Gjeneratori i orës dhe pulsit Esp8266: 3 hapa

2025 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2025-01-23 15:10

Ky udhëzues është për një pjesë të thjeshtë të pajisjeve të provës; një gjenerator i orës dhe pulsit.

Ai përdor ndërfaqen e harduerit i2S në një esp8266 për të gjeneruar një orë testimi ose një sekuencë pulsi. Kjo e bën të lehtë bashkimin pasi nuk kërkohet pajisje speciale për një sistem bazë.

• Prodhimi i orës nga 2Hz në 20MHz
• Mund të përdoret çdo frekuencë
• Kërkon për ndeshjen më të mirë të ndarësve të orës dhe gjatësinë e bitit nga ora bazë 160MHz
• Zakonisht më mirë se 0.1% përputhen për frekuencat <100KHz
• Shënoni përzgjedhjen e raportit të hapësirës
• Toleranca e përputhjes me frekuencën mund të qetësohet për të pasur një trajtim më të mirë të hapësirës së shënuar
• Gjenerimi i trenit të pulsit bazuar në përkufizimet në skedarë
• GUI i bazuar në ueb që lejon kontroll nga kompjuteri, telefoni, tableti
• Menaxhimi Wifi për të lejuar konfigurimin e lehtë të ruterit fillestar
• Përditësimi i softuerit OTA
• Përdor një bibliotekë të veçantë I2s (i2sTXcircular) duke dhënë kontroll fleksibël

Hapi 1: Pajisje kompjuterike

Unë e ndërtova timen në një rrethim të printuar 3D që mbante një bateri 18650 me një karikues USB, një çelës ndezës/fikës, një prizë me kokë 3 pin për sinjalin e daljes.

Mbulimi ka një çarë të ngushtë për të mbajtur pajisjet elektronike pranë baterisë.

Sinjali del nga kunja GPIO3 (RX). Kjo mund të përdoret drejtpërdrejt, por për aftësi më të madhe të drejtimit zgjodha të përfshija një tampon të vogël duke përdorur një 74LVC2G34. Paralelizova dy tamponët në këtë pajisje për të siguruar akoma më shumë aftësi drejtimi.

Gjithçka bëhet vetëm në softuerin në pajisje, dhe kontrolli bëhet duke siguruar një server në internet në mënyrë që një shfletues në një kompjuter, telefon ose tabletë të sigurojë kontroll të plotë.

Hapi 2: Softueri

Për të ndërtuar dhe konfiguruar softuerin përdorni kodin në

• Instaloni bibliotekën rrethore i2sTX (e përfshirë)
• Instaloni bibliotekën BaseSupport (https://github.com/roberttidey/BaseSupport)
• Shtoni bibliotekën WifiManager
• Ndryshoni fjalëkalimet në BaseConfig.h
• Përpiloni dhe ngarkoni në mjedisin Arduino
• Vendosni menaxhimin e rrjetit wifi duke u lidhur me AP dhe duke shfletuar në 192.168.4.1
• ngarkoni grupin bazë të skedarëve nga dosja e të dhënave duke përdorur STA ip/upload
• Ngarkimet e mëtejshme pastaj mund të bëhen duke përdorur ip/edit - ndërfaqja normale është në ip/

Si punon

Biblioteka i2sTX rrethore ju lejon të ndërtoni një zinxhir rrethor tamponësh të cilët më pas dalin automatikisht nga pajisja i2S në esp8266 duke përdorur DMA në mënyrë që asnjë softuer të mos përdoret kur të shkojë.

Ora bazë në pajisje është 160MHz e cila ndahet me një palë ndarëse. Sinjali i daljes më pas përcaktohet nga ato të dhëna që futen në tamponët të cilët dalin nga ora e ndarë poshtë. Duke zgjedhur dy ndarës dhe duke përdorur copa të dhënash potencialisht të shumta për të përfaqësuar çdo puls, atëherë një frekuencë mund të përafrohet mjaft ngushtë. Ai gjithashtu lejon që cikli i punës (raporti shenjë/hapësirë i pulseve të orës) të ndryshojë.

