<< Zpět |  | Česky: , English:

ET-57 - klon kalkulátoru TI-57

Klon kalkulátoru TI-57 s procesorem ATmega8.

Poslední aktualizace: 1.11.2020, build 201101

uživatelská příručka v PDF (zatím v CZ, na EN verzi se pracuje)

Kalkulátor ET-57 vznikl jako snaha vměstnat do 8 KB paměti procesoru ATmega8 plně funkční programovatelný kalkulátor. Jako vzor byl zvolen populární kalkulátor TI-57 firmy Texas Instruments z roku 1977. Nejedná se o repliku s emulací procesoru, ale o nezávislý nový firmware vycházející z funkčnosti původního kalkulátoru. Kalkulátor tak mohl být rozšířen o více paměti a více funkcí, aniž by tím utrpěla kompatibilita s originálem. V kalkulátoru ET-57 lze spouštět programy pro TI-57 většinou bez nutnosti úprav.

Kalkulátor ET-57 je určen zájemcům o retro techniku a také jako výuková pomůcka pro školní kroužky, a to díky snadnému použití, úspornému kódování programů, nízké ceně, podpoře externích periferií a plně otevřenému kódu.

Software kalkulátoru ET-57 je k dispozici též pro hardware kalkulátoru ET-58, jako varianta ET-57B.

Pozn.: Obrázky zde uvedené zvětšíte kliknutím

Vlastnosti:

- Procesor ATmega8 (8MHz, 8KB ROM, 1KB RAM, 512B EEPROM)
- Napájecí napětí 5 V (z USB nabíječky nebo z USB portu)
- Výpočty v BCD kódu
- Přesnost výpočtů 17 číslic
- Přesnost základních registrů 15 číslic
- Přesnost rozšířených registrů 13 číslic
- Zobrazení údaje na 11 platných číslic
- Exponent 2 číslice, rozsah +- 99
- 10 programových prostorů
- Každý prostor 50 programových kroků (celkem 500 kroků)
- Uživatelský program uchován v EEPROM (bez baterie)
- 10 základních registrů (přístupných přímým adresováním)
- 70 rozšířených registrů (přístupných indexovým adresováním)
- Dvouřádkový LCD displej (2 x 16 alfanumerických znaků)
- 40 tlačítek
- Ovládání externího zařízení přes ISP konektor
- Kód kalkulátoru kompletně napsaný v AVR assembleru
- Exponenciální a logaritmické funkce
- Trigonometrické funkce
- Faktoriál
- Generátor náhodných čísel
- Indexový přístup k proměnným
- Vědecký mód zobrazení s exponentem
- Statistická funkce
- 10 návěští v každém programovém prostoru
- Volání funkcí a skoky mezi programovými prostory
- Hardware i software plně open source

Zapojení:

Konektor USB je využit pouze k napájení kalkulačky +5V z externí nabíječky nebo z USB portu. Procesor používá interní RC oscilátor 8 MHz. Odpor R2 slouží k omezení proudu LED pro podsvícení displeje. U této varianty displeje lze zřejmě vypustit a propojit přímo s GND (neověřeno). Odpor R3 reguluje předpětí pro kontrast displeje. Pro jiný displej může být nutné změnit na jinou hodnotu.

Konstrukce:

Pro maximální zjednodušení konstrukce byly jako tlačítka využity mikrospínače bez hmatníku, pouze vystupující nad plochu kalkulátoru. Displej je přiletován přes pinovou lištu. Plošný spoj byl zvolen rozměru 10x7.5 cm a to z toho důvodu, že je jednak tento rozměr v prodeji v GM a jednak splňuje omezení velikosti desky pro free verzi Eagle. Plošný spoj postačí jednostranný, doplněný 5 drátovými propojkami. Konstrukce byla pro jednoduchost zvolena "sendvičová" - shora i zdola je plošný spoj sešroubován s plexi deskami. Ale nejsou nutné a kalkulačku lze snadno provozovat i bez krytu - postačí přes tlačítka položit papírovou šablonu s popiskami tlačítek.

Displej byl zvolen s piny na spodní straně, aby se vystačilo s menším plošným spojem (a také protože jsem těchto displejů měl zásobu). V seznamu součástek uvádím podobný displej (původní jsem již nenašel), ale jeho vhodnost náhrady neověřena, nutno ověřit. Např. může být jiné pořadí pinů pro LED posvícení - u mého displeje je opačně číslování 15 a 16, ale výsledně na plošném spoji se zdají být piny shodně.

Dolní strana plošného spoje:

Horní strana (stačí drátové propojky):

Osazení:

Při osazování propojky k pinu 8 konektoru ISP pozor, mohla by se dotýkat krycího plechu displeje. Je proto vedena obloukem. Displej je přiletován přes pinovou lištu. Před přiletováním piny u displeje zamáčkněte shora dolů (na doraz), aby nepřekážely krytu. Programovací konektor ISP jsem sice přiletoval ze strany displeje, ale může být praktičtější přiletování ze strany plošných spojů, protože displej konektoru trochu překáží.

