PAC v4 » Historie » Revize 7
Revize 6 (Jednatel J.H., 2018-10-01 12:07) → Revize 7/12 (Jednatel J.H., 2018-10-01 12:09)
{{>toc}}
h1(#top). Programmable Automation Controller - Xmega [[PAC_v4|PAC-X]]
Programovatelný automatizační kontrolér [[PAC_v4|PAC-X]] spojuje základní desku [[PAC]] a jádro [[CORE-X_v1|CORE-X]] s mikrokontrolérem "ATXMEGA128":www.microchip.com/mymicrochip/filehandler.aspx?ddocname=en598049 rodiny "AVR®":http://www.microchip.com/design-centers/8-bit/avr-mcus RISC architektury od firmy "MICROCHIP®":http://www.microchip.com/ v pokročilý programovatelný automatizační počítač vybavený množstvím rozšiřujících zařízení a podpůrných obvodů potřebných pro snadnou tvorbu automatizovaných domácích a průmyslových systémů, profesionálními techniky i domácími kutily.
!{height:220px}dke-pac-x_ver4_top.png! !{height:220px}dke-pac-x_ver4_back.png!
_Obr.1. Přední strana desky plošných spojů [[PAC_v4|PAC-X]]. Obr.2. Zadní strana desky plošných spojů [[PAC_v4|PAC-X]]_
Zařízení [[PAC_v4|PAC-X]] monitoruje vstupy a řídí výstupy pomocí uživatelského programu, který může obsahovat Booleovu logiku, počítání, časování, složité matematické operace a komunikaci s jinými inteligentními zařízeními. Kompaktní design, flexibilní konfigurace a výkonný instrukční soubor jsou
důvody, proč je zařízení [[PAC_v4|PAC-X]] optimálním řešením pro řízení široké škály aplikací.
------------------------------------------------------------------------
h2(#app). 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.
[[PAC_v4|PAC-X]] je dodáván v předprogramovaných variantách a úpravách dle konkrétních potřeb navrhovaného zařízení.
-------------------------------------------------------------
h2(#spec). 2. Technická specifikace
[[PAC_v4|PAC-X]] nabízí množství užitečných vlastí:
* povýšení (programování) FW skrze USB rozhraní,
* integrovaná UART, USB, SPI a volitelná RS-232, RS-487, [[LDC]], Wi-Fi komunikační rozhraní pro připojení PC, nebo komunikaci s dalšími [[PAC-AT90_v3|PAC-AT90]] a rozšiřujícími moduly,
* Wi-Fi rozhraní pro připojení 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,
* vyměnitelné tavné proudové pojistky pro jednotlivé napájecí větve
* integrovaný stabilizátor napětí 3V3 3A s jemnou regulací pro nastavení přesné hodnoty,
* 10 MIPS,
* 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_v4|PAC-X]],
* vodě odolný průhledný kryt s IP67,
* 3 konektory [[DKE-CON]] pro připojení rozšiřujících modulů.
|_\2.TABULKA TECHNICKÝCH SPECIFIKACÍ |
|Označení (obchodní/typové)|Development Kit Evolution - PAC - Xmega / [[PAC_v4|PAC-X-v4]]|
|Výrobce |prokyber s.r.o. |
|_. *PARAMETR* |_. *HODNOTA PARAMETRU* |
| MCU |ATXmega128A1-U |
|Napájecí napětí |12 V AC/DC |
|Napájení záložní |Li-Ion akumulátor |
|Maximální vstupní proud| mA |
|Minimální klidový proud| uA |
|/7.Komunikační rozhraní|1x USB |
|1x Wi-Fi |
|2x SPI |
|2x TWI/I2C |
|2x OWI |
|6x ADC |
|6x DIO |
|OS |AMMI + AHMI |
|Hmotnost |100 g |
|/2.Konfigurace HW |[[MB_v1_|PAC-X_ver.4]] |
|[[CORE-X_v1|CORE-X]] |
-------------------------------------------------------------
h2(#description). 3. Popis modulu
!{height:300px}dke-pac-at90.jpg!
h3(#pwr). 3.1 Napájecí konektor a blok napájení
Blok napájení (Obr.3.) umožňuje přivedení střídavého nebo stejnosměrného napětí v rozsahu 6 až 12 V stejnosměrného nebo střídavého proudu. Napájení je dimenzováno na proudy do 5 A, čemuž by měl být přizpůsoben napájecí zdroj. Blok napájení má instalovaný EMI filtr a ochranný varistor.
!{height:180px}dke-pac-x_ver4_power.png!
