSEL=1000]: Aplicando una señal de [4MHz-6MHz] al pin XTAL1 deberíamos poder trabajar sin problemas, o al menos poder cambiar a otro tipo de oscilador.



- Si programamos Ext. Low-Freq. Crystal [CKSEL=1001] : En teoría deberíamos poner un cristal de 32768Hz, pero generando una señal de similar frecuencia y aplicándola a XTAL1 es suficiente. Recordar que la frecuencia ISP debe ser menor a 1/4. Si aplicamos 32.768KHz la frecuencia ISP debe ser menos a 8KHz.



- Si programamos Ext. Crystal/Resonator[CKSEL=1010 hasta CKSEL=1111]: Aplicando una señal de [4MHz-6MHz] al pin XTAL1 deberíamos poder trabajar sin problemas.


Consideraciones:


-  Todas las pruebas fueron hechas usando un ATmega8, un programador USBasp y el programa SinaProg 2.
-  Las frecuencia de 32.768KHz y 6MHz fueron generadas por otro uC y aplicadas al pin XTAL1 del uC que se quería programar. Las frecuencia fueron generadas usando el Timer1 en modo CTC.
Configuración del Timer1:


0x0000 Para generar 6MHz con F_CPU=12MHz y N=1.
Formula para Calcular OCR1A :


Bueno, espero esto les sea util
Saludos…!!!

jueves, 15 de diciembre de 2011

SET CLOCK(SCK) de programación del USBasp con SinaProg 2.0

El USBasp tiene 12 posibles frecuencia de programación, estas son:

1.5 MHz, 750 KHz, 375 KHz, 187.5 KHz, 93.75 KHz, 32 KHz, 16 KHz, 8 KHz, 4 KHz, 2 KHz, 1 KHz y 500 Hz.

Para poder acceder a esas velocidades usando el SinaProg, que a su vez usa el avrdude, debemos modificar el archivo Speed.txt.

El Sinaprog 2.0 lo pueden descargar de este enlace SinaProg 2.0 .

Y en este otro enlace se encuentran los pasos para realizar la modificación. PASOS.
No pongo imagenes ya que en el pdf se encuentra todo lo necesario.

Un saludo y Felices Fiestas…!!!

domingo, 27 de noviembre de 2011

EEPROM INTERNA DE LOS ATMEGA

En este post mostraré un pequeño ejemplo sobre la lectura y escritura de la eeprom interna de los atmega.
En el ejemplo trabajo con un mega8, pero el código es fácilmente aplicable a otros ATmega.

El mega8 tiene 512 Bytes en su eeprom (este tamaño varia con cada dispositivo). Su eeprom solamente permite, además de leer, borrar y escribir en una sola operación (la cual demora 8.5 milisegundo aprox), esto en comparación con otros ATmega que permiten solamente borrar, solamente escribir y borrar, y escribir en una misma operación, ósea permiten realizar tareas separadas lo cual puede ayudar a reducir tiempo de escritura.

Bueno, vamos con el programa y explicaré algunas cositas.

Primero un par de macros nuevas que usaré.
Esta primera macro espera hasta que el bit indicado sea 0.

macro1

Esta espera a que el bit sea 1.

macro2

Ahora la primera parte del programa.

ima1

Aquí usaremos el uart para enviar algunos datos, la velocidad será de 9600.
Si queremos iniciar la eeprom con algunos datos tenemos que declararlos. La declaración de los datos y la separación de espacios de la eeprom inicia con “eseg” (segmento de eeprom).

.org    0x000    .db    0x00,0x01,0x02,0x03,0x04 –> Esta parte de código asignará los valores en hexadecimal a las posiciones de memoria iniciadas en 0x000.
.org    0x010    .db    "hola mundo" –> Esta otra parte también asignará los valores a las posiciones iniciando en 0x010.
.org    0x020    .db    0x30,0x31,0x32,0x33,0x34 –> Aquí la asignación inicia en 0x20 y termina en 0x24,
.db "ING. ELECTRONICA"—> Para esta parte no se da un inicio u origen, pero por encontrarse debajo de la asignación anterior que terminó en 0x24, ésta tendrá su inicio en 0x25.
.org    0x50
    data_eeprom_10:    .byte    10     // separa 10 Bytes iniciando en 0x50.
    data_eeprom_5:     .byte     5      // separa 5  Bytes iniciando en 0x5A.
    data_eeprom_16:   .byte     16    // separa 16 Bytes iniciando en 0x5F.

La eeprom cuenta con 3 registros:
EEAR(EEARH:EEARL): Es el registro donde se debe escribir la dirección del byte que se quiere leer o escribir.
EEDR : Es el registro del cual se leerá el dato en una operación de lectura, y en él se debe poner el dato en una operación de escritura.
EECR: Es el resistor donde se encuentran los bits de configuración. Aquí se indicara que operación se desea realizar.

