POROČILO PRAKTIČNEGA IZOBRAŽEVANJA

Transcription

1 VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ Elektrotehnika Elektronika POROČILO PRAKTIČNEGA IZOBRAŽEVANJA v LX Navigation d.o.o. - Celje Čas opravljanja Od do Mentor v GD Črtomir Rojnik dipl. Inž. El. Študent Andrej Petelin Vpisna številka E-pošta Petelin.andrej@siol.net Telefon

2 2

3 3

4 KAZALO 1 OPIS GOSPODARSKE DRUŽBE LX NAVIGATION D.O.O DEJAVNOST PODJETJA OPIS PRODUKTOV OPIS PRAKTIČNEGA IZOBRAŽEVANJA SPOZNAVANJE PROGRAMSKEGA ORODJA Altium Designer Vmesniški del Ustvarjanje novega projekta Risanje električne sheme Risanje tiskanine Izvažanje datotek za proizvodnjo Končni izgled ene izmed tiskanin DELO NA TERENU PROGRAMIRANJE VJEZIKU C Kratek opis vezja RC FXJ Programming card CodeVisionAVR Primeri programske kode SKLEP PRILOGE

5 KAZALO SLIK Slika 1: Altium Designer Slika 2: Sistemski meni in orodne vrstice Slika 3: Nadzorna plošča Slika 4: dodatne funkcije nadzorne plošče Slika 5: Glavno načrtovalno okno Slika 6: Nov projekt Slika 7: Dodajanje shematik in PCB-jev v projekt Slika 8: Vstavljanje elementov Slika 9: Lastnosti elementa Slika 10: Primer uporabe Net Label Slika 11: Preverjanje/dodajanje podnožja elementu Slika 12: PCB parametri Slika 13: Prenos sheme v PCB Slika 14: Preverjanje in potrjevanje sprememb Slika 15: Navidezne povezave, ki nakazujejo katere linije je treba narisati Slika 16: Urejanje Layerjev Slika 17: Določanje oblike tiskanine Slika 18: Orodna vrstica z Layerji Slika 19: Risanje povezav Slika 20: Urejanje nastavitev Poligona Slika 21: Vstavljanje skoznjikov Slika 22: Določanje izhodišča mreže Slika 23: Okno z nastavitvami DRC Slika 24: dostopanje do DRC Slika 25: Nastavitve Gerberjev Slika 26: Nastavitve za Drill datoteko Slika 27: Oblikovanje BoM liste Slika 28: Spodnja stran tiskanine Slika 29: Zgornja stran tiskanine Slika 30: LX Eng Slika 31: RC FXJ Programming Card in USB/serial converter Slika 32: ATMEGA8L v TQFP ohišju Slika 33: CodeVisionAVR kompiler

6 UVOD Pogoj za uspešno dokončanje visokošolskega študijskega programa elektrotehnika na fakulteti za elektrotehniko računalništvo in informatiko je obvezno šestmesečno praktično izobraževanje. Opravljal sem ga v podjetju LX Navigation, ki se ukvarja z razvojem, ter proizvodnjo navigacijskih naprav za jadralna, ter ultralahka letala. Lastnik tega podjetja je gospod Črtomir Rojnik, ki je bil tudi moj mentor na praksi. Tekom mojega izobraževanja na podjetju sem sodeloval praktično na vseh področjih v podjetju. Od sestavljanja inštrumentov, njihovega servisa, ter vzdrževanja, in vgradnje na terenu, do načrtovanja novih izdelkov, urejanja dokumentacije le teh, ter pisanja priročnikov. Tako sem v času opravljanja prakse nabral ogromno izkušenj na področju načrtovanja novih izdelkov, odpravljanja problemov, ki pri tem nastajajao, urejanja dokumentacije, programiranja v C jeziku, in še marsičesa drugega. 1 OPIS GOSPODARSKE DRUŽBE LX navigation d.o.o. 1.1 DEJAVNOST PODJETJA Podjetje LX Navigation iz Celja, ki je v lasti gospoda Črtomirja Rojnika se že vrsto let zelo uspešno ukvarja z razvojem in proizvodnjo navigacijskih inštrumentov predvsem za jadralna letala, zadnje čase pa tudi vedno več za ultralahka letala. Ker je v letalstvu na prvem mestu vedno kakovost, in ker to podjetje ne gleda na ceno, temveč na kakovost njihovih izdelkov, se je na svetovnem trgu uveljavilo kot eno izmed vodilnih iz tega področja, in ima trenutno oblast nad približno 50% svetovnega tržnega deleža. 6

7 Cene njihovih inštrumentov segajo od nekaj 100 evrov pa do nekaj 1000 evrov. Tudi sproti se pridno razvijajo stalno novi inštrumenti in posodobitve starih. Veliko vlogo pri uspešnih inovacijah ima tudi dejstvo da vsi zaposleni na podjetju delajo te stvari z veseljem, ter se tudi dobro spoznajo na to, kar delajo, saj so po veliki večini vsi uslužbenci tudi piloti, kar pomeni da tudi vejo katere stvari se da dopolniti, oz. po katerih stvareh se na veliko povprašuje v svetu športnega letenja. Tako lahko ob pravem trenutku nudijo prave izdelke, po katerih se bo gotovo na veliko povpraševalo. Podjetje se je kasneje tudi selilo na področje navigacijskih naprav za cestna vozila, in tako ustvarilo podružnico LX Track. Ti se ukvarjajo z načrtovanjem sistemov, ki prevoznikom olajšujejo nadzor nad njihovimi vozili. Ta trg je tudi še dosti neraziskan, tako da imajo tudi tukaj zelo dobre možnosti za uspeh. 1.2 OPIS PRODUKTOV Podjetje je v svoji zgodovini ustvarilo že mnogo izdelkov, ki so vsi po večini bili zelo dobro prodajani, od variometrov, ostalih prikazovalinkov, navigacijskih naprav, naprav za preprečevanje trkov v zraku z drugimi letali (FLARM), in še kaj bi se našlo. Proizvajajo tudi naprave, ki so v skladu z IGC (International Gliding Commision) pravilnikom, z čimer ti inštrumenti dobijo dovoljenje za uporabo na FAI (Fédération Aéronautique Internationale) tekmovanjih. Na naslednjih straneh sledi kratek pregled nekaterih produktov podjetja LX Navigation. 7

8 LX 7007 LX 7007 je poznan kot eden najbolj razširjenih navigacijskih sistemov v jadralnem letenju. Obstajajo 3 izvedbe le tega, in sicer Basic (osnovna različica), Compact( ta različica poleg osnovne vsebuje še senzorje za merjenje tlaka, kar nam zmanjša potreben prostor za dodaten variometer, saj lahko vgradimo le prikazovalnik.), ter pro IGC različica ( najbolj izpopolnjena od vseh treh, in hkrati IGC odobrena, tako da se lahko uporablja na vseh večjih tekmovanjih). LX 707 LX 707 je v bistvu LX 7007, vendar prirejen za morotna letala. Dodatno vsebuje še ILS( instrument landing system) indikator, ki omogoča instrumentalno pristajanje pri slabi vidljivosti. LX Map LX Map je predhodnik LX Mini Map, vendar zaradi svoje velikosti ni nikoli dosegel preveč velik uspeh. LX Mini Map LX Mini Map predstavlja popolnoma nov izdelek, ki naj bi nadomestil potrebo po uporabi dlančnikov v letalih. Pohvali se lahko z zelo kakovostnim LCD ekranom, ki je tudi pri močni svetlobi zelo dobro viden, kar je trenutno zelo velika šibka točka vseh dlančnikov. Naprava je kompatibilna z večino navigacijskih programov, ki se trenutno uporabljajo na dlančnikih(see You Mobile, Strepla, Winpilot, ). Vse skupaj pa poganjajo Windowsi CE. LX 16-D LX16 predstavlja osnovno opcijo vario prikazovalnika, ki vsebuje tudi audio komponento, integrator (prikazovalnik povprečnega dviganja/spuščanja), ter uro, ki prikazuje trajanje leta. 8

