Хотел начать с обычного отсыла к классике (“этим постом я начинаю …”), но потом передумал. Начну обыкновенно.
Итак, после продажи машины и разборок с банком у меня появилось немного свободного времени, которое тут же начали заполнять мысли о не сделанном и недоделанном. А недоделанного у меня оказалось прилично: от дописывания диагностики машины через OBD и заканчивая переводом “из соплей на скрутках” различных доделок для машины.
С одной стороны, можно просто взять и забить на все это, ибо машины уже нет и тестировать особо не на чем. А с другой стороны, машина потом появится и снова вспоминать, чего не доделано и где это недоделанное валяется? Ну и свободное время позволяет более подробно описать тот путь, который может быть кто-то будет повторять.
Для начала я решил составить список того, что у меня недоделано (просто скопирую из форумных постов)
1) Контроллер второго аккумулятора. Штука с вольтметрами, контролирующая подключение второго аккумулятора. Есть подобная у t-max, но она вся в светодиодиках и тупая. Алгоритм грубо говоря такой: смотрим на напряжение на первом аккумуляторе, как превысило 13В (значит завелись), подключаем второй (для зарядки и теде). Если на первом долгое время 12В, значит можно отключить второй — мы на стоянке. Если ниже, то не отключать — мы лебедимся и второй аккумулятор нужен. Ну и кнопочка принудительного подключения второго, если первый на стоянке разрядился по каким-то причинам. У водителя индикатор с вольтами и кнопочка.
2) “Сумматор баков”. У многих машин есть два источника горючки (скажем, бензин и газ), а у некоторых их три (два бака с бензином и газ). Суть — выводить на штатный указатель уровня сумму уровней баков. Например, от нуля до четверти — первый бак, от четверти до половины — второй и от половины до полного — газ. Или еще как. Дополнительно выравнивание нелинейности датчиков уровня, когда то стрелка не двигается, то начинает падать. И специальная фича для патриотоводов — обработка уровня “приборка пикнула” так, что бы она не пищала при каждом торможении-разгоне.
3) “Корректор спидометра”. Меня напрягает 10-15% погрешность спидометра даже на штатных колесах. Меня напрягает нелинейность этого вранья. И стоит сменить размерность колес, как все привычки типа “раз стрелка на 90, значит я еду 85” приходится “перепривычивать”. Дополнительно была мысль сделать вывод “поехали — включи ближний свет/ДХО”, что бы не дергать переключатели руками и не зажигать фары перед заводом зимой.
4) “удлинитель выключателей”. Грубо говоря — управляемые удаленное релюшки. Например поставил свет вокруг, и к нему вместо кучи силовых проводов тащишь один силовой потолще и один управляющий. Или для компрессора сзади или для усилителя … в общем, везде, где надо управлять чем-то мощным и это мощное далеко от водителя.
Поначалу я хотел сделать все это по принципу “одна задача – один контроллер”. Причем навскидку получалось, что с любой из этих задач в одиночку справится практически любой микроконтроллер, доступный к покупке в магазине.
Но после прикидывания схем внезапно выяснилось, что очень многие функции дублируются. Скажем, для многих применений полезно знать напряжение в бортовой сети. И как индикатор для ответа на вопрос “заведен ли двигатель?” и как точку отсчета для некоторых корректировок. И если собрать 5 схем, то что, к аккумулятору тянуть 5 проводов от разных точек? А как настраивать все это безобразие? Городить кучу кнопок и выключателей и обрамлять все это светодиодами?
В общем, постепенно я пришел к идее “один микроконтроллер на всё”. Поначалу я опасался того, что эта электронника нежная, не любит автомобильных условий … Но годовые испытания в режиме “вот счас доделаю” показали, что обычный микроконтроллер “из магазина” спокойно переносит условия в машине и вообще, его поведение очень сильно отличается от моих первоначальных представлений.
Ну раз один микроконтроллер на все, то надо выбирать, на чем делать. Опыт у меня большой, поэтому имею возможность сравнить. Ну вот и сравниваю.
