Get documents about "Deel 3 Sprekende thermometer, CF
Document Sample
TECHNIEK ONTWERPEN MET PIC24F
Explorer-16
Deel 3: Sprekende thermometer,
CF-kaart-simulatie en cryptopuzzel
Jan Buiting & Luc Lemmens, in samenwerking met Microchip Technology en Labcenter Electronics
Deze maand een geavanceerdere
simulatie (maar nog steeds
helemaal gratis) met een VSM
model van apparatuur voor
geheugenkaartjes die worden
aangesloten op ons PIC24F-systeem (helemaal virtueel natuurlijk). Aan het eind kunt u nog een CF-kaart
crypto puzzel oplossen en kans maken op enkele mooie prijzen die door Microchip en Labcenter ter beschikking
gesteld worden. Maar laten we ons nu eerst nog maar eens bezig houden met de sprekende thermometer.
De sprekende thermometer van de vo- wikkelde PIC24F-software kunt maken worden uitgevoerd. Het enige wat
rige maand is niet zomaar een simu- en debuggen tot op het hoogste niveau daarvoor nodig is, is te weten hoe de
latie. Deze bestaat uit drie onderde- in combinatie met hardware zoals sen- PIC24F PIM op het Explorer-16 demo-
len: (1) Proteus VSM van Labcenter, sors en spraakuitvoer. De interactie board van ons Explorer-16 pakket ge-
(2) MPLAB van Microchip Technology tussen de hardware en de software programmeerd moet worden.
(beide van de Explorer-16 CD-ROM) en kan uitgebreid getest worden zonder
(3) het bestand Demo2.zip. Alle onder- dat de benodigde onderdelen op de
delen staan op de CD-ROM die gratis werktafel liggen en zelfs voordat ze
Sprekende thermometer
bijgesloten is in de Elektuur-uitgave daadwerkelijk aangeschaft worden. We geven hier wat informatie om u
van januari 2007. vertrouwd te maken met de hardware
Als u dat nog niet hebt gedaan, moet Nog een reden voor deze werkwijze: in het Explorer-16 pakket. Omdat er
u zeker de ‘Demo1’ simulatie van ja- door eerst te simuleren doet de pc het uitgebreide productbeschrijvingen,
nuari 2007 van het user manuals en
Explorer-16 board software-installa-
zelf draaien. Druk de simulaties laten zien hoe eenvoudige tiegidsen te vin-
en klik naar harte- den zijn op de CD-
lust op alle knop- maar ook ingewikkelde PIC24F-software ROM’s in het pak-
pen in de virtuele ket (neem de tijd
omgeving van Pro-
ontwikkeld en gedebugged kan worden. alles te lezen, dat
teus VSM en kijk is echt de moeite
hoe het systeem reageert met zijn ver- grootste deel van het ontwerpwerk waard), kunnen we ons concentreren
schillende indicatoren. voor u en dat scheelt tijd en geld ver- op onze specifieke behoeftes. We hel-
‘Demo2’ van de uitgave van februari geleken met het werken met echte pen u snel op weg, waarbij we er na-
2007 is nog leuker om te zien... en te hardware-componenten. tuurlijk van uitgaan dat u redelijk vlot
horen, bij een echte toepassing. Voor- Mocht u onder de indruk raken van de met een pc kunt omgaan.
al als u temperatuurvariaties simuleert kracht van de simulaties en de mate
en er in slaagt om uw eigen spraakbe- van integratie tussen de producten 1. Prik het Audio PICtail board in de
standen te maken. van Labcenter en Microchip, bedenk PICtail-busconnector op de Explorer-16
Het doel van deze simulaties is te leren dan dat het ontwerp van de spreken- print. Vergewis u er van dat de PIC24F
hoe je heel eenvoudige maar ook inge- de thermometer echt in hardware kan PIM op het demoboard zit.
62 elektuur - 3/2007
2. Steek de PICkit2 module op de 6-
voudige printheader op het Explorer-16
board, zorg er voor dat de LEDs aan
Kernpunten van het
de kant van het Audio PICtail Plus
board zitten (zie de opmerking bij het
Explorer-16 project
Explorer-16 pakket).
3. Zet de spanning aan van het Explo-
• Economische en educatieve opstap naar 16-bits
rer-16 board (9...15 VDC bij ongeveer microcontroller-technologie en simulatie
300 mA).
