Microreader

[jaromir]

Pred nejakym casom tu nejaky zufalec hladal sposob, ako podvadzat v skole. Ak si dobre spominam, nepochodil - ale mne vtedy zacalo vrtat hlavou ako urobit co najmensie zariadenie, ktore by splnalo tieto poziadavky, zo sucaistok, ktore sa daju bezne kupit a na plosnom spoji, ktoreho vyrobna technologia nie je nijako kozmicka - daval som ich robit vo firme Didaktik Skalica http://www.didaktik.sk/novy/index.php?o ... &Itemid=29 Tito maju poziadavky na sirku spoja/medzery 8/8mils, ale radsej im na medzeru davam vacsiu rezervu zvlast okolo rozliatej zeme - az 12mils. Vrtanie minimalne 0,6mm, takze je to technologia porovnatelna s tou, ktoru maju v domacich podmienkach k dispozicii niektori kolegovia z fora. Samozrejme je to plosny spoj dvojvrstvovy s prekovenymi otvormi, ale to sa tu uz tiez parkrat mihlo.

Ale naspat k tomu, co to vie. Microreader (dalej len MR) funguje v dvoch rezimoch - offline a USB. Ak je MR pripojeny k USB, enumeruje sa ako Mass Storage Device, teda windows (a predpokladam aj ine OS) ho vidi ako klasicky USB disk. Kedze momentalne je z EEPROM pamate pouzitych len prvych 64kB a FAT formatovanie nieco vezme, je pouzitelna kapacita disku len 44kB. Ale aj tychto 44kB je dost pre dany ucel. V USB rezime si dalej MR dokaze nabijat svoj Li-Ion akumulator a ohlasi sa, ked je nabijanie ukoncene. Nabijanie je prudom cca 45mA, po nabiti MR neodobera u USB rezime z akumulatora prakticky ziadny prud.
Ak sa MR spusti v rezime USB so stlacenym strednym tlacidlom, enumeruje sa ako USB HID zariadenie. Je to bootloader, ktory sa da pouzit na update firmware MR.
V offline rezime bezi MR zo svojho interneho Li-Ion akumulatora. Po zapnuti nacita z EEPROM zoznam suborov a vypise ich nazvy na displeji. Kurzorom (invertovany riadok) sa da posuvat po suboroch hore a dolu. Stredne tlacidlo sluzi na vybranie suboru - potom sa vybrany subor vypise na displej a v jeho obsahu sa da scrollovat hore a dolu. Dalsim stlacenim stredneho tlacidla sa dostaneme do menu. V spodnom riadku je zobrazene cislo aktualneho suboru, celkovy pocet suborov a napatie akumulatora.
Stlacenim horneho a spodneho tlacidla naraz na dobu asi 1s sa zariadenie vypne. Vo vypnutom stave odobera z akumulatora prud cca 10uA, takze ho takto akumulator zvladne zivit asi 500 dni.
Spotreba pri zobrazovani textu je okolo 20mA, zavisi od toho co sa zobrazuje - teda s malym 120mAh clankom vydrzi v cinnosti asi 6 hodin. Rozmery MR su asi 42x12mm.

MR je zalozeny na MCU PIC24FJ64GB002 od firmy Microchip. Je to 16-bitovy MCU s USB rozhranim, 64kB FLASH a 8kB RAM. Viac sa da najst na http://www.microchip.com/wwwproducts/De ... e=en536121
Ako EEPROM pamat sluzi typ 24LC1025 od Microchip-u, na rovnakej IIC zbernici je aj displej DEP096032 kupeny v TME http://www.tme.eu/sk/katalog/dep096032b ... 6cd8c.html
90% suciastok je napajacim obvodom pre MR.
Displej potrebuje k svojej cinnosti napatie 3,3 a asi 12V, z ktoreho su napajane OLED pixely. Spotreba z 12V zavisi od poctu zobrazenych pixelov, pohybuje sa asi so 10mA. Tento displej je mimochodom hlavnym odberatelom prudu v MR. Aby mohol MR poskytovat toto napatie, je v nom step-up menic s obvodom LMR62014. Dalsou castou napajacieho obvodu je obvod okolo Li-Ion akumulatora. Napajanie 3,3V pre vsetky casti MR je robene pomocou LDO regulatora MCP1702-33. Tento je trvalo pripojeny na Li-Ion, pretoze jeho spotreba je mensia ako 2uA. Napjanie Li-Ion je riesene pomocou obvodu MCP73831, nabijaci prud je urceny rezistorom na pine PROG. Na pine STAT je informacia o faze nabijania clanku - cez odporovy delic R2/R9 je posunuta do MCU. Odporovy delic R12/R13 sluzi na meranie napatia clanku.
Ak je MR v offline rezime, MR je napajany z Li-Ion cez P-FET Si2333 (tento je otvoreny cez rezistor R11, vsimnime si substratovu diodu polovanu v priepustnom smere). Ak sa pripoji USB, na G elektrode FET-u sa objavi napatie, tento sa uzatvori (cim odpoji Li-Ion od vstupu LDO) a napajaci prud pre MR tecie cez diodu D2. Zaroven je toto napatie prilozene aj na nabijaci obvod, ktory si zacne plnit svoju ulohu.
Inak k zapojeniu nie je velmi co dodat, lebo tam nie je nic zasadne zaujimave. Vsetka inteligencia pristroja je v jeho firmware.