9 LX 166 LX 166 predstavlja vario prikazovalnik z računarjem doleta. Če ga priklopimo n Colibri, ter na LX Mini Map/dlančnik, lahko postane zelo dober inštrument za jadralnega pilota. FLARM Red Box FLARM Red Box predstavlja samostojen FLARM (Flight Alarm) sistem, ki pilota obvešča o prometu okoli letala, in opozarja na morebitna trčenja. COLIBRI Colibri je zelo majhen zapisovalnik leta, ki je tudi odobren iz strani komisije IGC. Let se zapisuje na SD kartico, tako da lahko pilot po končanem letu zelo enostavno prenese podatke na svoj PC. Vsebuje tudi detektor hrupa, ki to zabeleži v zapis leta (to je pomembno pri jadralnih letalih z vgrajenim motorjem, da na tekmovanjih ne pride do kakšnih goljufij). FLARM Mini Box Flarm Mini Box je tudi samostojen FLARM sistem, ki ga vgradimo na vrh inštrumentalne plošče letala. Nanj lahko priključimo dlančnik, zunanji FLARM prikazovalnik in LX Voice modul. Ima opcijo opremljanja z zapisovalnikom leta, ter SD kartico. COLIBRI FLARM Colibri flarm je praktično ista naprava kot zgoraj omenjen Colibri, z to razliko, da ima ta naprava še dodan sistem FLARM, in z tem omogoča spremljanje prometa v zraku v okolici letala. FLARM Grafični Prikazovalnik FLARM Grafični prikazovalnik se uporablja za grafično prikazovanje zračnega prometa okoli letala, in vsebuje zvočno opozarjanje pred možnimi trki. 9

10 Podjetje ima še mnogo drugih izdelkov, kot je Voice module, ki ob priklopu na določene inštrumente opozorila pretvori v govor, in tako poskrbi da kakšnega ne spregledamo. Obstajajo tudi programi, ki omogočajo komunikacijo inštrumentov z PCjem ali dlančnikom (LXe, LX mobile). Ampak tako na kratko mislim da so bili povzeti vsi inštrumenti, ki so zaznamovali uspeh tega podjetja. 2 OPIS PRAKTIČNEGA IZOBRAŽEVANJA Svoje praktično izobraževanje sem po veliki večini opravljal v oddelku za razvoj, kjer sem se seznanil z vsemi dobrimi in slabimi lastnostmi razvijanja novih proizvodov. Nekaj časa sem prebil tudi z sestavljanjem in servisiranjem inštrumentov, njihovim posodabljanjem, ter vgradnjo na terenu. Začel sem z spoznavanjem poteka dela na podjetju, nato sem se spravil spoznavati programsko orodje Altium Designer, kjer sem začel z enostavnimi projekti, kot je LM Mini Map tipkovnica, LX Mini Map Junction Box, ter LX Mini Map Mini Junction box, nato sem popravil par starejših projektov, kjer je bilo treba recimo zamenjati podnožje nosilca za SD kartico, ali dodati kakšne elemente, končal pa z snovanjem dveh novih inštrumentov, in sicer LX Cluster, ter nova verzija FLARM prikazovalnika z barvnim LCD prikazovalnikom, ki bosta sedaj v kratkem zagledala prodajne police. Spoznaval sem način posodabljanja inštrumentov preko njihovih programov (tukaj sem nalagal sodobnejše verzije inštrumentov, ter testiral ali vse funkcije delujejo pravilno). Vmes sem šel za par dni na Češko, kjer sem lahko spoznal vse probleme vgrajevanja inštrumentov v letalo. Na koncu pa sem se spravil poglabljati znanje iz programiranja v C jeziku. Tako sem se naučil inicializirati mikrokontrolerje, LCD prikazovalnike, prepoznavanje tipk, in drugih naprav. 10

11 2.1 SPOZNAVANJE PROGRAMSKEGA ORODJA Altium Designer Kot prva točka v mojem polletnem praktičnem usposabljanju je bilo spoznavanje proramskega orodja Altium Designer. To je zelo močno orodje za načrtovanje tiskanih vezij, ter njihovo analizo. Nekaj izkušenj pri delu z tem orodjem sem že imel iz fakultete, saj smo z njim nekaj malega delali pri predmetu Praktikum, tako da začetek ni bil pretežak. Vseeno pa tisto kar smo delali na fakulteti še zdaleč ni bilo zadosti za napredno načrtovanje tiskanin, ki so dandanes že kar lepo zapletena za narisati, saj nas dostikrat omejuje prostor, ter razne električne zakonitosti, kot so elektromagnetna sevanja, prisluhi med linijami, ter tudi čim bolj uporabna geometrijska lega raznih vhodov in izhodov vezja. Slika 1: Altium Designer 11

12 2.1.1 Vmesniški deli Sistemski meni in orodne vrstice Tako kot praktično vsi programi ima Altium Designer tudi v zgornjem delu ekrana prostor za sistemski meni, ter orodne vrstice, preko katerih dostopamo do funkcij programa. Orodne vrstice je možno poljubno oblikovati po naši želji, vendar se na koncu izkaže da se je za večino ukazov najbolje naučiti bližnjice na tipkovnici, saj tako delo poteka dosti hitreje, tako da se na orodne vrstice ponavadi postavijo funkcije programa, ki se ne uporabljajo prepogosto, so pa vseeno pomembne za urejanje vsakega projekta. Slika 2: Sistemski meni in orodne vrstice Nadzorna plošča Na levi strani programa se nahaja nadzorna plošča, katere funkcija se spreminja glede na to, kateri dokument imamo trenutno odprt na načrtovalskem oknu. Če je to shema vezja ali njegov PCB (printed circuit board), potem lahko dostopamo do vseh posameznih dokumentov v projektu, če imamo na primer odprto PCB ali shematsko knjižnico, potem lahko preko nadzorne plošče pregledujemo elemente v knjižnici. Skratka, preko te plošče imamo lep pregled nad celotnim projektom, ter njegovimi datotekami, njena funkcionalnost se pa spreminja glede na projekt/datoteko, ki jo imamo odprto. Slika 3: Nadzorna plošča 12

