Toinen tärkeä kontrolleriprojekti alkoi joskus 2012-2013 talvella, jolloin kontrolleripiiriksi hommasin ebaysta huippuedullisia ATTiny24 piirejä, joissa on minimaalisesti muistia. Tämän piti korvata kaksi erillistä ATMega328 pohjaista, no sanotaan suoraan oikeaa protokötöstystä. Mitään valmiita kirjastoja näissä en ole käyttänyt vaan koko ytimen pyöritys tapahtuu omalla koodinpätkällä, ns. superloopilla, jossa moniajon sijaan prosessori pyörii loopissa ja keskeytykset aiheuttavat aina jonkin asian tekemisen. Tälle kontrollerille jäi kolme yhtäaikaista ja tärkeää tehtävää. Sähköisen alipainepumpun ohjaaminen paineanturin ohjaamana, kaasupolkimen anturin lukeminen ja sitä vastaavan analogisen jännitteen luominen PWM signaalilla sekä moottorin kierrosluvun valvominen ja sen perusteella tiedon lähettäminen elektroniikkakortille, joka piilottaa vaihteiston ohjaimelta pulsseja. Laite muodostui kolmesta piirilevystä, joista se äly on kaikkein pienimmässä, toisessa kortissa hyvin suojattu virtalähde sekä sanoisiko kierroslukupulssien digitalisointimoduli. Kolmas piirilevy on erillinen mikrokontrolleri ATMega328, joka käytännössä on toimeton tällä hetkellä mutta ajatus oli hoitaa sillä jotain anturien, eli paineiden sekä lämpötilojen monitorointia.
Kuvassa oleva rele kytkee audi TT:n sähköistä alipainepumppua, kontrolleri vahtii samalla, ettei pumppua ohjata liian kauan jos alipaine ei ala syntyä esimerkiksi kun jokin letku vuotaa. Eräs hienous tuossa on moottorin kierrosluvun tarkkailu, alipainepumppua ei käynistetä ennen kuin moottori on käynnistynyt. Noita johtoklipsejä käytetään muuten piirin ohjalmointiin erillisen USB johtoon kytketyn ohjelmointilaitteen avulla.
Tämä paketti on toiminut jokseenkin odotuksia vastaavasti, tosin kierroslukuvalvonta ei ole ollut juurikaan käytössä, koska auto on ollut katsastus- ja siviiliajosäädöissä tämän kesän. Turbiininlukitus on toiminut kuten sen kuuluukin vaikka on mynäpumppu, eli nyt voi ajaa ihan pintakaasulla, vihdoinkin. Toki pieniä vastoinkäymisiä on ollut, kuten tarvike-TPS anturin oikosulun aiheuttama totaalinen ECU blackout. Käytännössä silloin ajetaan auto kotiin vaihdelaatikko vikatilassa ja ilman jarrutehostinta. Suurimman älyn sisältävä mikrokontrolleri näkyy kuvassa ja sen muistin (flash) koko on vain 2kB. Oli melkoinen haaste mahduttaa tuohon muistiin kaikki mitä tarvittiin mutta se oli haaste jonka halusin ottaa, ai miksikö, no samasta syystä kuin ihmiset haluavat tehdä ristikoita
Keväällä 2013 törmäsin erittäin halpaan 32 bittisen ARM kontrollerin evaluointikorttiin, josta oitis innostuin ja tilasin pari kappaletta. Kortti on aivan loistava, se koostuu kahdesta ARM kontrollerista, joista toisen avulla toinen voidaan flashata USB portin kautta. Saman USB portin kautta onnistuu aito raudassa debug suoraan kääntäjästä. Voin siten ajaa koodin aidossa raudassa haluamaani kohtaan ja pysäyttää siihen, sitten stepata C tai assembler koodia rivi kerrallaan. Mielessä häilyi monta projektia, mainitaan nyt vaikkapa TDI/CDI moottorin ECU, sähköisen automaattilaatikon täydellinen ECU (eli TCM). Hestec muuten käyttää uusimmassa ja hienoimassa ECU:ssa tätä samaa ydintä ja siitä on saatavilla erityisesti autokäyttöön olevia versioita. Ensimmäiset illat sujui mukavasti vilkuttamalla kortilla olevaa lediä, käytössä oli IAR Systemsin kehitysympäristö. Melko pian löysin kuitenkin ilmaisen kehitysympäristön ja samalla heitin mäkeen kaikki valmiit startup ja CRT kirjastot, jotta olen varmasti vapaa copyrighteista. Seurasi noin neljän kuukauden kehitysjakso, jonka aikana piti oppia paljon ARM Cortex ytimestä sekä kontrollerilla olevasta systeemistä. Lopulta päädyin tilaamaan ebaysta vanhoja nokian puhelinten näyttöjä, joiden avulla ohjelmakehitys alkoi sujua, tosin paljon kului aikaa näyttörutiinien kooodaamiseen. Oltiin tässä vaiheessa, kuvassa evaluointikortin päälle on värkätty piirilevy, jossa on muutamia ledejä sekä painonappeja ja sen päälle nokia 3110 mustavalkoinen grafiikkanäyttö. Näytönohjaimen ja grafiikkarutiinien koodaamiseen kului rehellisesti sanoan varmasti kymmeniä elli jopa yli sata tuntia...mutta eipähän ole kenenkään muun tekemä.
Vaativimmissa ohjelmaprojekteissa superloopin käyttäminen tulee aiheuttamaan ongelmia, joten tuli tarve käyttöjärjestelmälle, joka osaa tehdä useampaa rinnakkaista asiaa. Usean perjantai- ja lauantai-illan päätteeksi oli syntynyt SKG OS, joka pohjautuu internetissä monta vuotta sitten esiteltyyn SST task switheriin. Valmiitakin RTOS olisi ollut saatavilla, mutta tämä on kaikkein tehokkain ja pieneen tilaan menevä. Toki se on vaikeampi käyttää. Kyseinen ohjelmanpätkä oli kirjoitettu aikoinaan aataminaikaisille PC:lle joten oman työnsä otti sen porttaaminen ARM prosessorin keskeytyssysteemeille, mutta sekin lopulta onnistui kun tarpeeksi hakkasi päätä seinään.
Seuraavat stepit olivat ja tulevat olemaan rutiininomasta kirjastojen kirjoittamista PWM ohjaimille, timereille, AD muuntimille ja vastaaville. Heinäkuussa oltiin tässä vaiheessa, ja seuraavat isommat askeleet taitavatkin jo olla varsinaisen piirilevyn valmistaminen siten, että ARM prosessorilla päästään ohjaamaan isoja moottoreita, releitä ekä mittaamaan kierroslukuja, eli samoja asioita mitä tehtiin sillä pikkuisella AVR kontrollerilla. Käytössä oleva Nokia3310 näyttö on sikäli hyvä, että se on paitsi erittäin halpa (kiinalaiset keräävät käytetyt kännykät ja myyvät näytöt istutettuna uudelle piirilevylle muutaman euron hinnalla) niin se on myös graafinen. Aikaisemmassa AVR projektissahan oli vain 2 tai 4 rivinen tekstinäyttö. Ebaystä saa kohtuu hintaan myös värillistä kosketusnäyttöä, ylläripylläri ei liene, että sekin on ollut Nokian kännyköissä käytössä ja siinä on yksi steppi mikä pitää ottaa.
...jatketaan tässä sitten taas kun tulee jotain hauskaa...