• Explorer-16 pakket voor een superlage prijs
4. Installeer de software van de PICkit
2 van het Explorer-16 pakket. Contro- • Gratis Proteus VSM, MPLAB IDE en MPLAB C30 op CD-ROM
leer dat versie 2.0 of hoger beschikbaar
is, want oudere versies bieden geen • Gratis simulatie-projectbestanden
ondersteuning voor de PIC24F-familie. • Explorer-16 demo-board ondersteunt PIC24F en dsPIC33
Indien nodig kunnen updates van de
Explorer-16 projectpagina van de Elek- • PICkit 2 geschikt voor PIC baseline / midrange / 18F / 24F /
tuur-website gedownload worden. dsPIC33 (updates verkrijgbaar)
5. Prik de USB-kabel van PICkit 2 in
een vrij USB-slot op de pc. Installeer • PIC24F en dsPIC33 PIM modules beschikbaar voor stand-
het apparaat door de gebruikelijke alone toepassingen
Windows-vragen te beantwoorden.
Van nu af aan wordt de PICkit 2 auto- • Geschreven en ondersteund door experts van Microchip
matisch herkend. Technology, Labcenter en Elektuur
6. Start de PICkit 2 software (er is au-
tomatisch een link op het bureaublad
• Crypto-wedstrijd
geplaatst). Dan zal het programma • Interactieve ondersteuning middels een project-pagina en
melden: ‘PICkit2 found’, en - belang-
forum op de website van Elektuur
rijk - ‘PIC Device found’ (in dit geval,
de PIC24FJ128GA010 op het demo
board).
7. Klik nu op File → Import hex →
Demo2.hex. Het kan nodig zijn even
te zoeken waar u het .hex-bestand
heeft geplaatst (zie deel 2). Als dit
bestand eenmaal gevonden en ge-
selecteerd is, zal het PICkit 2 pro-
gramma melden: ‘Hex fi le success-
fully imported’, waarna de gebruike-
lijke knoppen voor een programmer
zichtbaar worden zoals Write, Verify,
Read, Erase. Het is niet nodig om een
van de ‘VDD Target’ vierkantjes aan
te vinken.
8. Klik nu op Write en het hex bestand
wordt naar de PIC24F gestuurd op het
demo-board (figuur 1). De rode LED in
de PICkit 2 module zal gaan knippe-
ren ten teken dat het systeem bezig is.
Wacht tot het klaar is.
9. Schakel de spanning van het demo-
board uit, wacht een paar seconden en
schakel de spanning weer in. De spre-
kende thermometer gaat lopen en de
‘degrees Celsius’ boodschap zal uit de
mini-luidspreker van het Audio-PIC-
tail-board komen. In sommige gevallen
moet de reset-knop worden ingedrukt
om de applicatie te starten.
10. De huidige temperatuur kan wor-
den afgevraagd door op S4 te drukken
op het demo board.
Sluit een luidsprekerset met geïnte-
greerde versterker aan op het Audio Figuur 1. De PICKit 2 heeft met succes het hex-object-codebestand voor de sprekende thermometer geladen en staat klaar om het in
PICtail board. de PIC24F te laden via de plug-on pod.
3/2007 - elektuur 63
TECHNIEK ONTWERPEN MET PIC24F
TC1047
Maar waar is de temperatuursensor?
Hoewel hij niet is aangegeven op de
foto van het Explorer-16 board met
de verklarende teksten van de vorige
maand, zit hij vlakbij de PIM zoals in fi-
guur 2 te zien is. De kleine TC1047 laat
zien hoe gemakkelijk het is om senso-
ren aan te sluiten op de PIC24F. Het
datablad van de TC1047 is de moeite
van het bestuderen waard voor uw ei-
gen projecten en is daarom te vinden
op de webpagina van het Explorer-16
project.
Houd uw vinger ongeveer vijf secon-
den op het SMD-tje met de drie pootjes
en druk nogmaals op S4.
Figuur 2. De TC1047 temperatuur sensor op het Explorer-16 demo-board. Deze wordt volledig ondersteund Educatief speeltje
door de systeem-software en is gemakkelijk vanuit C te benaderen.
De sprekende thermometer lijkt mis-
schien wat simpel, maar er zitten heel
wat uitdagingen in voor de echte C-
programmeur. Een stukje code van het
programma is in figuur 3 te zien. Wat
dacht u van het volgende:
1. Pas het programma aan om automa-
tisch te gaan spreken als de tempera-
tuur meer dan een halve graad veran-
dert. Of laat een alarm afgaan als een
bepaalde temperatuur wordt bereikt.