13 Dodatne funkcije nadzorne plošče Spodaj desno imamo še dodatne opcije, kaj želimo prikazati na nadzornih ploščah. Vredno je tudi omeniti, da lahko te nadzorne plošče premikamo in jih postavljamo na ekranu čisto poljubno po naši želji. Slika 4: dodatne funkcije nadzorne plošče Glavno načrtovalno okno V tem oknu načrtujemo naša vezja. Najprej se nariše električna shema vezja, nato pa se to vnese v PCB dokument, kjer oblikujemo tiskanino. Slika 5: Glavno načrtovalno okno 13

14 2.1.2 Ustvarjanje novega projekta Ustvarjanje novih projektov je v tem programu zelo enostavno. Sestoji iz treh osnovnih korakov. Najprej se ustvari nov projekt, nato se v njem ustvarijo nove prazne sheme, na katere se kasneje narišejo električne sheme, nakar se doda še prazne PCB dokumente, kjer narišemo tiskanine. Ustvarjanje novega projekta Da ustvarimo nov projekt moramo storiti sledeč korak v sistemskem meniju: File -> New -> Project-> tukaj izberemo za katero vrsto projekta gre (PCB, FPGA, Core, itd.) V našem primeru bomo ustvarjali nov PCB projekt. Slika 6: Nov projekt 14

15 Ta projekt nato shranimo. Priporočeno je imeti pripravljeno mapo z istim imenom kot projekt, saj bodo v tej mapi nato datoteke tega projekta, ki jih Altium Designer kreira med našim načrtovanjem. Dodajanje shematik in PCB-jev v projekt Za ta dva koraka moramo narediti sledeče: Z desnim gumbom miške kliknemo na projekt v nadzorni plošči, nato izberemo Add new to project, kjer izberemo ali bomo dodali shematiko ali PCB. Slika 7: Dodajanje shematik in PCB-jev v projekt 15

16 Ko dodamo te datoteke jih z save as shranimo na isto mesto, kjer smo shranili projekt, in načeloma se jim da tudi isto ime Risanje električnih shem Glavno vlogo pri risanju električnih shem imajo knjižnice, kjer so shranjeni elementi. Poznamo dve vrsti knjižnic. Ena je shematska, in vsebuje električne sheme elementov, druge pa so PCB knjižnice, ki vsebujejo podnožja elementov, katera potem pridejo na tiskanino. Elemente lahko v električno shemo vnašamo na dva načina. Če nismo popolnoma seznanjeni z imeni elementov v knjižnici, potem je najbolj enostaven način, da desno spodaj v Altiumu kliknemo ikono System, ter nato obkljukamo Libraries. Drugi način pa je, da gremo z miško na risalno površino, ter izberemo Place, nato pa Part. Najhitrejši način je, če enostavno dvakrat pritisnemo tipko»p«. Slika 8: Vstavljanje elementov 16

17 Ko element postavimo na shemo lahko z dvojnim klikom na njega odpremo okno, v katerem nato izbiramo njegove lastnosti (oznako elementa, njegovo vrednost, ). Druga možnost pa je tudi, da lastnosti elementa izberemo preden ga postavimo z pritiskom na tipko TAB, ko imamo element izbran, ne pa še postavljen na shemo. Slika 9: Lastnosti elementa Rotiranje elementov Elemente lahko tudi rotiramo za 90 stopinj z pritiskom tipke Space, ali pa jih zrcalimo preko X oziroma Y osi tako, da kliknemo na element, ter klik zadržimo in hkrati pritisnemo tipko Y ali X. Povezovanje elementov Povezovanje elementov poteka tako, da z desnim klikom na miški izberemo Place, ter nato Wire (za podrobnosti se lahko ozrete nazaj na sliko 8). Drugi, hitrejši način ja je, da pritisnemo tipko P, in nato tipko W. 17

18 Uporaba Net Label Pri zahtevnejših vezjih, kjer se sheme dostikrat zakomplicirajo z veliko povezavami, pa imamo še eno, tretjo možnost, in sicer lahko vsako povezavo oznalimo z tako imenovano Net Label. Z pomočjo te funkcije lahko namesto povezane žice od elementa do elementa, enostavno povezave, ki spadajo skupaj označimo z določenim imenom, ter z tem prikrajšamo probleme z preveliko povezavami. Program bo to sprejemal isto, kot pa če bi med elementoma potegnili žico. Da ustvarimo Net Label, lahko z desnim miškinim klikom dostopamo do menija, kjer izberemo Place, in nato Net label (ponovno se lahko ozrete nazaj na sliko 8), ali pa pritisnemo tipko P in nato N. Ime povezave uredimo na isti način, kot lastnosti elementa. Prva možnost je, da preden Net Label postavimo pritisnemo tipko TAB, ali pa, ko je Net Label že postavljen dvakrat kliknemo na njega in nato uredimo. Slika 10: Primer uporabe Net Label 18

19 Program Altium Designer ima še mnogo naprednih funkcij za urejanje električne sheme, kot se seveda spodobi za tako drago in kakovostno orodje, vendar je to, kar sem do sedaj omenil čisto dovolj za osnovnega uporabnika. o Preverjanje/Dodajanje podnožja elementu Ko končamo z risanjem električne sheme moramo preveriti, ali imajo vsi elementi v shemi svoje podnožje, saj ga drugače ne moremo vnesti v PCB okolje. Preverjanje, ali ima element podnožje, oziroma dodajanje podnožja elementom je izvedljivo preprosto tako, da dvakrat kliknemo na element, ter v spodnjem desnem kotu okna, ki se nam odpre preverimo, ali ima element svoje podnožje, če je podnožje pravo, ali pa če ga ni. Če podnožja ni, oziroma ni pravilno, kliknemo z miško na gumb ADD, ki se nahaja na spodnjem delu teka okenčka, in izberemo Footprint. Slika 11: Preverjanje/dodajanje podnožja elementu Če so shematske knjižnice dobro grajene, potem imajo načeloma vsi elementi svoja podnožja, vendar mnogokrat to ni tako, in je treba podnožja elementom dodati ročno preko zgoraj opisanega postopka. Na koncu bom razložil še, kako se ustvarja nove elemente, ter njihova podnožja v knjižnicah. 19

20 Uporabni ukazi za navigiranje po risalni površini Za pomikanje po električni shemi lahko seveda uporabimo drsnike na straneh risalne površine, vendar je to sila nepraktično, zato obstajajo ukazi, ki nam to olajšajo in pospešijo. o Pomikanje po shemi navzgor in navzdol: Miškin Kolešček o Pomikanje po shemi levo in desno: SHIFT + Miškin Kolešček o Približanje in oddaljitev sheme (Zoom): CTRL + Miškin Kolešček Ti isti ukazi nam veljajo tudi pri risanju PCB dokumenta, tako da to ne bom posebi tam omenju Risanje tiskanine Ko smo gotovi z risanjem električne sheme je na vrsti risanje PCBja. Določanje parametrov v PCB dokumentu Ko smo končali z risanjem električne sheme, je potrebno določiti še parametre, po katerih bomo risali tiskanino v PBC dokumentu. Ti parametri se lahko spreminjajo od projekta do projekta, saj se spreminjajo zahteve na posameznih projektih. Tako tukaj nastavljamo širino povezav, njihovo medsebojno oddaljenost, pravila poligonov, itd. Nastavitev na voljo je dosti, in po potrebi lahko dodamo tudi svoja pravila. Do teh nastavitev pridemo tako, da ko smo pogled prestavili is sheme na PCB, na vrhu izberemo Design, ter nato Rules, in odpre se nam nastavitveno okno. 20