Kodi javascript i shfletuesit përpiqet të zgjedh zgjedhjen e parametrave për t'i dhënë një përputhje të ngushtë çdo frekuence të zgjedhur.

Megjithëse qëllimi kryesor është për gjenerimin e orëve, është gjithashtu e mundur të prodhohen trena më komplekse të pulsit duke vënë një përkufizim në një skedar pulsi i cili më pas kontrollon të dhënat që do të gjenerohen dhe futen në tampon rrethor. Detajet janë në shembullin e skedarëve të pulsit të përfshirë.

Hapi 3: Funksionimi

Funksionimi kontrollohet nga ndërfaqja e shfletuesit e treguar në imazhin kryesor.

Për gjenerimin normal të orës ju thjesht zgjidhni orën e synuar dhe raportin % të hapësirës së shënuar. Ora aktuale e arritur dhe gabimi i saj shfaqen. Kur shtypet butoni Generate Clock atëherë parametrat dërgohen në pajisje dhe fillon krijimi i orës duke përdorur këto parametra.

Duke klikuar në shiritin e Avancuar mund të shihen më shumë detaje.

Ora bit tregon nën-shumëfishin e 160MHz e cila po përdoret.

Bitet e shënimit dhe hapësirës tregojnë se sa bit po përdoren për të përfaqësuar shenjat dhe hapësirat.

Div1 dhe Div2 tregojnë dy ndarës të cilët janë zgjedhur për të gjeneruar orën e bitit më të afërt.

Normalisht dy ndarësit zgjidhen për të dhënë përputhjen më të afërt me frekuencën e zgjedhur dhe për të maksimizuar numrin e biteve të të dhënave të përdorura, gjë që ndihmon në sigurimin e më shumë fleksibiliteti në lejimin e cikleve të ndryshme të punës. Sidoqoftë, ndonjëherë ndeshja më e mirë rezulton në një numër të vogël bitësh duke lënë pak hapësirë për ndryshimin e ciklit të punës. Duke ndryshuar vlerën e tolerancës %, ndarësit do të zgjidhen për të dhënë një frekuencë brenda kësaj tolerance, por me potencialisht më shumë bit të dhënash të përdorura. Provoni për shembull të vendosni tolerancën në 0.5 ose 1.

Ju gjithashtu mund të vendosni numrin Bits për fjalë për të kontrolluar zgjedhjen e parametrave. 0 (parazgjedhje) do të thotë të zgjedhësh çdo bit për fjalë. Një numër i vetëm (p.sh. 24) do të thotë të zgjedhësh vetëm parametrat që përputhen me këtë. Ju gjithashtu mund të vendosni në një gamë (p.sh. 24, 31). Kjo funksionon vetëm për objektivin Hz mbi 10KHz, nën këtë shkallëzim do të hyjë në fuqi në mënyrë që numri të shumëzohet.

Madhësia e tamponit tregon hapësirën totale të përdorur në fjalët 32 bit. Kjo është zgjedhur për të siguruar që pulsi i orës të formojë një përshtatje të përsosur rrethore në tampon. Brenda, ky tampon ndahet në një numër të vogël të grumbulluesve të vegjël për të lejuar funksionimin e DMA të lidhur me zinxhirë.

Për funksionimin e pulseve zgjidhni pullat TAB. Kjo tregon skedarët e pulsit të disponueshëm dhe një buton pranë secilës prej tyre i cili do të prodhojë një tren pulsi bazuar në përcaktimin e tij. Ju mund të shihni përmbajtjen e skedarit duke klikuar në lidhjen e tij. Më shumë skedarë pulsi mund të ngarkohen duke përdorur shfletuesin e skedarëve ip/edit. Ata duhet të fillojnë me emrin puls.