Το δεύτερο κύκλωμα με μικροελεγκτή. Ένα παλμικό laser έχει ανάγκη από ένα περιοδικό παλμό σκανδαλισμού ο οποίος ανάβει μία λυχνία όμοια με αυτή του flash και δημιουργεί την ακτίνα laser. Για την μελέτη αυτών των ακτινών χρησιμοποιούνται κάποιες (αναίσθητες) κάμερες που καταγράφουν την μορφή της ακτίνας και την αποθηκεύουν σε ένα PC. Η κάμερα αυτή χρειάζεται επίσης ένα σήμα σκανδαλισμού (trigger) το οποίο θα σηματοδοτεί το πότε πρέπει η κάμερα να πάρει την εικόνα της δέσμης. Πιθανότατα η όλη διάταξη να ελέγχεται και αυτή μέσω Η/Υ.

Για τον έλεγχο της όλης διάταξης χρειάζεται η παρακάτω ακολουθία παλμών:

Σχ.1 Οι ζητούμενοι παλμοί εξόδου

Παρατηρούμε τον πρώτο παλμό ό οποίος σκανδαλίζει το laser και ο δεύτερος ο οποίος ενεργοποιεί την camera. Το πλάτος και των δύο παλμών είναι 1mS ενώ η καθυστέρηση του ενός απ'τον άλλο πρέπει να μεταβάλλεται από 20 - 999μS. Η όλη αυτή ακολουθία θα πρέπει να αρχίζει είτε όταν δίνεται ένα σήμα triger από τον υπολογιστή, είτε περιοδικά με μεταβλητή περίοδο από 3 - 999mS.

Η χρήση του μικροελεγκτή διευκολύνει την χρήση κάνωντας την βάση χρόνου μας πιό σταθερή, την ένδειξη πιό ευανάγνωστη και την όλη κατασκευή συμπαγή, με χαμηλή κατανάλωση ρεύματος. Φυσικά στην θέση του μικροελεγκτή δεν θα μπορούσε να είναι άλλος παρά ο γνωστός AT90S2313. Στην αρχή ο μικροελεγκτής έτρεχε στα 8MHz ενώ στην τελική κατασκευή η συχνότητα αυτή μειώθηκε στα 4MHz χωρίς πρόβλημα.

Όλοι οι χρόνοι που μεταβάλλονται εμφανίζονται σε τρία display 7 στοιχείων και αυξομειώνονται εύκολα με τη χρήση 4 button.

Επειδή τα ποδαράκια του AT90S2313 είναι περιορισμένα χρησιμοποίησα για την οδήγηση των display το 4511, ένα αποκοδηκοποιητή από BCD σε 7-Segment. Με αυτόν τον τρόπο τα απαιτούμενα για τα display, pins περιορίστηκαν από 11 σε 8, μια σημαντική βελτίωση. Περιττό να προσθέσω ότι τα τρία displays πολυπλέκονται (δηλαδή συνδέονται παράλληλα με τέτοιο τρόπο ώστε να ανανεώνεται το ένα μετά το άλλο στη σειρά σε μια ταχύτητα που να μην γίνεται ορατό το τρεμόπαιγμα). Το θεωρητικό διάγραμμα φαίνεται στο σχήμα 2.

Σχ.2 Το (όχι και τόσο μικρό) θεωρητικό κύκλωμα

Η πλακέτα είναι πυκνή και γι'αυτό χρειάζεται κάποια προσοχή. Οι διαστάσεις της είναι 5χ6 cm και η τοποθέτηση των εξαρτημάτων γίνεται όπως φαίνεται στο δεύτερο μέρος του σχήματος 3. Προσοχή μην ξεχάσετε τα 11 Jumperακια τα οποία φαίνονται με κόκκινο στο σχήμα.

Και όπως κάθε μικροεπεξεργαστής, και αυτός για να λειτουργήσει χρειάζεται να εκτελεί ένα πρόγραμμα το οποίο για μία ακόμα φορά είναι γραμμένο σε assembly. Ενδιαφέρον παρουσιάζει η ρουτίνα που διαιρεί με το 10 (DivideWith10) μιας και χειρίζεται 16-bitες και 8-bitες μεταβλητές και έχουν γίνει προσπάθειες για να είναι όσο το δυνατόν γρήγορη και να χρησιμοποιεί λίγους καταχωρητές. [Πρόγραμμα σε asm]

Το παραπάνω πρόγραμμα χάθηκε μαζί με ένα ολόκληρο partition κατά την πρώτη εγκατάσταση του Linux. Παρέμεινε όμως φορτωμένο στην Flash του μικροεπεξεργαστή με τον οποίο πειραματιζόμουν. Το τι επακολούθησε για να το ανακτήσω μπορείτε να δείτε εδώ: [Disassembly]

Σχ.4 Η κατασκευή

Στο σχήμα 4 βλέπουμε μία εικόνα της κατασκευής. Στα δεξιά ξεχωρίζουν οι δύο BNC έξοδοι με τα σήματα συγχρονισμού για το laser και την camera ενώ στα αριστερά βλέπουμε την BNC είσοδο του προαιρετικού σήματος σκανδαλισμού π.χ. από κάποιο PC και το βύσμα τροφοδοσίας. Η ρύθμιση των παραμέτρων (frequency - delay - trigger mode) είναι πολύ εύκολη με την βοήθεια των τεσσάρων κουμπιών, των τριών Led - ένα για κάθε παράμετρο και των τριών display που εμφανίζουν την τιμή της παραμέτρου.