Бюджетный генератор на si5351a и stm32f030f4p6

[ozforester]

Потребовался маленький генератор для отладки самодельного частотомера. Решил не собирать макет, а сразу нарисовать печатную плату и сделать карманный вариант на батарейках. Генераторов и без этого хватает. Но на stm32f030 в tssop-20 вроде бы не было еще. Пусть будет. Он самый бюджетный на сегодня. Печать односторонняя, специально для утюга и бытовой химии. Софт не писал, по крайней мере пока. Будет достаточно на одном из выходов получить заданную частоту при минимуме занимаемого на столе места. Выводы микроконтроллера взяты из соображений подключения аппаратного I2C и энкодера. Включение питания кнопочное с удержанием мосфета от микроконтроллера, чтобы выключать по таймеру для экономии батареек. Может и сегодня бы запустил, да уронил обруч с линзами, поразлетались пружинки. Успел лишь микроконтроллер и сишку перенести, точнее там ms5351 на модуле стояла, судя по дырке квадратной на корпусе. Пока вот в таком состоянии находится. Можно считать, что это проект отладочной платы из сишки, энкодера и дисплея ssd1306. Начинающим осваивать stm32 может пригодиться.

[ozforester]

Проверил прошивку на макете. Коротким нажатием кнопки энкодера выбирается десятичный разряд вкруговую, вращением энкодера изменяется значение разряда, тоже вкруговую. Длительным нажатием энкодера частота запоминатеся на контроллер. Питание включается после 3 секундного нажатия кнопки питания. Если не крутить энкодер, то питание выключится через полминуты. Выдержки не принципиальны, можно и без мосфета выклчатель поставить. Для проверки на макете сишка не обязательна, но с сигналом интереснее. Сделал 8 разрядов, предположительно от минимума и до 99,999,999 Гц, но в иблиотеку даже не заглядывал, не будет генерить, подключу какую-нибудь другую.
В процессе наладки обнаружил, что через порт stm32f030, управляющий затвором, имеется небольшая утечка. Мосфет неполностью закрывается. Мне был нужен полностью закрытый, поэтому пересадил затвор на другой порт скальпелем и мгтф-ом. По дизайну утечки было быть не должно, но для порта упоминается неотключаемый ацп канал, может там какой защитный диод установлен про который забыли написать. Переразводить пока не стал, так как не нашел причины. Фотку воркэраунда (костыля) и прошивку приложил. Бом посмотрел, вроде бы тоже совпадает.

[Oleg 9]

В процессе наладки обнаружил, что через порт stm32f030, управляющий затвором, имеется небольшая утечка.

Лучше принять за аксиому, что на любом порту обесточенного контроллера должен быть лог.0. Там на портах конструкционные диоды на + питания имеются. Поэтому ставить 2 мосфета. Один N- канальный, исток на общий, затвор на порт контроллера и его током стока уже открывать P-канальный, который подаёт питание на схему.

[ozforester]

Спасибо. Просто решил упростить, так как конкретный случай формально попадет под описанный в докментации. Да, говорится, что следует избегать, и ай-яй-яй, но так же говорится, что избежать этого не всегда получается, и пралагаются таблицы для разных портов. Попробовал. На g030, где до этого использовал, отстутсвие тока подтвердилось, у f030 оказалось около 20 мкА (совпадает с кналами ацп). Перенёс.

[ozforester]

Добавил вход для эталонных импульсов от приемника системы навигации и проверил свежую идею - тактирование управляющего микроконтроллера от кварца синтезатора для вычисления его погрешности.