Las rutinas de lectura y escritura son mostradas abajo, en ellas lo primero que hay que hacer es esperar a que termine la operación anterior de escritura (si es que la hubiera). Antes de llamar a la rutina la dirección para leer debe estar en X y el dato retorna en R16, y para escribir la dirección la dirección está en Y y el dato en R16. R16,X y Y pueden ser cambiado a cualquier otro registro.

ima4

En la parte principal de programa se inicia la pila y se configura el uart.


En el programa encontramos tres bucles.
En el primer bucle se leerán los datos que inician en la dirección X=0x10 (“hola mundo”), estos datos se enviarán por el uart y también se irán guardando en la posición Y=data_eeprom_10.
Luego hay un saldo de línea.

El funcionamientos de los otros dos bucles es similar al primero.
Aquí están las rutinas de salto de línea y de envió de datos por el uart.

ima3

Ahora… luego de escribir todo este programa y compilarlo obtenemos como salida un archivo .eep.

panel

En este archivo se encuentran, en formato intel hex, todos los datos de para iniciar nuestra eeprom, este archivo se debe grabar en nuestro microcontrolador después de grabar la flash.

eefile

Al abrir el archivo EEPROM.eep veremos lo mostrado en la imagen superior. El formato es intel y allí podemos ver las posiciones de memoria y cada uno de los bytes.

Ahora simularemos esto en proteus.

p1

Para cargar nuestros datos a la eeprom  interna debemos hacer doble click sobre el ATMEGA8.
En la ventana que nos aparece debemos ir hasta “Advanced Properties” y seleccionar “Initial Contents of Data EEPROM” y luego en la parte derecha (usando el icono de carpeta) debemos seleccionar nuestro archivo con los datos iniciales.

p2

Luego cuando iniciemos nuestra simulación veremos en la eeprom del ATmega lo siguiente.

p4

Si no les aparece lo anterior, y cada vez que quieran resetear la data guardada en la eeprom, deben hacer click en “Reset Persistent Data”…Esto borra todo el contenido de las eeprom’s que se encuentren en la simulación.
p3

Cuando ejecutemos nuestro programa veremos lo siguiente.

p5
p6

Ahora… y seguro se preguntan como transformo mi archivo EEPROM.eep a EEPROM.bin (es el tipo de archivo en el cual debe estar la data incial para la eeprom)--- proteus no permite cargar los datos iniciales desde el .eep.

Para esto pueden usar el “avr-objcopy.exe”, este ejecutable los pueden encontrar dentro de su instalación del avr gcc, se encuentra dentro de una carpeta de nombre bin.
Hay que usar la ventana de comando para hacer la conversión. Un ejemplo seria así.

>avr-objcopy.exe –I ihex ruta_del_archivo_hex.hex –O binary nombre_del_archivo_de_salida.bin

O mas fácil aun, pueden usar este programita que me tome la molestia de hacer en visual C#. Si no lo pueden ejecutar deben instalar en netframework 3.5.

programa

Este programa le pasa los parámetros correctos al “avr-objcopy.exe” para crear el archivo binario. El ejecutable de esta aplicación debe estar en la misma carpeta que el “avr-objcopy.exe”.

Si abren el archivo binario verán los siguiente.

eebin

En esta oportunidad además de este programita muy útil, también compartiré los archivos EEPROM.asm, macros.inc, EEPROM.eep, EEPROM.bin.

El link: EEPROM

Bueno, espero esto les ayude… Hasta pronto.

sábado, 1 de octubre de 2011

Boot Loader en ATmega

Primero un saludo a mis lectores, hace mucho que no escribo.
En este post hablare del bootloader y les daré el código para que ustedes puedan usarlo y editarlo a voluntad.
¿Qué es un bootloader?
En el mundo de los uC un bootloader es un pequeño programa que grabado previamente en un área especial de la flash, la zona o área de booteo, nos permitirá la actualización de la flash.  Es decir que una vez que el uC tiene el bootloader ya no necesitarás un programador para volver a actualizar tus aplicaciones.
Esta zona de booteo se encuentra siempre al final de la flash, y su tamaño puede variar entre 4 valores (que dependerán del tamaño de la flash). La elección del tamaño de ésta área se debe realizar en los fuses como se muestra en la siguiente figura.

boot

Se puede ver que se definen dos áreas, la de Aplicación y la de Booteo. En la sección de aplicación es donde normalmente colocamos nuestro código (inicia en la dirección 0x0000 de la flash).

Todos los periféricos funcionan igual en las dos áreas, pero en el área de booteo sí se puede usar la instrucción SPM (SPM - Store Program Memory). Esta instrucción es la que nos permitirá modificar la flash.
La flash esta dividida en páginas (el tamaño de la página dependerá del uC), por ejemplo un ATmega8 tiene 128 página y cada página es de 32 palabras ó 64 bytes, esto es 128*64 =8KB de flash.
Un ATmega128 tiene (512 páginas)*(256 bytes/página)=128KB.
Todos esos números los encuentran en las hojas de datos.

