Записки программиста

Видели когда-нибудь светодиодную матрицу с бегущей по ней строкой текста? Такие можно увидеть в метро, автобусах, аеропортах, да много где. В одной матрице содержатся сотни светодиодов. А свободных пинов у микроконтроллера обычно лишь несколько десятков, а то и меньше. То есть, он никак не может подключить по светодиоду на каждый пин и управлять матрицей, подавая на эти пины высокое и низкое напряжение. Так как же это тогда работает?

Осилил вывод текста на ЖК-индикаторы. Тема эта далеко не новая, в той же книжке Джереми Блума она подробнейшим образом освещена. Посему я полагаю, что многим любителям электроники она уже знакома. Так что, постараюсь осветить тему предельно коротко, чисто чтобы иметь шпаргалку у себя под рукой, и, быть может, заинтересовать пару читателей, еще не знакомых с ЖК-индикаторами.

Из заметки Как собрать Arduino прямо на макетной плате вы можете помнить, что Arduino так легко и просто программируется благодаря залитому в его микроконтроллер бутлоадеру. Но использование бутлоадера не всегда удобно, так как он занимает лишнюю flash-память в микроконтроллере, тормозит при его запуске, не говоря уже о том, что в новые микроконтроллеры его нужно каждый раз прошивать. И ведь можно обойтись без него, если один раз обзавестись программатором.

На конференции ZeroNights, которая состоялась в прошлом ноябре, можно было получить особый бейдж — печатную плату в форме логотипа конференции, матрешки. Он также известен, как ZeroNights Badge или ZeroBadge. Мне лично бейдж достался за вроде как интересные вопросы на митапе r0 Crew. Как выяснилось, ZeroNights Badge представляет собой плату Arduino Leonardo, ту, что на базе микроконтроллера ATmega32U4. Такой модели Arduino у меня не было, да и поупражняться лишний раз в пайке поверхностным монтажом я был не против, поэтому я решил впаять в бейдж недостающие компоненты.

На данный момент в блоге поднакопилось уже достаточно много постов, посвященных электронике. Но все они рассказывают только об использовании отдельных компонентов на макетной плате, ну или вроде того. Думается, не повредит привести пример того, как, используя имеющиеся у нас на данный момент знания, сделать что-то сравнительно полезное. Например, электронные часы.

После знакомства с Arduino вы могли заметить, что в некоторых аспектах это устройство не очень-то удобно. Лично у меня провода между Arduino и макетной платой постоянно отваливаются, да и места эта конструкция занимает многовато. К счастью, микроконтроллер ATmega328P, на базе которого работает Arduino Uno, можно легко извлечь из устройства. Нужно только воткнуть под него пинцет сначала с одной стороны, а затем с другой. Учитывая, что помимо ATmega328P в Arduino Uno не так уж много компонентов, интересно, удастся ли нам собрать свою Arduino прямо на макетке?

Это было неизбежно. Увлекшись электроникой, я должен был рано или поздно дойти и до программирования микроконтроллеров. А что может быть проще программирования AVR-микроконтроллеров в устройствах Arduino? Не удивительно, что начать я решил именно с них. Что же из этого получилось — читайте далее.

Сегодня мы познакомимся с очень полезными элементами, которые выполняют прекрасно знакомые всем программистам логические операции, типа AND, OR, XOR и NOT. В русскоязычной литературе эти компоненты называются логическими вентилями, а в англоязычной — logic gates. Соответствующие микросхемами называют микросхемами стандартной логики. Будучи выполненными по технологии CMOS, микросхемы маркируются, как 74HCxx, например, 74HC08, 74HC32, и так далее.

Не то, чтобы в использовании макетных печатных плат было что-то зазорное. Просто это не очень удобно, так как дорожки приходится соединять проводами. Да и элементы на плате зачастую можно разместить куда компактнее, чем это позволяет макетная плата. Существуют макетные платы без дорожек, которые решают вторую проблему, но не решают, а скорее даже усугубляют, первую. К счастью, существуют проверенные способы изготовления печатных плат в домашних условиях. Один из них, так называемый ЛУТ (в английском языке — TTM, Toner Transfer Method), будет рассмотрен в этой статье.

В предыдущей заметке, посвященной электронике, мы познакомились с довольно простой интегральной схемой, счетчиком 4026. Чип, о котором речь пойдет в этом посте, существенно интереснее, как минимум, потому что он может выполнять не одну-единственную функцию, а сразу несколько. Более того, с его помощью мы наконец-то научимся не только мигать светодиодами, но и генерировать звуки. Название чипа — таймер 555.