MR v cinnosti sa da zhliadnut tu https://www.youtube.com/watch?v=DNZFCiQbWlg
Picassa fotoalbum je tu https://picasaweb.google.com/1118907411 ... icroreader#

Naschval som nepisal vela detailov, takze ak su otazky, sem s nimi.

[boraicho]

No ta to ja len krutim hlavou.

Mna by zaujimalo čo to za dypslej tam maš použitý?

[mato3000]

velice pjekné

ten displaj je oled a dal tam aj link na neho

http://www.tme.eu/sk/katalog/dep096032b ... 6cd8c.html

[barokar]

Nádhera, veľký kus precíznej roboty! K+

Mňa by hlavne zaujímali zdroje informácií použité pri písaní firmware, teda ak to nešlo už priamo z hlavy , hlavne pre FAT (elm-chan?) a čítanie .txt súborov. Knižnicu pre OLED si písal od základu alebo si použil, resp. upravil už nejakú hotovú? Predpokladám, že PICko hardwarovo emuluje USB.. ?
Dík za odpovede

[mato3000]

jediná vec , čo na tej doske by sa dalo vylepšiť je tie " veľké " mikrotlačítka . je mi jasné že menšie moc niesú a ja ich tiež používam. ale napadla ma nedávno taká vec a škoda že si nepovedal, lebo sme to mohli vyskúšať. senzorom zrýchlenia snímať nárazy a vyhodnotiť ich ako tlačítka. teda jednoducho poklepkáš na krabičku zhora - scroluje display dole, poklepkáš zdola - ide hore, klepneš kolmo - potvrdíš a tak ďalej . toto by sa hodilo práve na takéto dačo. ja to mám v pláne vyskúšať ( ako mnohé iné ) , ale ten sprostý čas ..... dokonca už mám kúpené aj senzory MMA7455LT, len neviem kedy sa k tomu dostanem

[neznamy]

prečo to potom radšej neriešiť kapacitne ? Profíci ako vy by kapacitné snímanie mali zvládnuť s prstom v zadku ... btw. kolko by stala taka sranda v podobe stavebnice ?:)

[jaromir]

Barokar: pouzil som USB stack od Microchipu, k nemu aj Microchipacku FAT implementaciu. Musel som si k tomu dopisat samozrejme low-level rutiny pre zapis/citanie sektorov do EEPROM. Sice som si kedysi napisal vlastnu FAT16 implementaciu na citanie/zapis, toto je trosku lepsie napisane Uvazoval som aj o FatFS (pouzil som to v inych projektoch), ale nakoniec som sa rozhodol pre tu Microchipacku vec, lebo som ju chcel oskusat. Citanie .txt suborov je trivialne - je to len postupnost ASCII znakov. Driver pre OLED som si napisal sam. Najviac prace bolo prave s nim, pretoze sudruhovia rakosnici to IIC urobili trochu zle a musel som pouzit nejake triky na to, aby som ho umravnil a aby sa nezasekavalo.
Ano, PICko ma hardwarove USB.

mato: veru, tie tlacidla su giganticke, 6x3mm. Snimac zrychlenia mam taky isty na stole a mam v sufliku dalsi projekt, kde bude pouzity. nenapadlo mi davat to do tohto... ale! Tak ako tak by som tam musel mat nejaky mechanicky spinac (tlacidlo). Vsimni si, ze aj telefony s dotykovym displejom mavaju nakoniec nejake to mechanicke tlacidlo, lebo ho obcas treba zobudit zo spanku a to sa robi lahko/dobre prave mechanickym kontaktom. Ale je to mozna cesta.

right: aj o tom som uvazoval, ale aj kapacitne tlacidla by nakonie chceli nejaky dodatocny mechanicky spinac, ako som pisal o akcelerometri matovi. Okrem toho, doska by nebola mnoho mensia, skor by som povedal, ze vacsia. Kapacitne tlacidla potrebuju nejaku plochu (a este aj rozostup), aby mohli fungovat a je netrivialne urobit na dvojvrstvovom plosaku kapacitne tlacidla tak, aby na druhej strane mohlo byt USB alebo SMPS. To by mozno chcelo stvorvrstvovy plosak a do toho sa mi nechcelo ist. Cize, kapacitla tlacidla vieme robit, ale nehodia sa sem
Stavebnica... moj hruby odhad je 30EUR, asi by na tej stavebnici musel byt uz naspajkovany mikrokontroler (je to bezvyvodove QFN puzdro) s naprogramovanym bootloaderom. Ak sa do toho chces pustit, mas odo mna povolenie, podklady mas tu Este mam nejake napady ako to vylepsit.

