NanoTerminal. Автономный отладчик на Atmega 328 (Arduino). Часть 2.

miniterminal1

miniterminal1Первая вводная часть здесь.
А в этой части о железном воплощении NanoTerminal’а: текущая версия выполнена на двусторонней
стеклотекстолитовой плате размером 7х5 см. Фотографии все сделаны на мобильный телефон в условиях комнатного освещения, так что особо не придирайтесь.

На верхней стороне платы расположен собственно дисплей на базе контроллера SSD1306, распространенный и дешевый. Стоил он около 170 рублей на Aliexpress. Под ним прячется микросхема EEPROM-памяти AT24C256 в SMD-корпусе SOIC8, а также часть центрального микроконтроллера ATMEGA328PU в корпусе DIP28. Также видно кварц нереальных размеров, светодиод 3мм, шесть кнопок и разъем для UART и питания. Слева две кнопки — RESET и ESC, а слева четыре — три из них для навигации по меню и пролистывания лога UARTа, а четвертая пока ни для чего кроме Тетриса не используется.

miniterminal_backПрактически весь нехитрый монтаж я выполнил на нижней стороне платы SMD — компонентами. Резисторы для подтяжки кнопок к шине GROUND и для сопряжения уровней 5 и 3.3 Вольта. К сожалению, только на таких уровнях работает микросхема оперативной памяти 23K256, очень кстати капризная. На фотке её не видно потому, что я её выпаял, остались только резисторы и пустое место. Дело в том, что я в этой версии подключил её к питанию 5В, а он чот не выдержала. Капризная, говорю же. Ошибку в схеме, я заметил уже после того спалил микросхему, но о ней позже в отдельном разделе посвященном работе с 23K256. Для программирования контроллера я подпаял провода интерфейса SPI и вывод RESET.
 
miniterminal3Вот на этой фотке главное меню:

TERMINAL — ну тут понятно, в этом режиме терминал ловит в UART всё что ему шлют и отображает на экране

SETUP — за этим пунктом меню я спрятал настройки

SERVOTESTER — тут мы сервоприводы тестируем

TETRIS -тут мы в Тетрис гоняем
 
term_sett
Вот подменю настроек в котором можно выбрать скорость порта от 300 до 57600 бод, а также задать крайние значения длительности импульсов ШИМ для сервопривода. Ну а еще можно вернуть значения по умолчанию или сохранить во внутреннем EEPROMе свои настройки. Они читаются всякий раз при загрузке терминала.
 
Поскольку программа изначально писалась в Arduino IDE и для китайского аналога Nano V3.0 (как я и говорил ранее, «Nano» стала приставкой в названии терминала), то чтобы ничего не переписывать, я залил фьюзы от Arduino Nano и шью контроллер как Arduino.
 
v01
Но обо всём попозже, а сейчас несколько фотографий первой и второй версии терминала. Первая версия была собрана на коленках. Из новых компонентов там были только кнопки и дисплей. OLED-дисплей SSD 1306 0.96 дюймов — ОООООЧЕНЬ хрупкая вещь. Его очень легко убить. Вот посмотрите на фотке обведено самое хрупкое место — ломается на раз и обрывает дорожки внутренних проводников. А этих дорожек там четыреста штук. В результате часть колонок или строк дисплея не работает, создавая полосатую картинку. Будьте очень аккуратны при работе с этим дисплеем. Я убил таких два. Один раз когда нёс в кармане куртки (ну тут понятно — раздавил чем-то), а второй раз даже не пойму как. Он просто начал показывать полосы — я пригляделся и увидел трещину в стекле.
 
v01_2
 
Это нижняя часть «платы» первой версии. И она работала, пока я не спалил что-то в Nano, подозреваю, что стабилизатор или CH340G. Короче будет время — разберусь, может восстановлю, а может и на распайку пойдет.
 
v02
 
И на последней фотографии останки второй версии, которую я выполнил на двух платах 5х5 см, соединяющихся, поначалу коннекторами, а позднее спаянных проводами. Atmega вставлялась в кроватку, рядом стояла микросхема ОЗУ. На второй плате был дисплей, кнопки и EEPROM AT24C256. Короче, очень неудачная конструкция, коннекторы отваливались, память не читалась. Было решено распаять её и собрать всё на одной плате. Собственно так и получился вариант №3, описанный в самом начале.

Замечу сразу, что это не окончательный вариант. Как минимум, потому, что нужно будет запилить схему питания для ОЗУ на простеньком стабилизаторе AMS 1117 3.3 В. Но и на этом варианте можно писать и отлаживать программу.

В следующих статьях, я расскажу как взаимодействовать дисплеем на базе SSD1306. Тема достаточно обширная, так как придется описать всё, начиная с работы с дисплеем на физическом уровне, заканчивая достаточно высокоуровневыми вещами, такими как свой знакогенератор, вывод текста, чисел и т.д.