2. Maak je eigen spraakbestanden.
Hoe dat kan is te zien in een tutorial
die gratis beschikbaar is op het down-
load gebied van de Explorer-16 project-
pagina. Dan komt u er meteen achter
dat hiervoor extra geheugen nodig is,
waardoor de informatie in het stukje
verderop over CF-kaartjes van pas kan
komen.
Figuur 3. Een deel van de C-broncode die is geschreven voor de sprekende thermometer.
Hier wordt de ADC uitgelezen en omgezet naar spraak.
Als u hiermee aan de slag gaat, dan
maakt u uitgebreid gebruik van de C30
compiler, Proteus VSM en de MPLAB
omgeving. Let wel, alles kan gesimu-
leerd worden waardoor het vertrou-
wen dat het straks allemaal meteen
gaat werken terecht groeit. Er is heel
wat om mee te experimenteren – laat
ons weten hoe het u vergaat en meld
uw ervaringen in ons online-forum.
Aan de slag met geheugenkaartjes
Laten we nu eens aan de slag gaan met
geheugenkaartjes met de PIC24F en de
Microchip Media Storage Library.
De virtuele hardware voor dit deel van
het artikel is ontworpen voor de de-
monstratieversie van Proteus VSM van
Figuur 4. Directory-tabel op een (virtuele) CompactFlash-kaart. de Explorer-16 CD die bij Elektuur ja-
Adres 0x7A00 is alleen maar ter illustratie bij dit plaatje dat met UltraEdit is gemaakt. nuari 2007 zat.
64 elektuur - 3/2007
Kraak de geheime code
CompactFlash
crypto-uitdaging
De inhoud van het CF-kaartje (cfimage.bin) dat voor de Proteus VSM simulatie van
deze maand werd gebruikt, komt feitelijk van een echt CF-kaartje van een geheim
agent. Daar staat een bestand ‘SECRET.DAT’ op waarin contactgegevens staan
die leiden naar een beperkte hoeveelheid gratis Microchip ICD2 debuggers en
Proteus VSM software.
De eerste drie lezers van de Nederlandse, Duitse, Franse en Engelse editie
van Elektuur (in totaal 12 prijzen) die er in slagen om de informatie uit
het bestand te ontcijferen en de instructies daarin te volgen, kunnen
een gratis ICD2 debugger en een versie van Proteus VSM voor de
PIC24FJ128GA010 winnen.
Het bestand ‘SECRET.DAT’ is natuurlijk versleuteld, maar de ge-
heim agent was nogal onvoorzichtig en liet nog een bestand
op het CF-kaartje achter dat kan bijdragen aan een succes-
vol verloop van deze missie. Alle informatie die nodig is
voor het onderzoeken van de kaartinhoud is in dit artikel
te vinden en er is ook geen speciale kennis nodig van
cryptografie.
Via het mededelingenveld op de Explorer-16 project-
pagina zullen we misschien wat hints geven voor
het kraken van de code en om de informatie te
verkrijgen die naar de prijzenkast leidt. Veel
succes!
Medewerkers van Microchip Technology,
Labcenter Electronics, Segment B.V. en
hun familieleden zijn uitgesloten van
deze wedstrijd!
Het ontwerp bestaat uit een PIC24F, Bruikbare achtergrondinformatie over In figuur 4 is een hexdump van de di-
een gesimuleerde CompactFlash-kaart CompactFlash (CF) kaartjes en het rectory-tabel op 7A00h getoond. Deze
en een RS232-ter- geeft een heleboel
minal. Dit komt informatie over de
grofweg neer op
de situatie dat
CF-kaartjes hebben vanaf nu geen geheimen implementatie van
het systeem. De
het PICtail Plus precieze locatie
printje op het Ex-
meer, dankzij de Media Storage Library van de directory-
plorer-16 board tabel is afhanke-
wordt geprikt en vervolgens wordt FAT16-formaat is te vinden in de refe- lijk van de geheugengrootte van het
verbonden met een RS232-terminal renties [1], [2] en [3]. Wat we moeten CF-geheugenkaartje.
of terminal-emulator aan UART2 – in weten over deze media is:
werkelijkheid.