21 Slika 12: PCB parametri Pri nastavljanju debeline linij, ter njihovem minimalnem razmaku moramo paziti tudi na to, da ne nastavimo premajhnih vrednosti, saj imajo naprave, ki te tiskanine izrezujejo tudi neke minimalne velikosti orodij z katerimi opravljajo. Prenos sheme v pcb Po končani shemi in določenih pravilih risanja PCB se shema uvozi v PCB okolje. To naredimo tako, da gremo na Design, ter nato izberemo Update PCB document. Ob pritisku na ta ukaz se nam odpre okno, kjer lahko preverimo katere stvari hočemo prenesti v PCB. To pride posebej prav kasneje, ko se kakšna stvar na projektu spreminja, in lahko tako kontroliramo da spremenimo samo tisto stvar. 21

22 V tem oknu najprej izberemo Validate Changes, kar nam preveri ali so predvidene spremembe mogoče (ali imajo elementi svoja podnožja in tako dalje). Nato kliknemo naexecute Changes, kar poskrbi, da se celotna shema prenese v PCB okolje. Se pravi vsi elementi, njihove oznake, ter povezave, ki pa so zaenkrat samo navidezno prikazane z sivo črto od elementa do elementa. Te navidezne črte poskrbijo, da je risanje PCB dokumenta precej enostavno, saj lahko takoj vidimo kateri element je kako povezan. Slika 13: Prenos sheme v PCB Slika 14: Preverjanje in potrjevanje sprememb 22

23 Slika 15: Navidezne povezave, ki nakazujejo katere linije je treba narisati Risanje in oblikovanje TIVa v PBC Ko imamo shemo preneseno v PCB je naslednji korak, da določimo velikost in obliko tiskanine, saj imamo ponavadi vnaprej določeno neko velikost/obliko, ki jo moramo obdržati. Za risanje oblike se ponavadi uporabi eden od Mechanical layerjev. Če nimamo nobenega Mechanical Layerja vključenega, pritisnemo tipko L medtem, ko smo na PCB risalni površini, in prikaže se nam okno za upravljanje z Layerji. Tukaj odkljukamo Only show enabled mechanical layers, kar nam prikaže vse layerje, in nato izberemo enega, na katerega bomo narisali obrez tiskanine. Ponavadi se za to izbira Mechanical 3 Layer. V tem oknu lahko urejamo podrobnosti posameznih Layerjev, kot so njihove barve, ali jih prikazujemo ali ne, itd Ko imamo narisan obrez, si lahko tudi risalno površino oz. njeno mrežo, ki nam prikazuje razdalje oblikujemo po obrezu. Da storimo to, gremo pod Design -> Board Shape -> Redesign Board Shape, oz. z bližnjico D S R. Nato z levim miškinim gumbom poklikamo na vse robove vezja, ter z desnim klikom zaključimo proces. 23

24 Slika 16: Urejanje Layerjev Slika 17: Določanje oblike tiskanine 24

25 Ko rišemo lahko med layerji preklapljamo tako, da v orodni vrstici pod risalno površino izberemo layer, ali pa z sledečimi ukazi: o SHIFT+S: Preklapljamo ali vidimo vse Layerje naenkrat ali pa samo enega o * : preklapljamo med Top in Bottom Layerjem o + : se premikamo skozi Layerje po vrsti navzgor o - : se premikamo skozi Layerje po vrsti navzdol Slika 18: Orodna vrstica z Layerji Ponavadi imamo vedno, ko rišemo tiskanino vklopljen pogled samo na en layer, saj nam drugače lahko nastaja zmeda na zaslonu. Ko pa preverjamo končano tiskanino pa je priročno vklopiti pogled na vse layerje skupaj, tako da imamo lep pregled nad celotno ploščo. Obstaja tudi 3D pogled tiskanine. Da dostopamo do njega pritisnemo tipko 3 ko smo v PCB okolju. Da pridemo nazaj v 2D pogled pa pritisnemo tipko 2. Ko imamo narisan obrez tiskanine se spravimo na pozicioniranje elementov, ter povezovanje le teh. Elemente lahko rotiramo na isti način kot v shemi (se pravi z tipko Space). Lahko jih postavimo na enega izmed dveh Layerjev (Top ali Bottom), kar določimo tako da držimo levi miškin gumb na elementu, ter pritisnemo tipko L. Povezovanje linij je dokaj enostavno, saj smo z shemo določili, kateri elementi so kam povezani, in tako se linije dajo potegniti samo med pravimi lokacijami. Da potegnemo linijo z desnim klikom na miški dostopamo do menija, kjer nato izberemo Interactive Routing, ali pa z pomočjo bližnjic na tipkovnici pritisnemo P in nato T. 25

26 Slika 19: Risanje povezav Pri povezovanju elementov imamo poleg Interactive routing na voljo še Interactive Multi routing, ki je zelo priročen ukaz, kadar moramo potegniti več linij iz kakšnega večjega konektorja, saj z pomočjo tega ukaza vse linije vlečemo istočasno. Lahko tudi vstavimo poligon, ki nam zapolni prazen prostor z določeno povezavo. To se ponavadi uporablja za povezovanje ozemljitve, saj mora ta biti po večini močna. Do poligona dostopamo tako da pritisnemo tipko P in nato G, nakar se nam prikaže okno z nastavitvami poligona. Slika 20: Urejanje nastavitev Poligona 26

27 Pri povezovanju linij se dostikrat zgodi da je potrebno preiti iz zgornjega layerja na spodnjega in nazaj, da se izognemo drugim povezavam. Pri tem nam pomagajo skoznjiki oz vie. To predstavlja luknjo skosi ploščo,preko katere je povezava napeljana na drugo stran. Naredimo jih tako da gremo pod Place -> Via, ali pa bližnjica P ter V. Slika 21: Vstavljanje skoznjikov 27

28 Pri risanju tiskanine nam dosti pomaga tudi nastavljanje velikosti mreže oz. Grida. Velikost mreže lahko nastavimo tako, da dvakrat pritisnemo G, in vnesemo želeno velikost. Treba je še omeniti, da se v PCB-ju lahko riše v dveh merskih enotah. Ena enota so milimetri, druga pa milsi. 1 mils predstavlja milimetra. Da preklapljamo med tema dvema merama enostavno pritisnemo tipko Q. Dostikrat pride prav tudi možnost, da prestavimo izhodišče mreže na poljubno lokacijo, saj nam olajšuje določanje razdalj med elementi, če imamo vnaprej določeno da morejo biti postavljeni na določenih pozicijah. Da prestavimo izhodišče mreže gremo pod Edit -> Origin -> Set. Lahko pa uporabimo bližnjico na tipkovnici z tipkami E, O ter S. Slika 22: Določanje izhodišča mreže 28

