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電子ノート。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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新しい要素ベースにより、パソコンを使用してテキストをメモリに書き込み、オフラインで読み取ることができるコンパクトで経済的なデバイスの作成が可能になります。この記事では、最大 64 KB のテキスト情報を保存できる一種の「ノートブック」について説明しています。

装置の概略図を図に示します。 1. その基礎は PIC16F84 (DD1) PIC コントローラーです。テキストは、l1C シリアルインターフェイスを備えた不揮発性フラッシュメモリの DS2 チップに保存されます (「Radio」、2、No. 2001 の A. Dolgoy による記事「l2C インターフェイスを備えたメモリチップ。機能とアプリケーション」を参照) 、２４〜２６ページ；第３号、２５、２６ページ）。ソフトウェアで実装されたこのインターフェイスを通じて、マイクロコントローラー DD24 は DS26 から情報を読み取り、それを液晶 (LCD) インジケーター HG3 に送信します。各バイトの読み取りまたは書き込みの前に、このセルのアドレスが DS25 チップのメモリセルに転送されます。これにより処理速度は多少低下しますが、異なるメーカーのチップを使用した場合に発生する可能性のある、ページサイズの違いに関連する問題は回避されます。

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実際の LCD インジケータに加えて、ITM-1602ATR/R (HG1) には、DD44780 マイクロコントローラとのデータ交換を組織する HD1 コントローラが組み込まれており、文字出力用のキャラクタジェネレータがあり、画面上に情報を表示します。 DD1 マイクロコントローラーが使用するポートの数を減らすために、HG1 との交換は 0 ビットインターフェイスを介して実行され、3 ビットデータが XNUMX ビットで XNUMX 段階で送信されます。この動作モードでは、インジケーターの出力 DBXNUMX ～ DBXNUMX は使用されません。

「ノートブック」は SB1 ～ SB3 ボタンを使用して制御します。最初の 5 つはテキストのスクロールとメニューカーソルの移動に使用され、7 番目のボタンはメニューを開いて項目の選択を確認するために使用されます。ポート B のすべての入力ラインは抵抗を介して電源に接続されているため、RBXNUMX ～ RBXNUMX ポートを電源ラインに「プルアップ」するための外部抵抗は必要ありません。

このデバイスは高いタイミング精度を必要としないため、DD1 マイクロコントローラーのクロックジェネレーターの周波数設定要素として RC 回路 (R3C1) が使用されます。ジェネレータは、マイクロコントローラがメモリまたは LCD インジケータにアクセスするときにのみ動作し、ボタンが押されるのを待っている間はジェネレータがオフになり、マイクロコントローラは低電力モードになります。

電源を入れると、インジケーター画面にスプラッシュ画面が短時間表示され、その後メニューモードに入ります。ここで、SB1(「←」)、SB2(「→」)ボタンでカーソルを移動し、SB3(「*」)ボタンでコマンドを確定することで、読み取りモード(項目「R」)に切り替えることができます。「スリープ」モード (項目「S」) にするには、カーソルをテキストの先頭 (ポイント「H」) またはテキストの末尾 (ポイント「E」) に置きます。このモードでは、画面にはテキストの現在位置も 1 進数形式で表示されます。読んでいるときは、SB2 と SB3 ボタンでテキストを「飛ばし」、SB5 ボタンでメニューに戻ります。トリマ抵抗器 R1 は、インジケータ HGXNUMX 上の画像のコントラストを調整するために使用されます。「スリープ」モードからは、いずれかのボタンを押すとデバイスが表示されます。

「ノートブック」とコンピューターの間で情報を交換するには、コンピューターからデバイスへ、またはその逆の両方にテキストを転送できる特別なプログラムが使用されます。このプログラムは、テキストを「ノートブック」にロードしたり、そこからアンロードしたりする機能を備えた簡素化されたテキストエディターです。テキストをデバイスにダウンロードするには、[ファイル]-[開く]メニューを使用してテキストファイルを ASCII 形式で開き、エディタウィンドウでこのテキストに変更を加えた後、[電子書籍→ 「アップロード」メニューをクリックしてダウンロードプロセスを開始します。他のテキストエディタでダウンロード用のテキストを準備し、それを Windows クリップボード経由でプログラムエディタウィンドウにコピーできます。「ノートブック」からテキストをアンロードするには、「電子書籍→ダウンロード」メニューを使用します。その後、テキストを ASCII ファイルに保存したり、クリップボード経由で別のプログラムに転送したりできます。プログラム動作パラメータ (LPT ポート番号と「ノートブック」メモリ容量) は、「設定 → パラメータ」メニューで変更します。