[Washu]

jaromir: To je ten slavny I2C displej, co ta tak potrapil?
Inak na ake vyuzitie to bolo urcene, nechce sa mi verit ze len ako studijna pomocka

[mato3000]

ťahák na skúšku

[jaromir]

Nerobil som to ako "studijnu pomocku", take uz mam davno za sebou Okrem toho, neviem si predstavit, ze by toto niekto pouzival ako tahak. Bol by s tym nenapadny ako zirafa v pokosenej trave. Priznavam, ze prvotnym popudom bolo to, ze tu niekto zobronil o take zariadenie, ale nerobil som to pre neho, ale pre svoju satisfakciu.
Ak si toto niekto urobi ako tahak - a to z podkladov, ktore som tu dal - tak je asi sikovny a studium zvladne tiez, aj bez tahaku

Cielom tohto zariadenia bolo pokorit nejaky problem, ktory som si vytycil, nic viac - a tym bolo urobit male zariadenie, ktore bude schopne robit to, co MR robi. Predpokladam, ze ked sa s tym pohram, tak to pojde do suflika. Uz viackrat som pisal, ze si doma nerobim elektroniku preto, ze by som ju potreboval, ale preto, ze ma to bavi. Cesta je dolezitejsia ako ciel.

[mato3000]

proste sa doma nudíš

Tak ako tak by som tam musel mat nejaky mechanicky spinac (tlacidlo). Vsimni si, ze aj telefony s dotykovym displejom mavaju nakoniec nejake to mechanicke tlacidlo, lebo ho obcas treba zobudit zo spanku a to sa robi lahko/dobre prave mechanickym kontaktom. Ale je to mozna cesta.

ale podla mňa by to šlo bez tlačítka a to práve kombináciou prípadne opakovaním správneho pohybu. mobil má síce mechanické tlačítko na zobudenie, ale to len pre to aby display nežral energiu, ale toto má maličkú spotrebu. iste to nebude 10uA, ale ani 100mA. no snáď sa k tomu niekedy dostanem , cez zimné večery.

[nfko]

podla mňa kým najdeš na tom ťaháku to čo potrebuješ tak si ťa môže profesorka všimnúť (aspoň teda na škole kde sú normálne lavice nie jak na vysokej) hlavne keď sa prechádza po triede a ty ju nesleduješ lebo sleduješ čo sa deje na displayi . A ďalšia vec kým nájdeš všetko čo potrebuješ tak je už dávno po limite ale inač pekná práca.

[jaromir]

nfko: ako som pisal, nie je to studijna pomocka. Kto si taketo urobi, uz studijne pomocky nepotrebuje. Okrem toho, ako sam pises, praca s tym by bola dost debilna - tak ako s kazdym tahakom.

[boraicho]

Kto si taketo urobi, uz studijne pomocky nepotrebuje.

poviem že to nieje pravda absolutne to nieje pravda, ja si take dokažem postaviť aj 5 nie len jeden a na vysokej mi to nijak nepomože
že si viem spraviť moduly zosilovačov za vyše 300€ alebo napajkovať microSMD a včera som pajkoval vôbec neznamená že viem matiku

[troodon]

no len je ine postavit podla podkladov a ine je navrhnut si to sam, pomerat, naprogramovat subrutiny, nebodaj svoje protokoly..

[boraicho]

Ale ani tam nepotrebuješ matiku

[mato3000]

ale, čo sa bojíš tak tej svojej matiky, blbý niesi tak sa zbav tej matematickej fóbie. na tvorbu programu nepotrebuješ dllllho nič len základné počty a ten ostatok si časom naštuduješ na nete, ale C ti hooooodne pomôže. tam nepotrebuješ vedieť to ako sa počíta float z 24resp 32 bit čísla alebo čo je to mantisa. tam ti stačí vedieť že to je 32, 24 bit číslo z desatinnou čiarkou. takže sa neboj. a to že ti nejde nejaký LCD bóooože mne to trvalo 2 týždne, ale potom to už ide ....