- Obsah
- Development Kit Evolution - Motherboard DKE-MB
Development Kit Evolution - Motherboard DKE-MB¶
Základní deska vývojového systému Evolution představuje základní hardware většiny mechatronických, robotických a automatizovaných systému PROKYBER. Hlavním účelem základní desky je propojit jednotlivé součástky programovatelného automatizačního počítače do fungujícího celku a poskytnout jim elektrické napájení.
Základní deska umožňuje zapojení čipové sady CORTEX nebo jádra které dále pomocí rozšiřujících slotů nebo kabelů, které se zastrkávají do příslušných konektorů propojuje s komunikačním modulem Wi-Fi, USB a UART moduly, SPI, I2C, TWI, OWI, I/O linkami.
1. Aplikace¶
- dálkové ovládání systémů;
- řízení mechatronických, kybernetických, robotických, automatizačních systémů;
- inteligentní domácnost;
- zabezpečovací systémy;
- senzorové systémy pro snímání fyzikálních a elektrických veličin;
- komunikační modul kompatibilní s OS Android.
2. Technická specifikace¶
DKE-MB nabízí množství užitečných vlastí:- povýšení (programování) FW skrze USB rozhraní,
- integrovaná UART, USB, SPI a volitelná RS-232, RS-487,
- komunikace s dalšími DKE-MB a rozšiřujícími moduly,
- Wi-Fi rozhraní pro připojení k PC nebo zařízení s OS Android,
- expanzní slot EXP44 pro připojení rozšiřujících modulů,
- 3 samostatné SPI linky,
- stíněný design PCB,
- napájecí napětí v rozsahu 4 až 19 VDC/VAC,
- elektronická proudová pojistka
- integrovaný stabilizátor napětí 3V3 3A s jemnou regulací pro nastavení přesné hodnoty,
- světelná signalizace stavu napájení,
- akustická a světelná signalizace chodu jádra,
- světelná signalizace komunikace UART,
- světelná signalizace komunikace jednotlivých SPI linek,
- světelná signalizace expanzního slotu,
- manuální přepínač směrů komunikace pro UART,
- USB konektor pro programování paměti jádra,
- USB konektor pro datovou komunikaci s uživatelským rozhraním,
- 4 otvory spojené se stíněním pro pevnou instalaci PAC-AT90,
- vodě odolný průhledný kryt s IP67,
- 3 konektory DKE-CON pro připojení rozšiřujících modulů.
3. Popis modulu¶
3.1 Napájení¶
Blok napájení POWER (Obr.3.) umožňuje připojení DKE-MB na střídavé nebo stejnosměrné napětí v intervalu 4:20 VDC nebo 3:16 VAC. Napájení je dimenzováno na proudy do 5 A, čemuž by měl být přizpůsoben napájecí zdroj. Blok napájení má instalovaný EMI filtr a ochranný varistor.
Napájecí napětí obvodu je usměrněno dvoucestným usměrňovačem a filtrováno pro snížení zvlnění. Toto DC napětí označované Vload je přes pojistku SPI FUSE LOAD vedeno na konektory DKE-SPI 1 až 3. Vload je dále chráněno pojistkou POWER FUSE a DC/DC měničem sníženo na napětí 3V3 o nominální hodnotě 3,3 V, kterou je možné přesně nastavit v rozsahu ±250 mV potenciometrem 3V3 FINE SET. Napětí 3V3 je přes pojistku vedeno na konektory DKE-SPI jako Vdata.
Na níže uvedeném schématu napájecí svorkovnice je pod zkratkou P2 polyamidová svorkovnice se 3 pružinovými svorkami (fosforový bronz) s tlačítkem. Maximální průřez připojitelného vodiče je 1,5 mm2. Svorky AC slouží pro připojení napájecího zdroje a svorka SHIELD je propojená s rozlitou vrstvou mědi a montážními otvory. Svorku SHIELD je možné propojit s napájecí respektive společnou signálovou a výkonovou zemí zkratovací propojkou GND+SH SHORT. Země jsou v případě rozpojené GND+SH SHORT propojky plovoucí.
Zelená POWER_LED svítí v případě, že je aktivní Vload napětí, usměrňovací můstek je v pořádku, napájecí vodiče jsou správně připojeny, a napájecí zdroj vyhovuje připojené zátěži. Zhasnutá POWER_LED může znamenat chybu na vedení nebo v napájecím zdroji. Pokud POWER_LED bliká, může to znamenat přetížený napájecí zdroj. V tomto případě použijte silnější napájecí zdroj (má více VA, větší výkon, větší proud sekundární větve...).
Obr.3.1.1 Model bloku POWER (barvy a vzhled komponent se může lišit)
3.2 Patice EXP44¶
44 pinová patice EXP44 je použita připojení DKE-WIFI, DKE-BT, DKE-AHRS, DKE-IQRF modulů. EXP44 má v DKE-PAC-AT90 připojenu 1 SPI linku, jednu UART linku, stavové linky MODE, DATA, TRANSMIT, RECEIVE, řídicí signály reset, boot, function. UART linka je rozšířena o přepínač v podobě 4 pinů s propojkami, které umožňují prohodit Tx a Rx vodiče. Tohoto přepínače se dá použít pro konfiguraci DKE-WIFI skrze UART.