29 o Preverjanje pravilnosti tiskanine Ko smo končali z risanjem tiskanine je na vrsti pregled, ali se ujema z vsemi pravili, ki smo jih določili na začetku, ter ali so vse povezave pravilno povezane tako kot nam jih podaja električna shema ki smo jo narisali. Temu ukazu se reče Design Rule Check, in ga najdemo pod Tools -> Design Rule check oz. z bližnjico T in D. Ta gre skozi vsa pravila, in nam na koncu pokaže izpisek koliko, in katera so bila kršena, ter kje na tiskanini to je. Odpre se nam okno z nekaterimi nastavitvami, zaženemo pa ga z klikom na spodnji levi gumb. Slika 23: dostopanje do DRC Slika 24: Okno z nastavitvami DRC 29

30 2.1.5 Izvažanje datotek za proizvodnjo Ko smo končali z risanjem, ter pregledovanjem/odpravljanjem napak tiskanine je naslednji korak, da ustvarimo/izvozimo nekatere datoteke, ki so potrebne za podjetja ki nam bodo te tiskanine naredile. Med te datoteke spadajo gerberji, ki predstavljajo nek jezik naprav, ki izdelujejo tiskanine, ter drill datoteke, ki so informacije o luknjah na plošči (njihov položaj, število, velikosti). Altium designer podpira tudi listo materiala, ki se bo potreboval za spajkanje na tiskanino. Zato je priročno, če imamo elemente, ki jih vnašamo v električno shemo opremljene z vsemi podatki, ki so potrebni (ime, ter koda proizvajalca oz. dobavitelja), saj zelo pospeši pregled nad potrebnim materialom. Do gerber datotek pridemo da gremo File -> Fabrication output -> Gerber Files. Tukaj se nam odpre okno z nastavitvami za gerberje, kjer lahko določimo ločljivost, katere layerje bomo vključili, itd Slika 25: Nastavitve Gerberjev 30

31 Kot naslednje izvozimo Drill datoteko. Ta datoteka poda podatke o luknjah na tiskanini. Do tega pridemo preko File -> Fabrication output -> NC Drill Files, kar nam odpre okno za nastavitve te datoteke. Slika 26: Nastavitve za Drill datoteko Pri nastavitvah za Gerber in Drill datoteke se je pametno najprej posvetovati z podjetjem ki bo delalo ploščice, saj obstajajo določene omejitve na napravah, in se lahko zgodi da jim pošljemo datoteke, ki jih nato njihove naprave narobe preberejo in ploščico narobe naredijo. Pri izvažanju liste za material pa gremo na Reports -> Bill of Material. Tu se nam odpre okno kjer nato izberemo katere podrobnosti o materialu bomo izpisali. Te liste so lahko normalne excel tabele, ali pa jih podamo v obliki raznih obrazcev. 31

32 To bi bilo na kratko, katere datoteke ponavadi potrebujemo zato, da naš proizvajalec lahko naredi tiskanine. Slika 27: Oblikovanje BoM liste Končni izgled ene izmed tiskanin Slika 28: Spodnja stran tiskanine 32

33 Slika 29: Zgornja stran tiskanine Na zgornjih dveh slikah je prikazana ena izmed tiskanin, ki sem jih tekom mojega praktičnega izobraževanja narisal. Ta tiskanina je za vezje LX Cluster, ki predstavlja letalski inštrument z štirimi LCD-ji, na katerih so prikazane informacije o motorju, ter zalogi goriva v rezervoarjih. Inštrument je namenjen predvsem za ultralahka letala. Na tem vezju smo dodali še dodaten zarez na spodji strani tiskanine, da se lahko ploščica prelomi na pol in tako uporablja samo dva displaya namesto vseh štirih. To je predvsem opcija za kopilotov sedež, kjer so prikazani le določeni najbolj nujni podatki. 33

34 2.2 DELO NA TERENU Tekom moje prakse pri podjetju LX Navigation sem imel priložnost videti kako poteka vgrajevanje novih letalskih inštrumentov v novo letalo. Za par dni smo namreč odpotovali na Češko, v kraj Ústí nad Orlicí, kjer je bilo v izdelavi letalo Samba XXL proizvajalca DISTAR AIR, v katerega se je vgradilo inštrumente podjetja LX Navigation. Veliko teh inštrumentov je bilo testnih, kar je pomenilo, da je bilo treba veliko stvari še pripraviti tam na terenu. Prvič so bili vgrajeni LX Cluster, LX ENG, brzinomer, višinomer, obratomer, ter LX Mini Map je imel prvo resnejšo vgradnjo. Tukaj potem človek vidi, da delo v pisarni še zdaleč ni vse. So stvari, ki se lahko pri konstruiranju inštrumenta pozabijo, in se nato zgodi da se stvari neudobno zataknejo ko pride do tega, da je treba te inštrumente potem vgraditi v letalo in narediti izpravne. Seveda so ljudje pri LX Navigation zelo izkušeni in ni bilo nobenih večjih problemov pri nobenem inštrumentu, saj je bilo že prej določeno kateri inštrument bo vgrajen kje v letalu, in je bila inštrumentna plošča že pripravljena, tako da nam je po večini ostalo samo še to, da smo morali narediti nekatere kablaže, ki so povezovale inštrumente. Malo smo imeli problemov z kablažami med radijsko postajo, PTT gumbi (Push To Talk gumb, ki ga je potrebno držati, da lahko oddajamo) ter slušalkami, vendar tudi to ni bil prevelik problem. Največji del je predstavljalo nastavljanje prikazovanja nivoja goriva v rezervoarjih, saj je bilo potrebno izmeriti vrednosti potenciometrov na obeh rezervoarjih, da so se nato lahko te vrednosti nastavile v LX ENG. LX ENG namreč predstavlja senzorsko škatlo, na katero priklopimo vse senzorje iz motorja, rezervoarja, ter tlaka za višino in nam nato te podatke pošilja na brzinomer, višinomer, obratomer, ter LX Cluster. Pri tem smo opazili napako v programu, in je bilo zato treba naložiti novo verzijo, ki jo je popravil programer, ki je bil pa tudi ta čas na Madžarskem, in počasen internet na Češkem k hitrosti ni nič kej pomagal. Po treh dneh dela smo bili po veliki večini gotovi, in smo se lahko vrnili nazaj v domače kraje. 34

35 Slika 30: LX Eng 2.3 PROGRAMIRANJE V JEZIKU C Proti koncu mojega praktičnega izobraževanja sem naredil par korakov v smeri programiranja v programskem jeziku C. Ker je bil moj čas za programiranje omejen mi je uspelo spoznati le par osnovnih stvari, ki so potrebne pri programiranju sodobne elektronike. Naučil sem se inicializacije čipovja, ki se nahaja na tiskanini, LCD zaslonov ki so sedaj praktično povsod prisotni, prepoznavanje tipk, uporaba serijske komunikacije, in tako dalje. Orodje z katerim sem spoznaval programiranje je bilo CodeVisionAVR, ki je namenjeno programiranju Atmelovih AVR mikrokontrolerjev. Programe pa sem nalagal na vezje, ki mi ga je posodil eden od zaposlenih v tem podjetju, in mi je hkrati tudi pomagal pri učenju programiranja. Napisal sem par enostavnejših programov, ki jih bom predstavil kasneje, in ki vsak za sebe nekako predstavljajo osnove programiranja. 35