Potisk plošného spoje:

Popiska tlačítek:

Popisku tlačítek lze přilepit na kryt, nebo jen tak položit přes tlačítka. Otvory pro tlačítka jsou proraženy průsečíkem 4 mm na kůži. Papír s potiskem lze potáhnout laminovací fólií nebo oboustranně průhlednou izolepou.

Popiska tlačítek pro variantu ET-57B (hardware pro ET-58):

Osazení plošného spoje:

Horní a dolní kryt kalkulačky z plexiskla a přilepenou popiskou tlačítek:

V dolním krytu je potřeba vyříznout otvor pro napájecí USB konektor. Mohlo by být užitečné vyříznout otvor i pro programovací ISP konektor (používá se i pro připojení periferií).

Desky jsou sendvičově sešroubovány pomocí distančních sloupků.

Programování firmware:

Firmware je ke stažení zde: dwn/ET57_src.zip. Součástí jsou zdrojové kódy v assembleru AVR (překlad s WinAVR) a přeložené HEX soubory pro variantu ET-57 s procesorem ATmega8, a soubory pro variantu ET-57B (hardware ET-58) s procesorem ATmega88, ATmega168 nebo ATmega328.

Nastavení pojistek procesoru ATmega8 (pro hardware ET-57): low E4, high D1.

Pro hardware ET-58, ATmega88: low 42, high D6, ext F9, ATmega168: low 42, high D6, ext F9, ATmega328: low 42, high D1, ext FE.

Jako ISP konektor je použita 8-pinová lišta KONPC-SPK-8 s následujícím obsazením pinů:

1 SCK
2 MISO
3 MOSI
4 orientační klíč (pin chybí, v konektoru zaslepen aby nešel zasunout)
5 /RESET
6 GND (zem, 0V)
7 VCC (napájení,+5V)
8 nepoužito

Externí zařízení a porty:

Kalkulátor umožňuje připojení externí periferie přes ISP konektor, s SPI protokolem. Jako příklad je zde uvedeno ovládání LED na efektovém rámu ERAM100 (procesor ATmega8).

Zjednodušené zapojení ERAM100:

Download zdrojových kódů a firmware pro ERAM100 (překlad s WinAVR): dwn/ERAM100.zip.

## Downloady

Zdrojové kódy ET-57 s firmware

Zdrojové kódy ERAM100 s firmware a schéma

Schéma zapojení v Eagle Free

Uživatelská příručka (podrobný manuál)

Grafické podklady (schéma a plošný spoj)

Kompletní download podkladů (včetně www stránky)

## Použité součástky

Poznámka: Uvedený LCD displej není ověřený zda s uvedeným zapojením funguje a byl vybrán jen podle podobnosti.

- 958-174, 1 kus, ATMEGA8A-AU TQFP32 ATMEL, 66 Kč https://www.gme.cz/atmega8a-au-tqfp32-atmel
- 513-219, 1 kus, LCD alfanumerický displej 2x16 znaků, zelený WH1602A-YGH-CT, 139 Kč https://www.gme.cz/lcd-alfanumericky-displej-winstar-wh1602a-ygh-ct
- 832-177, 1 kus, Konektor USB-MINI B F SMD, 17 Kč https://www.gme.cz/usb-konektor-usb-mini-b-f-smd
- 630-158, 40 kusů, Mikrospínač TC-0108-T, 2.80 Kč (10 ks 2.11) ... 84.40 Kč https://www.gme.cz/tc-0108-t
- 832-017, 1 kus, Kolíková lišta S1G20 2,54mm, 3.60 Kč https://www.gme.cz/oboustranny-kolik-s1g20-2-54mm
- 832-470, 1 kus, Kolíková lišta S1G08W 2,54mm, 2.30 Kč https://www.gme.cz/oboustranny-kolik-s1g08w-2-54mm
- 906-096, 1 kus, Keramický kondenzátor CKS0805 100n/50V X7R 10%, 5.50 Kč https://www.gme.cz/cks0805-100n-50v-x7r-10-yageo
- 906-089, 1 kus, Keramický kondenzátor CKS0805 10n/50V X7R 10% YAGEO, 2.20 Kč https://www.gme.cz/cks0805-10n-50v-x7r-10-yageo
- 901-029, 2 kusy, SMD Rezistor R0805 1k0 5%, 0.68 Kč ... 1.36 Kč https://www.gme.cz/r0805-1k0-5-yageo
- 901-573, 1 kus, SMD Rezistor R0805 15R 1%, 2.50 Kč https://www.gme.cz/r0805-15r-1-yageo
- 661-073, 1 kus, Fotocuprextit 75x100x1,5 jednovrstvý, 39 Kč https://www.gme.cz/fotocuprextit-75x100x1-5-jednovrstvy

Součet ceny za vše 324 Kč (bez fotocuprextitu a bez krytu).

Miroslav Němeček
http://panda38.sweb.cz/
Panda38@seznam.cz

<< Zpět |  |