- Bílá signální DATA_LED indikuje datový nebo ovládací mód připojeného modulu, svítí v případě datového módu.
- Bílá signální ENABLE_LED indikuje stav připojeného modulu; v případě Wi-Fi svítí, pokud je Wi-Fi asociována.
- Bílá signální TRANSMIT_LED svítí/bliká v případě, že připojený modul posílá data jádru DKE-PAC-AT90.
- Bílá signální RECEIVE_LED svítí/bliká v případě, že jádro DKE-PAC-AT90 posílá data do připojeného modulu.
Obr.3.2.1 Model bloku EXP44 (barvy a vzhled komponent se může lišit)
3.3 Konektor DKE-UART¶
16 žilový konektor v provedení IDC zásuvky (male), kompatibilní se standardní 16 žilovou IDC zástrčkou (female).
Obr.3.3.1 Model bloku UART konektoru (barvy a vzhled komponent se může lišit)
3.4 Konektory DKE-SPI¶
20 pinový konektor v provedení IDC zásuvky (male), kompatibilní se standardní 20 pinovou IDC zástrčkou (female).
V obrázku níže jsou 2 signální LED. LED blíže kraji konektoru je RESET_LED a má červenou barvu. LED blíže nápisu je SELECT_LED a má bílou barvu. RESET_LED svítí pokud je aktivní resetovací signál, který přeruší činnost připojeného zařízení, nebo umožní přehrávání FW připojeného zařízení. Červená barva tedy nemusí představovat problém ale určitě představuje nestandardní situaci SPI portu. SELECT_LED svítí v případě, že je aktivní komunikace na SPI portu. Bílá barva zastupuje běžnou komunikační činnost.
Obr.3.4.1 Model 1 ze 3 SPI konektorů (barvy a vzhled komponent se může lišit)
3.5 Konektory USB¶
Obr.3.5.1 Model bloku USB konektorů (barvy a vzhled komponent se může lišit)
3.6 Tlačítka DKE-SPI¶
Obr.3.6.1 Model bloku tlačítek (barvy a vzhled komponent se může lišit)
3.7 Mikropočítač - jádro¶
Zelená CORE_G signalizace svítí v případě, že je aktivní 3V3 napětí, DC/DC měnič funguje, POWER FUSE je v pořádku, POWER_LED svítí a mikropočítač zavedl program. Zhasnutá CORE_G může znamenat přetavenou POWER FUSE způsobenou přepětím nebo selháním proudové pojistky v DC/DC měniči. Zkontrolujte POWER_LED a pokud svítí, je připojeno Vload a chyba je určitě v pojistce, nebo DC/DC měniči. Pokud CORE_G bliká (lehce a rychle probliknout) a POWER_LED svítí, může to znamenat:- přetížený DC/DC měnič (odpojte některá připojená zařízení a moduly DKE z rozšiřujících portů)
- aktivní zkratová pojistka DC/DC měniče (postupně odebírejte přídavná zařízení a moduly DKE, dokud chyba nezmizí)
Obr.3.6.1 Model bloku mikropočítače (barvy a vzhled komponent se může lišit)
4. Softwarová specifikace¶
Základní, výrobcem instalovaná aplikace je AMMI.
Uživatel modulu může přeprogramovat jádro DKE-MB tedy nahradit AMMI firmware (FW) svojí aplikací.
Pro přehrání FW je nutné propojit počítač (PC) a DKE-MB modul. Propojení se provede USB-A / USB-miniB kabelem. Na straně PC je USB-A protokol 2.0 a vyšší a na straně DKE-MB je USB-miniB s označením FLASH USB. Na straně PC musí být nainstalován software pro práci s příslušným jádrem Microchip AVR. Vhodný SW a postup nahrání kódu je na výukových stránkách a na stejném portálu je úvod do programování AVR.
5. Průvodce instalací, používáním a údržbou DKE-MB¶
6. Konfigurace DKE-MB modulu¶
| Označení | FW | Krytí |
| DKE-MB | ne | - |
| DKE-MB-EWB | ne | EWB 80x130x35 |
| DKE-MB-X-AMMI | AMMI_v3 | - |
| DKE-MB-X-AMMI-EWB | AMMI_v3 | EWB 80x130x35 |
7. Vývojové informace¶
Vývojové informace mohou procházet uživatelé s bezpečnostní prověrkou reportér a vyšší.
- Aktuální hlavní vývojová verze: dke-4.x
- Developments Issue: #1587
- Components List
8. Přílohy¶
Aktualizováno uživatelem Jednatel J.H. před asi 6 roky(ů) · 1 revizí