36 2.3.1 Kratek opis vezja RC FXJ Programming Card Vezje, ki sem ga uporabljal za programiranje sestoji iz enega klasičnega LCD prikazovalnika, ki ima dve vrstici, ter osem znakov na vrstico, štirih tipk, ter ATMEGA8L mikrokontrolerja, ki predstavlja srce vezja. Zraven sem dobil še USB/serial pretvornik, preko katerega je vezje komuniciralo z računalnikom. Vse to je last podjetja RC Electronics, ki se ukvarja z izdelavo logerjev in podobnih stvari za modelarstvo, in katerega lastnik je Andrej Vrečer. To vezje predstavlja idealen pripomoček, da se nekdo nauči osnov programiranja mikrokontrolerjev, saj vsebuje mikrokontroler, LCD prikazovalnik, ter tipke. To so elementi, ki so nekako prisotni skoraj v vsaki sodobni elektroniki. Slika 31: RC FXJ Programming Card in USB/serial converter 36

37 ATMEGA8L Ta mikrokontroler predstavlja gonilni element vezja, saj brez njega noben del na tiskanini nebi delal. Uporablja se za nadzorovanje LCD prikazovalnika, zaznavanje tipk in serijsko komunikacijo z računalnikom. Nekaj lastnosti tega čipa: o Visoko performančni, nizko porabni 8-bitni mikrokontroler o Pozna 130 inštrukcij, katerih večina se izvede tekom enega urinega cikla o 32x8 splošnonamenskih delovnih registrov o 8K bajtov v sistem vgrajenega samo-programirnega programskega Flash spomina o 512K bajtov EEPROM-a o 1K bajt notranjega SRAM-a o Dva 8-bitna timerja/števca z ločenim množilnikom in enim primerjalnim načinom o En 16-bitni timer/števec z ločenim množilnikom, primerjalnim načinom in zajemnim načinom o Števec v realnem času z ločenim oscilatorjem o Trije PWM kanali o Programabilni serijski USART o Master/slave SPI serijski vmesnik o Vgrajen analogni komparator o V napajalne napetosti o Hitrosti do 8Mhz o Poraba moči pri 4MHz, 3V, 25 C : -Aktiven: 3.6mA -Pasiven: 1.0mA -Power-down način: 0.5uA 37

38 Slika 32: ATMEGA8L v TQFP ohišju Opis pinov: o VCC - napajanje o GND - ozemljitev o PORTB(PB0...PB7)/XTAL1/XTAL2/TOSC1/TOSC2 Port B je 8-bitni dvosmerni I/O port z nortanjimi pull-up upori, ki se lahko nastavijo za vsak bit posebej. Glede na nastavitve izbire ure lahko PB6 uporabimo kot vhod invertirajočega oscilatorskega ojačevalnika in vhod notranjega vezja za upravljanje ure, PB7 pa se lahko uporabi kot izhod iz invertirajočega oscilatorskega ojačevalnka. Če je za uro uporabljen notranji skalibriran RC oscilator, potem se BP6 in 7 uporabita kot TOSC2 in 1 vhoda za asinhroni timer/števec2 če je AS2 bit v ASSR postavljen. o PORTC(PC0...PC5) Port C je 7-bitni dvosmerni I/O port z notranjimi pull-up upori, ki se lahko nastavijo za vsak bit posebej. 38

39 o PORTD(PD0...PD7) Prot D je 8-bitni dvosmerni I/O port z notranjimi pull-up upori, ki se lahko nastavijo za vsak bit posebej. Ta port služi tudi za posebne funkcije ATMEGA8L. o /RESET Če imamo na tem vhodu nizko stanje dlje kot pa je minimalna dolžina pulza se bo izvadla reset funkcija tudi če ura ne teče. o AV CC toje pin za napajalno napetost na A/D konverterja. Priključen naj bo na V CC tudi če konverter ni uporabljen. Če pa je konverter uporabljen pa naj bo pripeljana V CC skozi nizko-pasovni filter. o AREF AREF je analogna referenca za A/D konverter. o ADC6...7 ti pini služijo AD konverterju kot 10-bitni ADC kanali in so napajani analogno. BC0802B LCD DISPLAY Na vezju se nahaja klasični 8x2 LCD prikazovalnik BC0802B firme BOLYMIN,ki za napajanje uporablja 5V in ima znake velikosti 5x7 pik. Opis pinov: o 1(Vss) - GND o 2(Vdd) - +5V o 3(Vo) Nastavitev kontrasta o 4(RS) signal za izbiro registra o 5(R/W) signal za izbiro pisanja ali branja o 6(E) signal za Enable o 7-14(DB0-7) linija za podatke 39

40 2.3.2 CodeVisionAVR CodeVisionAVR je visoko performančni ANSI C kompiler za Atmelove AVR-je, ki sem ga uporabljal za moje spoznavanje programiranja v C jeziku. Program je uporabniku dokaj prijazen, saj ima dober uporabniški vmesnik, kjer lahko izberemo vse nastavitve za našega Atmela. Izberemo kateri čip imamo, inicializiramo timerje, nastavimo porte, itd... skratka vse te stvari je bilo včasih treba napisati z kodo, sedaj nam pa ta program to kodo zgenerira sam tako, kot pač mi nastavimo stvari v vmesniku. Ker pa tega vmesnika nimajo vsa programska orodja, sem razen za inicializacijo serijske komunikacije pisal inicializacijo sam, da sem bolje spoznal inicializacijo portov in malo tudi timerjev. Drugače so pa vsi podatki potrebni za inicializacije določenih delov mikrokontrolerja vedno na njihovih datasheetih. Slika 33: CodeVisionAVR kompiler 40

41 Kot je razvidno iz zgornje slike, ima CodeVisionAVR dva glavna okna, ki juh potrebujemo za pisanje programa. Navigator To okno, ki se nahaja na levi strani vsebuje vse datoteke, ki so del našega projekta. Ponavadi je projekt sestavljen tako, da ima eno main datoteko, kjer je glavna koda programa, poleg te main datoteke imamo pa potem še razne datoteke, ki so ponavadi razdeljene po sklopih vezja. V mojih primerih sem imel posebi še datoteke za serijsko komunikacijo, LCD, tipke, itd... Tako imamo na koncu nekakšen pregled nad tem, kje se kaj nahaja, in v glavni datoteki samo kličemo funkcije teh datotek. To se zepo pozna pri urejanju/popravljanju kode, saj bomo dosti hitreje našli tisti segment kode, ki ga želimo spremeniti. Okno za pisanje kode V tem oknu pa pišemo programsko kodo. Na dnu je še eno okno, ki nam na koncu, ko damo program prevajati, javi možne napake in opozorila. Z klikom na posamezno napako ali opozorilo nas program samodejno postavi na mesto, kjer je do tega prišlo. 41