- Микроконтроллер стартует на внутреннем тактовом генераторе и тактируется через внутренний pll.
- Включается фэнаут кварцевого генератора сишки и со второго клока частота кварца забирается на вход внешнего такта микроконтроллера.
- Переключается система тактирования микроконтроллера на внешний тактовый сигнал.
- На нулевом и первом выходах сишки устанавливаются заданные конфигурацией частоты.
- На свободном внутреннем таймере-счетчике микроконтроллера накапливаются импульсы системной шины за десять эталонных импульсов навигационной системы.
- Вычисляется отклонение системной частоты микроконтроллера от идеальной, то есть от заявленной частоты кварца сишки, и производится коррекция переменной частоты кварца для вычисления регистров синтезаторов.
- Обновляются регистры сишки.
- После нескольких циклов средняя величина отклонения сохраняется на флэш для холодного старта.

Концепция счета через тактовый вход мк рабочая. На таймере кортекса тоже попробовал накапливать, но он медленнее системной шины, поэтому запасной вариант.




Заменил на печатной плате третий сма-разъем на пин-хидер для модуля neo-6, но печатный вариант не собирал. Думаю перенести на печатную плату только модуль навигации, что сэкономит место и позволит экспериментировать с модулем не по usart.

Скрытый текст

Для отладки внутри помещения собирал генератор секундных импульсов из атмеги8. Атмегу тактировал от малюсенького 32768. Заодно проверил часовые кварцы. Семь инструкций.

main:    sbi DDRB, 3 ; out
    sbi PORTB, 3 ; high
    ldi r16, (1<<COM20)|(1<<WGM21)|(1<<CS22)
    out TCCR2, r16
    ldi r16, 255
    out OCR2, r16 ; go
loop:    rjmp loop

[cuneum]

Учитывая необходимость приобретения программатора для STM, идея о дешевизне проекта, видится сомнительной.

[Vital R2GKH]

Простите, 310 рублев на ОЗОНЕ, это дорого?

https://www.ozon.ru/product/programm...ywords=st-link

[ozforester]

идея о дешевизне проекта

AN2606 вроде бы по памяти, хотя, если нужен именно программатор с полноценной отладкой, то как его сделать было в теме о программировании stm32. Купить клон не проблема, да.
p.s. Мне нравятся старые атмеги, иногда бывает, трясу ассемблером, но сравнивать их с arm или v по цене уже не имеет смысла. Они дешевле и дают больше возможностей. Если бы не включение фэнаута, может и на атмеге бы попробовал коррекцию через вход осциллятора.

310 рублев на ОЗОНЕ, это дорого?

Ну, как бы да, дороговато, но разница не принципиальная.

Скрытый текст

[cuneum]

Простите, 310 рублев на ОЗОНЕ, это дорого?

Учитывая, что LGT8F328P стоит 200р на ОЗОНе, то да, ведь ещё нужно за 200р купить STM и к нему графический дисплей. Общий чек по ОЗОН будет не ниже 700р без учёта Si5351 и модуля GPS, а с ними проект перевалит за 1800р.

Мне нравятся старые атмеги

Есть и новые МЕГИ и китайский "клон" с тактовой 32МГц и 12 бит АЦП плюс встроенный ЦАП. Зачем трясти ассемблером и вовсе не понятно, разность в плотности кода не более 20%.

Добавлено через 20 минут(ы):

Первое, что не понятно, для чего обмен с модулем GPS, ведь куда проще взять тот, что имеет выход сигнала 1 сек ТТЛ.

Второе..
Типичная точность GPS-приемников автомобильного класса составляет порядка 1 микросекунды (1х10-6с )

Что наводит на мысль о тщетности затеи и о не проще ли поставить VCXO 0.5 ppm, без лишних заморочек? Но если всё дело в пытливости ума и жажде знаний, тогда да, эксперимент всегда крылья учёного.

[veso74]

Учитывая необходимость приобретения программатора для STM, идея о дешевизне проекта, видится сомнительной.

Если программатор STM32 такой дорогой (hi!), то… не используйте его. Подключите STM32 RX/TX (pin18/pin17)к компьютеру, подключите BOOT0 к 3,3V и запрограммируйте через UART (встроенный загрузчик).

Скрытый текст