• het feit dat een CF-kaartje in ATA
Het programmeren van de
Er is ook een voorbeeldproject, mode draait, terwijl een SD-kaartje geheugenkaart in C
DEMO3.MCW, dat gebruik maakt van in MMC-mode loopt; Vooropgesteld dat u redelijk overweg
de Microchip Media Storage Library. • de opbouw van de sectoren van een kunt met de programmeertaal C, kunt
Deze bibliotheek heeft een eenvoudi- ATA drive; u in het bestand FileIO.c in Demo3.zip
ge file-I/O-API en implementeert een • de noodzaak van een de code van alle functies die hierboven
FAT16-opslagstructuur op het geheu- bestandssysteem; genoemd zijn terugvinden. Hieruit is te
genkaartje. De Media Storage Libra- • enige kennis van FAT16, directory- destilleren hoe de verschillende techni-
ry kan zowel CompactFlash als SD/ tabellen e.d.; sche vereisten voor CF-kaartjes geïm-
MMC-kaartjes aan, hoewel wij ons in • het bestand CFIMAGE.BIN is een plementeerd kunnen worden voor ons
dit artikel alleen met CompactFlash binaire dump van de sectoren van PIC24F-systeem. Wel moet worden op-
zullen bezig houden. de drive. gemerkt dat de Media Storage Library
3/2007 - elektuur 65
TECHNIEK ONTWERPEN MET PIC24F
tekstinvoermodus wordt met ctrl-Z af-
gesloten. Als het bestand eenmaal is
afgesloten en naar het CF-kaartje is
‘geschreven’, zal het programma het
bestand heropenen en op de terminal
laten zien. Het programma maakt ge-
bruik van buffers, zodat gegevens met
512 bytes per keer worden gelezen of
geschreven. De lopende simulatie is in
figuur 5 te zien.
Volgende maand
We besluiten de serie met een meer-
talige thermometer. Dat gaat mooi
samen met het creëren van eigen
spraakbestanden en opslag op CF-
kaartjes – met verschillende kaartjes
voor elke taal.
(060280-3)
Figuur 5. De simulatie van het CF-kaartje toont de kracht en veelzijdigheid van de combinatie van VSM en MPLAB.
Literatuur
[1] Compact Flash Interface voor microcon-
nog in ontwikkeling is bij Microchip en te voeren, kunt u weer vinden op de trollers, Elektuur december 2002.
dat u de relevante disclaimers in acht Explorer-16 project pagina. Zoek naar [2] Data opslag op CompactFlash (CF) Cards,
moet nemen. Hoewel Labcenter en Mi- Demo3.zip in het gratis download- Elektuur maart 2004.
crochip nauw samengewerkt hebben gebied. Download het, sla het op en [3] CompactFlash (CF) Interface, Elektuur juni
om dit aan Elektuur-lezers het eerste open het dan net als de vorige twee 2003.
aan te bieden, moet u er wel rekening simulaties.
mee houden dat de firmware nog zeker
niet uitontwikkeld is. De code in het hoofdbestand DEMO3. Projectnieuws, gratis downloads
& updates zijn verkrijgbaar op de
C vraagt om een bestandsnaam, waar- Explorer-16 project-pagina op
na u wat tekst kunt invoeren en deze
De simulatie van deze maand vervolgens wordt opgeslagen. Be- www.elektuur.nl/explorer-16
Het archiefbestand dat nodig is om de standsnamen moeten in 8.3-formaat en het ‘Explorer-16’ onderwerp op the
gratis simulatie van deze maand uit zijn, want het gaat hier om FAT16. De Elektuur-forum.
Explorer-16 pakket
Het Explorer-16 pakket bestaat uit vier onderdelen in een doos:
1. Explorer-16 demo-board
2. PIC Kit 2 starter kit
3. Audio PICtail plus dochterboard
4. MPLAB C30 kortingsbon van 20%
Het totale pakket kost bij Elektuur slechts
€ 179,00 (incl. BTW)
Er is ook nog een bijzondere aanbieding voor Elektuur lezers op
www.labcenter.co.uk/products/elektoroffer.htm
66 elektuur - 3/2007
Related docs
Other docs by ps94506
Selberg Trace Formulae and Equidistribution Theorems for Closed Geodesics and Laplace Eigenfunctions
Views: 44 | Downloads: 0
Static Headspace-Gas Chromatography Theory and Practice (B Kolb & L S Ettre)
Views: 54 | Downloads: 0
Kocherlakota, N - Statistical Approach To Reporting Uncertainty on Certified Values of Chemical Reference Materials for Trace Metal Analysis (2002)
Views: 79 | Downloads: 0
(COINS)(BMC - GREEK 03) Poole-Catalogue of the Greek Coins in the British Museum The Tauric Chersonese Sarmatia Dacia Moesia Trace 1877
Views: 21 | Downloads: 0
Guitar World 2001-08 ACDC, Alien Ant Farm, Zeppelin, Linkin Park, Static-X, Beatles, Weezer
Views: 48 | Downloads: 0