交換はアダプターケーブルを介して実行されます。その図を図に示します。 2. プラグ XP1 をコンピュータのパラレル (LPT) ポートに接続します。トランジスタ VT1、VT2 には、I2C バスで動作するために必要なオープンコレクタ要素の機能が実装されています。 SCL ラインと SDA ラインは、LPT ポートの入力ライン (それぞれピン 13 と 12) に接続され、最初のポートのステータスを監視し、XNUMX 番目のポートを介してコンピュータからデータを受信します。

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コンピュータを使用する場合、l2C バスは「マルチマスター」モードで動作します。競合を解決するために、次のアルゴリズムを使用します。マスターデバイスがメモリと交換する前に、SCL ラインの信号レベルをしばらく監視します。この間に論理ゼロレベルが存在しなかった場合、マスターデバイスはメモリとの交換を開始します。それ以外の場合は、SCL ラインの状態を監視し続けます。このようなアルゴリズムでは常に競合を排除できるとは限らないため、コンピュータと情報を交換する際に「ノートブック」ボタンを押すことはお勧めできません。

電力は、DD1 マイクロコントローラーの RB1 ポートを介して DS4 チップと HG1 インジケーターに供給されます。これにより、プログラムでデバイスを「スリープ」モードにできるようになります。この場合、電力はマイクロコントローラにのみ供給され、マイクロコントローラも「スリープ」モードになり（クロックジェネレータはオフになります）、デバイスによって消費される電流はXNUMXマイクロアンペアを超えない値に削減されます。前述したように、読み取りモードに戻るには、デバイス上のいずれかのボタンを押します。この場合、コントローラは「スリープ」モードを終了し、メモリチップとインジケータに電力を供給し、後者の初期化手順を実行します。その後、デバイスが「スリープ」モードになったときの現在の位置から「本」を読み続けることができます。

デバイスのほとんどの部品は、図に従って作成されたプリント基板に実装されています。 3.

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デバイスは、どのバージョンでも PIC16F84 または PIC16F84A マイクロコントローラーを使用できます。 DS1 - ATMEL またはその他のメーカーの AT2C24 ～ AT01C24 シリーズ (メモリ容量 512 バイト～ 128 KB) の I64C インターフェイスを備えたチップ。同時に、マイクロ回路ごとに、独自のバージョンのコントローラーファームウェアを使用します。原理的には、アドレス入力 AO-A3 を使用して、タイプに応じてそれぞれに固有のアドレスを設定して XNUMX ～ XNUMX 個のメモリチップを使用することができますが、これにはコントローラプログラムの調整が必要になります。

AT24C512 チップのプログラムコードを表に示します。

（クリックして拡大）

LCD インジケータ HG1 - ロシア語文字ジェネレータを備えた Intech による 16 行 (44780 行あたり XNUMX 文字)。同社の他の XNUMX 線および XNUMX 線インジケーター、またはコントローラーが HDXNUMX と互換性のある他社の同様のインジケーターを使用できます。この場合、マイクロコントローラープログラムで、幅と高さの変数の値を調整する必要があります。行数の多いインジケーターを使用する場合は、より大幅なプログラムの変更が必要になります。

HT44780 コントローラを使用したインジケータは、さまざまなキャラクタジェネレータで使用できます。ロシア語文字ジェネレータを備えたインジケーターを購入できない場合は、テキストを入力するときに、ロシア語の文字をラテン語の同様の文字に置き換えるか、音訳を使用する（ロシア語の単語をラテン文字で書く）ことが許可されます。この機能はプログラムに含まれています。「ノートブック」にテキストを転送すると、ユーザーが指定した文字に自動的に置き換えられます。文字置換テーブルは、プログラムのメニュー「設定→オプション」から変更できます。

DD1 マイクロコントローラーをプログラミングするときは、コンフィギュレーションワードで次のビット値を設定する必要があります: ジェネレータータイプ (OSC) - RC、ウォッチドッグタイマー (WDT) - 無効、電源投入後の遅延 (PWRTE) - 有効。

デバイスに電力を供給するには、4 ... 5 V の電圧が必要です (単 0,1 形のガルバニ電池 3 つまたはディスク電池 D-XNUMX XNUMX つ)。電池電圧がXNUMXVまで低下しても動作は維持されますが、この場合LCDインジケーターからの情報を読み取ることが困難になります。

このデバイスは、XS1 ソケット (図 1 を参照) として、輸入機器で使用されているステレオヘッドフォンのコネクタを使用します。 XP1 を接続します (図 2 を参照) - コンピュータ DB-25M。トランジスタ VT1、VT2 (任意のシリコン低電力 npn 構造) と抵抗 R1、R2 は、XP1 プラグ内にヒンジで取り付けられています。接続ケーブルの長さは2m以内です。

プロジェクトファイル: 2x16 インジケーター用の PIC コントローラー ROM および指定されたシリーズのさまざまなメモリチップの「ファームウェア」のソーステキストとコード、および「ノートブック」を操作するためのプログラム。

著者: S.クレショフ

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