看一看 摸一摸 准备制作

第一次挑战制作!: 2 of 4

电子制作入门“兴奋团扇”系列连载第2期:本期讲解电子制作电路板GR-SAKURA的编程准备。内容非常简单,请放心阅读!

Heartbeat Fan parts of a function

“兴奋团扇”的功能和主要部件

GR-SAKURA具备全部功能

在“兴奋团扇”的电子制作中,我们将使用搭载了瑞萨电子高性能单片机RX63N的电子制作电路板(单片机电路板)GR-SAKURA。

RX63N单片机内置了使用单片机进行控制时所需的各种功能。如:CPU、存储程序和数据的存储器以及称为外围功能的A/D转换器(模拟信号到数字信号的转换器)、通信功能(Ethernet、USB)和定时器等。

因为单片机RX63N内置了许多外围功能,所以在GR-SAKURA电路板上只焊接了连接器、用于扩展电路板(追加功能和部件)的引脚、LED和开关等,部件非常少而且简洁(图1)。GR-SAKURA有标准版GR-SAKURA和高功能版GR-SAKURA-FULL两种,在这里我们使用GR-SAKURA-FULL。

GR-SAKURA与世界上使用的Arduino电子制作电路板兼容,让我们和GR-SAKURA一起走向世界的电子制作行列!

图1:GR-SAKURA的结构

图1:GR-SAKURA的结构

※想进一步了解RX63N单片机的读者,请参阅以下内容:

RX600族:RX63N、RX631群概要

在云端环境下编程,轻而易举!

本电子制作分硬件制作和软件编程。首先,进行编程准备。编程听起来似乎是一项非常辛苦的工作,但是只要使用GR-SAKURA,即使没有专业知识也没问题。由于有编程的云端环境,所以大家能在Web浏览器上轻而易举地编程。

在解说实际的步骤前,介绍一些有关编程的知识。所谓编程是指通过编制程序给单片机的CPU(计算机)发出指令。

CPU只能解释和执行二进制数的机器语言,因此需要用机器语言描述程序。但是,机器语言因CPU的种类而不同,而且是二进制数,对人来说很难理解。为了让人便于理解,将机器语言替换为用英文单词等字符串表示的编程语言称为汇编语言。

遗憾的是汇编语言的字符串和机器语言一一对应,如果使用的CPU不同就要重新编程。于是,通过组合英文单词和符号等,更适合人的思考方式而不依赖CPU的编程语言得到了普及,其代表就是C语言。目前,在C语言的基础上追加了更方便功能的C++语言也得到了普及。GR-SAKURA用C++语言进行编程(C语言和C++语言的基本语法很相似)。

图2:机器语言―汇编语言―C语言的关系

图2:机器语言―汇编语言―C语言的关系

C语言和C++语言正是像英文单词的排列形式一样描述发给计算机的指示。编好的程序被称为源程序或源码,通过编译器(转换软件)将源程序转换(编译)为机器语言的指令码,被称为目标程序或目标码。我们在云端环境下为GR-SAKURA准备了编译器,非常方便。

GR-SAKURA的启动

1. PC的连接

(1)
将滑动SW3(图1的⑧)置为RUN。
(2)
用USB数据线将GR-SAKURA和PC连接(图1的②)。
(3)
当LED(图1的④)闪烁时,表示处于连接状态。
(4)
如果按红色SW1(图1的⑦)进行复位,PC就将GR-SAKURA识别为USB存储器等的设备。

2. 云端环境下的Web编译器准备

(5)
在Gadget Renesas的信息网页 的中间有[注册]和[临时注册]按钮,请单击[注册]。
(6)
显示条件确认页面,如果能同意所提示的条件,就单击[同意]进入注册页面。
(7)
已注册My Renesas的用户,请输入My Renesas的注册名和密码。未注册的用户,请单击此页中的[尚未注册My Renesas的用户],完成注册后输入注册名和密码。
(8)
在注册后显示建立新工程的对话框(图3)。请把工程视为一个收集与编程相关的全部信息的盒子(容器),并给此盒子起名。此时,在对话框的上半部选择要使用的模板,因为使用GR-SAKURA,所以请选择“GR-SAKURA_Sketch_V1.08.zip”。在“新工程名”栏中输入工程名“HeartBeatFan”后单击[建立]按钮。
(9)
显示Web编译器的主画面,在画面左上角的菜单部分显示工程名“HeartBeatFan”(图4)。这是只属于你的云端领域,别人看不见。
(10)
画面左侧有几个文件名,其中“gr_sketch.cpp”是样板程序。通过修改此文件来编程。

图3:建立新工程的画面

图3:建立新工程的画面

Web Compiler(Initial Screen)

图4:Web编译器的主画面

※在以下网页中也有详细的操作说明,请参阅。

开始使用GR-SAKURA时的指南

SAKURA简易参考手册

辅助工具的“程序库”更简单,准备完毕!

通过上期的学习,大家已经知道“兴奋团扇”的电子制作需要读模拟信号并且进行PWM控制。无论哪种处理都要从头开始描述全部设定和处理程序,所以相当费事。

不过请大家放心!GR-SAKURA的Web编译器有程序库,是预先编译好的常用处理程序。如果通过Web编译器指定要使用的库,就在编译时链接所指定的库,和工程程序连成一体。这一部分将在本系列连载的第4期中再次说明。

hakase

怎么样?GR-SAKURA非常适合于电子制作入门吧。下期将讲解硬件的制作。

第一次挑战制作!

  1. 考虑所需的功能!
  2. 看一看 摸一摸 准备制作
  3. 硬件组装
  4. 编制软件,完成“兴奋团扇”的制作!