Attiny, они же tinyAVR контроллеры. Основной их плюс – в распространенности. Они существуют в разных корпусах, с разным числом выводов, есть куча примеров схем и кода. Из минусов можно отметить то, что из-за широкой номенклатуры нет решений “все в одном”. И в итоге получается, что даже для изготовления одной схемы надо покупать отдельный программатор, разбираться с фьюзами и прочим. А это все стоит денег (скажем один более-менее приличный программатор стоит на порядок дороже контроллера) и окупается только на десятках собранных схем. Но для простых задач им нет равных.
AtMega или Adrduino. Те же самые плюсы, что и у “тинек”, но добавляется то, что все решения уже идут готовыми. Подключил плату к компьютеру, настучал в окошке код и он уже выполняется. Главный минус же состоит в том, что все эти решения рассчитаны на “сделал максимально быстро, не считаясь с затратами”. Отсюда совершенно дикие цены как на сами платы, так и на модули расширения (shield, шилд). Скажем, самая дешевая плата в классическом (для ардуинки) формате стоит от тысячи рублей, при этом функционала на ней – кот наплакал. А цены на самые дорогие, с чуть-чуть большим набором портов легко упрыгивают за сотню баксов.
Ну и есть у этих плат общие недостатки. Скажем, отлаживать (пошаговое исполнение программ и прочее) можно только с помощью специальных средств (jtag) и то на старших моделях контроллеров. Нет ЦАП, нет всяких околопромышленных интерфейсов (скажем, узнайте, во что встанет подключить к ардуинке контроллер CAN) и так далее и тому подобное.
Следующими идут миниатюрные компьютеры. Paspberry Pi, OLinuXino и так далее. Основной плюс – внутри них работает привычный многим Linux, код можно писать практически на чем угодно и они подключаются к монитору или обычному телевизору. Так как основное предназначение у них тоже самое, что и у ардуинок, то и минусы те же самые – дикие цены как на сами компьютеры, так и на платы расширения к ним. Плюс все эти компьютеры совершенно (ну по сравнению с вышеперечисленным) не имеют портов ввода вывода и обладают диким энергопотреблением.
К этому описанию можно смело добавить разные платы с Android внутри. Плюсы и минусы абсолютно те же самые. Для планшетов еще пойдет, а для встраиваемой электроники – никак.
И наконец, моя нынешняя вершина – микроконтроллеры stm32. У есть один, но очень большой и жирный минус: в них совершенно невозможно разобраться “с наскоку”. Даже простая задача “помигать светодиодиком” для начинающего легко может вылиться в многочасовое копание в документации, которая к тому же вся на английском. Все остальное – сплошные плюсы: от широчайшего арсенала портов и интерфейсов до дикой производительности. Как дополнение – архитектуру stm32 для своих микроконтроллеров используют несколько производителей, поэтому средств разработки – дикие горы, на любой вкус, любую задачу и на любой кошелек.
Скажем, возьму самую дешевую плату для разработки на stm32 – STM32L100C-DISCO. 256 килобайт памяти для программ (ардуинки и прочие уже рыдают), 16 килобайт ОЗУ, работает на 32Мгц, кроме АЦП (16 каналов!) и ЦАП имеет кучу аппаратных(!) интерфейсов типа I2C и 40 с лишним портов ввода-вывода. По меркам stm – это микроконтроллер начального (нет, начальнейшего) уровня. И вот эта плата, с уже готовым программатором и парочкой светодиодиков стоит в два раза дешевле самой дешевой ардуинки.
А стоит сравнять стоимость, как уже можно получить STM32F3DISCOVERY, где добавят гироскоп с компасом, кучку светодиодиков, поднимут объем ОЗУ до 48килобайт и частоту процессора до 72Мгц. После этого увеличат число портов ввода-ввывода практически в два раза и добавят горку аппаратных интерфейсов.
А за цену какой-нибудь arduino mega можно взять офигенный набор разработчика с LCD экраном и дичайшими возможностями.
Более того, подлая st обеспечила более-менее приличную совместимость снизу-вверх. То есть написав программу для “младшего” микроконтроллера, потом с минимальными переделками ее можно перенести на более “старший” микроконтроллер. Нет ни путаницы с обозначениями портов, ни с их функционалом.
Думаю, после этого вам станет понятным, какие микроконтроллеры я буду использовать в дальнейших разработках 🙂