La programación de la flash se realiza página a página y hay dos métodos para hacerlo, el método que uso yo, y que es el método que se encuentra en el ejemplo de las hojas de datos, consiste en borrar la página, poner los bytes correspondientes a esa página en el buffer de la flash y ejecutar el comando de programación… esto es algo que se debe repetir para cada página.

El bootloader puede recibir los datos para la programación por cualquier medio que le sea posible(UART, SPI, I2C, USB, ETHERNET…etc), éste bootloader lo realiza por el UART.

El funcionamiento del programa es el siguiente:
  1. El programa testea un pin del uC,
1.1  si es ‘1’ salta a la dirección cero de la flash y ejecutará nuestra aplicación ( si ésta existe).
1.2  si es ‘0’ se inicia la ejecución de bootloader.
2.      El programa configura el uart. F_CPU y BAUD pueden ser cambiados y adecuados a las necesidades de cada persona.
3.      Luego espera todos los datos de una página.
4.      Entre los datos se encuentra la dirección de la página a grabar, con este dato se borra la página correspondiente, se llena el buffer de la flash con los datos (que no son otra cosa que las instrucciones de nuestra aplicación) y por último se ejecuta el comando para programar.
El programa puede ser adaptado fácilmente a otros uC’s, esto ya que las macros ayudan mucho al momento de realizar las operaciones con los registros.

¿Y cómo envío por el uart el bendito código de mi programa ?

Para esto desarrollé un pequeño programa en visual C#.

programa

El programa es muy sencillo de manejar, solamente hay que buscar el firmware de nuestra aplicación, buscar el puerto por lo cual descargaremos, seleccionar la velocidad (debe ser igual a BAUD del bootloader), seleccionar el dispositivo y por ultimo dar click en el botón “Program”.
En este caso no les puedo poner una simulación en proteus ya que éste no soporta la característica de auto-programación.

El bootloader no ocupa mucho espacio de la flash, es por ello que el inicio de código lo hago en FIRSTBOOTSTART. FIRSTBOOTSTART es un número que cambia con cada uC, su valor lo pueden encontrar en el archivo “m#def.inc” de cada uC.

Cuando programen el bootloader los fuses deben incluir: BOOTZS =11 y BOOTRST=0 . Lo primero es para que el área de booteo sea la menor y lo segundo le indicará que después de cada reset inicie en la dirección de booteo indicada (en este caso iniciará en la dirección FIRSTBOOTSTART).
Luego ya no necesitarán llevar su programador a todas partes… basta con usar el puerto serie para realizar esta actualización.

Espero esto les ayude… también espero sus comentario para la mejora del programa.
El código fuente lo pueden descargar aquí: BOOT_JRSF
El programa en C"# : BOOT_Downloader … si no pueden abrirlo quizá necesiten instalar el netframework 3.5.
Si alguien quiere el código fuente del programa hecho en C# aquí lo tiene : BOOT …. Esta demás decir que deben tener instalado Visual Studio 2008 para abrir esto, o por lo menos Visual C# 2008 Express.

sábado, 9 de julio de 2011

RTC DS1307 Y ATMEGA8


En éste post mostraré un programa que permite configurar un DS1307. Como sabemos el DS1307 se comunica por I2C.
El programa tiene dos partes que son ejecutadas por dos interrupciones.

En la interrupción del timer 1, que se ejecutará cada 1000ms (1seg), leerá la hora y fecha del DS1307 y se mostrará en un LCD.

Por el uart llega información que permite leer ó escribir el DS1307.
La información para escribir(configurarlo a una hora y fecha determinada) consta de 8 bytes que son:

| CABECERA(1) | COMANDO(1) | HORA(1) | MIN(1) | SEG(1) | FECHA(1) | MES(1) | AÑO(1) |

La cabecera es 0xBA
El comando puede ser ‘W’(0x57) para escribir y ‘R’(0x52) para leer.
El resto de datos deben estar en BCD.
Un ejemplo de esto es: BA 57 12 21 08 08 07 11
Donde la hora es 12:21:08 y la fecha es 08/07/11.

En el caso que se quiera leer solamente hay que enviar BA 52 y la respuesta a esto será por ejemplo BA 57 12 30 12 08 07 11 , donde se indica que la hora leída es 12:30:12 08/07/11

El esquema es el siguiente:

sch (Small)

Ahora mostraré las macros usadas.
  
mac2

mac3

mac4

mac5

mac6

Ahora las rutinas para I2C y DS1307.

i2c1

i2c3

i2c4

Como ya sabemos cada esclavo que se conecta al bus I2C debe tener una dirección y en éste caso la dirección del DS1307 es 0b1101000 + el bit de R/W, es por ello que para escritura se envía D0 y para lectura D1.

Ahora las rutinas del UART.

u1

u2

u3

u4

u5

Por último el mensaje principal.
Hay que tener en cuenta que se esta usando el RC interno.

main1

main2

main3

En el siguiente video se muestra el funcionamiento del programa.

video

El programa que se muestra para configurar el DS1307 lo hice en visual C#, éste programa lo pueden descargar de éste enlace RTC_DS1307.
Si no lo pueden abrir instalen netframework 3.5.