42 2.3.3 Primeri programske kode Kot sem že omenil, sem proti koncu mojega praktičnega izobraževanja opravil tudi nekaj programiranja, tako bom spodaj na hitro prikazal nekaj programov, ki sem jih napisal. Glavne stvari bodo razložene tukaj, ostalo pa je priloženo v prilogi. Omembe vredno je, da so na začetku vsake kode vključene funkcije z ukazom #include<...> kjer namesto treh pikic vnesemo ime datoteke, ki te funkcije vsebuje. Ker je bilo moje delo povsod na ATMEGA8L mikrokontrolerju, sem moral obvezno vključiti mega8.h knjižnico, kjer so shranjene funkcije, ki jih ta čip podpira. Ker je bila moja struktura programa kasneje takšna, da sem imel v datoteki main.c samo glavno kodo, in so se funkcije klicale iz drugih datotek, sem seveda moral vključiti tudi te. Prižig LED diode z tipko Kot prvi program sem se spravil na čisto osnovno zaznavanje pritiska tipke in nato prižiga LED diode. Tukaj je bil program še zelo enostaven, zato sem imel samo datoteko main.c, kjer sem napisal dve funkciji. #include <mega8.h> #define TIPKA (PINB.0) #define ON (0) #define OFF (1) #define LED (PORTD.7) char potrditev=0; 42

43 void Tipka (void) { while (1) { if (TIPKA==ON && potrditev==0) { LED =! LED; potrditev=1; } if (TIPKA==OFF) { potrditev=0; } } } void InitPort (void) { DDRB=0x00; PORTB=0x01; DDRD=0x80; PORTD=0x00; } void main (void) { InitPort(); Tipka(); } 43

44 Torej, kot je razvidno iz zgornje kode se najprej vedno vključuje knjižnice, ki se jih potrebuje pri programski kodi, nato se definirajo spremenljivke in konstante. Po potrebi se napišejo funkcije, ki se bodo kasneje v programu izvajale. Vse to se mora narediti preden pridemo do funkcije void main(void), saj se v tej funkciji program dejansko odvija. Tukaj je razvidno da sem najprej napisal funkcijo za zaznavanje tipke in prižiga LED diode, ter funkcijo, ki nam inicializira porte na našem mikrokontrolerju. Potrebno je bilo namreč nastaviti en pin porta B na vhod, da se je zaznavala tipka, in en pin porta D na izhod, da se je prižigala in ugašala LED dioda. Seveda ni potrebno narediti posebi funkcij izven funkcije void main(void), vendar je tako koda veliko bolj pregledna, saj imamo namesto par deset vrstic kode v glavni funkciji samo dve vrstici. Morsejeva koda Da sem preveril serijsko komunikacijo med računalnikom in vezjem, sem napisal program, ki je na tipkovnici zaznal, katero tipko sem pritisnil, in je nato to informacijo poslal na vezje, ki je nato ta znak pretvorilo v morsejevo abecedo in je temu ustrezn utripala LED dioda. Nisem seveda napisal kode za vso abecedo, ampak samo za par znakov. Tukaj bom prikazal samo glavni del kode, v prilogi pa so še ostali deli. Ta koda je bila že rahlo bolj kompleksna, vendar pa tudi zelo zabavna. 44

45 #include <mega8.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> #include "sysdef.h" #include "hdef.h" #include "morse.h" //#include "timer.h" #include "serial.h" char KeyOld=0; // Declare your global variables here void main(void) { DDRB=0x00; PORTB=0x01; DDRD=0x80; PORTD=0x00; //InitTimer(); InitSerial(); // Global enable interrupts #asm("sei") delay_ms(100); while(1) { /* if(sekunda) { sekunda = 0; printf("hitrost stevca: %-u%% \n\r",stevec); } */ if(rxcounterstate()){ Morse(); delay_ms(timer_break); } } } 45

46 Tukaj je razvidno, da sem poleg mega8.h knjižnice klical še druge, ki so bile potrebne za delovanje programa. Knjižnice, kot so stdio.h in delay.h so standardne knjižnice ki jih ima prevajalnik, medtem, ko pa so knjižnice sysdef,hdef,morse,serial in timer knjižnice, ki sem jih naredil sam, in so del tega programa, vendar smo te segmente vsakega posebi ločili zato, da je koda preglednejša, in v glavnem delu samo kličemo njihove funkcije. Prikaz vsote na LCD Ko sem bil z programiranjem že malo bolj domač, sem se spravil na inicializacijo LCD prikazovalnika. Napisal sem program, kjer smo na tipkovnici vnesli dve števili, nakar se je njuna vrednost seštela in prikazala na LCD-ju. Ta program je seveda imel dosti omejitev, saj so števila lahko bila le omejeno velika, ter upištevati je bilo treba tudi da LCD lahko prikaže samo 8 znakov naenkrat. Enako, kot pri prejšnjem programu bom tukaj prikazal samo glavno funkcijo, ostalo pa je v prilogi, da nebi poročilo izpadlo predolgo. Za inicializacijo LCD-ja sem del kode dobil od lastnika vezja, saj je bilo potrebno ustvariti negativno napetost na enem delu, da je bila razlika potencialov nato zadostna, da je LCD oživel. Drugi del pa sem napisal iz navodil, ki se dobijo zraven teh displayev, kjer so opisani potrebni koraki za inicializacijo. 46

47 #include <mega8.h> #include <delay.h> #include "InitPort.h" #include "sysdef.h" #include "hdef.h" #include "LCD.h" #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "serial.h" void main(void) { int a,b,c; char buff[20]; char operator; char ch; int buffcnt=0; InterruptDisable(); InitSerial(); InitPort(); InitLCD(); LCDContrast(); InterruptEnable(); delay_ms(16); while(1){ buffcnt=0; do { ch=getchar(); buff[buffcnt++]=ch; } while(ch>='0' && ch<='9'); 47

48 operator=ch; buff[--buffcnt]=0; a=atoi(buff); buffcnt=0; do { ch=getchar(); buff[buffcnt++]=ch; } while(ch>='0' && ch<='9'); buff[--buffcnt]=0; b=atoi(buff); c=a+b; LCDClear(); LCDHome(); sprintf(buff,"%u%c%u=%u",a,operator,b,c); LCDPuts(buff); } } Tukaj je razvidno, da koda že ratuje bolj kompleksna in že zelo prav pride ločevanje segmentov programa. Kot primer kako izgleda prikaz na LCD-ju je: Mi na tipkovnici vnesemo 3 + 4, in nam na to LCD izpiše 3+4=7. To je bil tak zanimiv program, ki je dal slutiti, kako zelo je treba biti pozoren na razne omejitve strojne opreme pri pisanju programske kode, kot je na primer omejitev števila izpisanih znakov naenkrat, itd... 48

49 Čisto kot zadnje sem se spravil pisati program, kjer sem vnašal v računalnik števila, in mi je LCD nato sproti izpisoval do sedaj največjo vnešeno številko na sredini zgornje vrstice, in najmanjšo do sedaj vnešeno številko na sredini spodnje vrstice. Tukaj sem spoznaval kako naslavljati posamezne lokacije na zaslonu, ki pa mi jih ni uspelo popolnoma osvojiti, saj je pri nekaterih številih prišlo do prepisa, in tudi časa mi je zmanjkalo da bi zaključil ta program, saj se je moje praktično izobraževanje zaključilo. To bi bilo potem nekako na kratko, kaj sem spoznaval v smeri programiranja med mojim polletnim praktičnim izobraževanjem. 3. SKLEP V času mojega polletnega praktičnega izobraževanja pri podjetju LX Navigation sem prišel do mnogih zelo praktičnih izkušenj, ki so mi nekako pomagala odpreti pogled na to, kako stvari dejansko izgledajo potem, ko človek zapusti študijske klopi in vstopi v realen svet uspešnega razvojnega podjetja. Ker sem tudi sam privrženec letalstva in imam že nekaj let tudi licenco jadralnega pilota, me je delo v tem podjetju seveda zelo veselilo, saj mi je omogočalo združevanje moje tehnične zobrazbe z enim od mojih življenskih hobijev. Večino dela sem opravljal v razvojen oddelku tega podjetja, kjer sem se dodatno seznanil z risalim orodjem za tiskanine Altium Designer, ki smo ga sicer na kratko spoznali že na fakulteti v okviru predmeta Praktikum, vendar sem šele tukaj sedaj spoznal kako močno orodje je to. Ima sicer zelo drago licenco, vendar se da z njim zelo lepo izdelovati tiskanine po naši želji brez nekih omejitev iz strani programa. Nekaj malega sem nato programiral mikrokontroler ATMEGA8L z programom CodeVisionAVR. Osnove mikroprocesorjev smo spoznavali že na faksu v okviru Mikroprocesorskih sistemov 1 in 2, tukaj pa sem pridobil še kanček praktičnega znanja iz tega področja. 49

50 Moje mnenje o programiranju mikrokontrolerjev je, da je to izredno zanimiva stvar, vendar je pot do osvojitve programskih jezikov izredno dolga in trnava, saj je to zelo široko področje, ki zahteva dosti poznavanja mikrokontrolerjev. Človek mora biti redno aktiven na tem področju in poznati tako strojno opremo, kot tudi programski jezik, in imeti v sebi zelo dobro razvito logično razmišljanje. Je pa dejstvo, da v sodobni elektroniki brez poznavanja programiranja praktično ne gre več. Poleg risanja tiskanin in programiranja sem spoznal tudi, da vsako stvar, ki se jo naredi je potrebno napisati še dokumentacijo, in to delo zna včasih zavzeti več časa, kot pa ga je zasnovanje in gradnja nekega projekta. Skratka, iz podjetja sem odnesel neprecenljive izkušnje, ki mi bodo definitivno ogromno pomagale v prihodnosti, in bi se res rad lepo zahvalil direktorju podjetja in hkrati tudi mojemu mentorju, gospodu Črtomirju Rojniku za priložnost, ter vsem ostalim zaposlenim na podjetju, ker so bili vedno na voljo če sem potreboval pomoč. 50

51 4 PRILOGE Knjižnica lcd: #include <mega8.h> #include "sysdef.h" #include <delay.h> static int chcnt=0; void LCDSend(char rs, char data) { LCD_RS=rs; LCD_E=1; PORTD &= 0x0F; PORTD = (data & 0xF0); LCD_E=0; delay_ms(5); LCD_E=1; PORTD &= 0x0F; PORTD = ((data<<4) & 0xF0); LCD_E=0; delay_ms(5); } void LCDClear(void) { LCDSend(LCD_COMMAND,0x01); chcnt = 0; } void LCDHome(void) { LCDSend(LCD_COMMAND,0x02); } void InitLCD(void) { delay_ms(50); } LCDSend(LCD_COMMAND,0x33); LCDSend(LCD_COMMAND,0x32); LCDSend(LCD_COMMAND,0x28); LCDSend(LCD_COMMAND,0x0C); LCDSend(LCD_COMMAND,0x06); LCDClear(); LCDHome(); 51

52 Knjižnica serial: #include <mega8.h> #define RXB8 1 #define TXB8 0 #define UPE 2 #define OVR 3 #define FE 4 #define UDRE 5 #define RXC 7 #define FRAMING_ERROR (1<<FE) #define PARITY_ERROR (1<<UPE) #define DATA_OVERRUN (1<<OVR) #define DATA_REGISTER_EMPTY (1<<UDRE) #define RX_COMPLETE (1<<RXC) // USART Receiver buffer #define RX_BUFFER_SIZE 200 char rx_buffer[rx_buffer_size]; #if RX_BUFFER_SIZE<256 unsigned char rx_wr_index,rx_rd_index,rx_counter; #else unsigned int rx_wr_index,rx_rd_index,rx_counter; #endif // This flag is set on USART Receiver buffer overflow bit rx_buffer_overflow; // USART Receiver interrupt service routine interrupt [USART_RXC] void usart_rx_isr(void) { char status,data; status=ucsra; data=udr; if ((status & (FRAMING_ERROR PARITY_ERROR DATA_OVERRUN))==0) { rx_buffer[rx_wr_index]=data; if (++rx_wr_index == RX_BUFFER_SIZE) rx_wr_index=0; if (++rx_counter == RX_BUFFER_SIZE) { rx_counter=0; rx_buffer_overflow=1; }; }; } char rxcounterstate(void){ return rx_counter; } #ifndef _DEBUG_TERMINAL_IO_ // Get a character from the USART Receiver buffer #define _ALTERNATE_GETCHAR_ #pragma used+ 52

53 char getchar(void) { char data; while (rx_counter==0); data=rx_buffer[rx_rd_index]; if (++rx_rd_index == RX_BUFFER_SIZE) rx_rd_index=0; #asm("cli") --rx_counter; #asm("sei") return data; } #pragma used- #endif // USART Transmitter buffer #define TX_BUFFER_SIZE 20 char tx_buffer[tx_buffer_size]; #if TX_BUFFER_SIZE<256 unsigned char tx_wr_index,tx_rd_index,tx_counter; #else unsigned int tx_wr_index,tx_rd_index,tx_counter; #endif // USART Transmitter interrupt service routine interrupt [USART_TXC] void usart_tx_isr(void) { if (tx_counter) { --tx_counter; UDR=tx_buffer[tx_rd_index]; if (++tx_rd_index == TX_BUFFER_SIZE) tx_rd_index=0; }; } #ifndef _DEBUG_TERMINAL_IO_ // Write a character to the USART Transmitter buffer #define _ALTERNATE_PUTCHAR_ #pragma used+ void putchar(char c) { while (tx_counter == TX_BUFFER_SIZE); #asm("cli") if (tx_counter ((UCSRA & DATA_REGISTER_EMPTY)==0)) { tx_buffer[tx_wr_index]=c; if (++tx_wr_index == TX_BUFFER_SIZE) tx_wr_index=0; ++tx_counter; } else UDR=c; #asm("sei") } #pragma used- #endif 53

54 void InitSerial(void) { // USART initialization // Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: On // USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous // USART Baud rate: UCSRA=0x00; UCSRB=0xD8; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x0C; } Knjižnica sysdef: #define LED (PORTD.7) #define ON (1) #define OFF (0) #define TIPKA (PINB.0) #define LCD_RS (PORTC.0) #define LCD_E (PORTC.2) #define LCD_COMMAND (0) #define LCD_DATA (1) Knjižnica hdef: #define InterruptDisable() #asm("cli") #define InterruptEnable() #asm("sei") Knjižnica initport: void InitPort(void) { DDRD=0xF0; PORTD=0x00; DDRB=0x02; PORTB=0x01; DDRC=0x05; PORTC=0x00; } 54