_Obr.3.1.1 Model bloku napájení (barvy a vzhled komponent se může lišit)_
Napájecí napětí obvodu je usměrněno dvoucestným usměrňovačem, filtrováno pro snížení zvlnění a měničem buck DC/DC (ST MICROELECTRONICS ST1S10) sníženo na 5,5 V, dále jen +Vpower+. +Vpower+ je připojeno k obvodům managementu akumulátoru a k obvodům lineárního stabilizátoru který napětí upraví na 3,3 V (+Vdata+). Hodnotu napětí +Vpower+ je možné možné přesně nastavit v rozsahu ±250 mV. +Vdata+ je vedeno na 2 konektory [[DKE-SERIAL]], napájí [[CORE-X_v1|CORE-X]] a [[DKE-WIFI]]. Napětí +Vdata+ je chráněno elektronickou pojistkou proti zkratu/nadproudu (max. 1 A) a proti přehřátí (max. 3 W).
Na níže uvedeném schématu napájecí svorkovnice je pod zkratkou +J1+ polyamidová svorkovnice se 3 pružinovými svorkami (fosforový bronz) s tlačítkem. Maximální průřez připojitelného vodiče je 1,5 mm2. Svorky +2+ a +3+ jsou svorky +AC+ a slouží pro připojení napájecího zdroje. Svorka +1+, v modelu +GND+, je propojená s rozlitou vrstvou mědi a označenými montážními otvory. Země napájecí i datové jsou plovoucí, v případě nepřipojeného vodiče do +GND+.
!{height:180px}dke-pac-x_ver4_power_sch.png!
_Obr.3.1.2 Schéma připojení svorkovnice v bloku napájení_
Zelená +CHG_STAT+ svítí v případě, že je aktivní +Vpower+ napětí, usměrňovací můstek je v pořádku, napájecí vodiče jsou správně připojeny, a napájecí zdroj vyhovuje připojené zátěži. Zhasnutá +CHG_STAT+ může znamenat chybu na vedení nebo v napájecím zdroji. Pokud +CHG_STAT+ bliká, může to znamenat přetížený napájecí zdroj. V tomto případě použijte silnější napájecí zdroj (má více VA, větší výkon, větší proud sekundární větve).
Propojka +12/5+ je určena k přemostění vstupního DC/DC měniče, usměrňovacího můstku a ochranných obvodů. POZOR při překročení vstupního napětí 6 V DC a zkratované propojce +12/5+ dojde k zničení elektroniky.
Vstupní napětí je měřeno 12 bit. ADC převodníkem na kanálu PA3 a je označeno makrem IN_VOLTAGE.
Technické parametry:
| Maximální vstupní napětí +AC+ +AC+ | 12 V AC nebo 15 V DC |
| Maximální vstupní napětí +AC(+)+ +GND+ | 6 V DC |
-------------------------------------------------------------
h3(#pwr). 3.2 Konektor akumulátoru
K [[PAC_v4|PAC-X]] je možné připojit Li-Ion nebo LI-Pol akumulátor (3,7 V +Vaccu+ ) na konektor +ACCU+ umístěný na zadní straně DPS. O řízení nabíjení se stará kontrolér MCP73833. Nabíjecí proud je přednastaven na 1 A a lze ho přenastavit v rozmezí 100 mA až 1,2 A změnou hodnoty rezistoru R8. Při nabíjení svítí červená LED dioda. Při ukončení nabíjení se rozsvítí zelená LED dioda. MCU monitoruje stav akumulátoru pomocí ADC na PA4 makro BATT_STAT.
!{height:180px}dke-pac-x_ver4_accu.png!
_Obr.3.2.1 Model bloku připojení akumulátoru (barvy a vzhled komponent se mohou lišit)_
Na akumulátoru je měřeno napětí pomocí ADC na PA2 makro BATT_V. Akumulátor je jednosměrně připojen k +Vpower+. Pokud je +Vpower+ nižší než +Vaccu+ napájí akumulátor 3,3V stabilizátor +Vdata+. Akumulátor je při vybití nebo zkratu odpojen MOSFET tranzistorem. Akumulátor se vybíjí na napětí 2.8 V. Po připojení napájecího napětí je akumulátor ihned nabíjen a MOSFET resetován. Pokud je vyměněn akumulátor, je nutné stisknout tlačítko +POWER ON+ na zadní straně DPS u konektoru +ACCU+ který taktéž resetuje MOSFET.
-------------------------------------------------------------
h3(#core). 3.3 Patice [[DKE-CORE]] pro připojení MCU
Sada 3 hřebínkových konektorů s 28 piny (rozteč 1,27 mm) pro připojení [[DKE-CORE]] modulu - řídicího mikropočítače. V případě konfigurace [[PAC_v4|PAC-X]] je do patice zasunut modul [[CORE-X_v1|DKE-CORE-X]] s mikrokontrolérem ATXMEGA 128A1-U. Modul obsahuje programovatelnou bílou LED (+CORE_STAT+) signalizující stav [[PAC_v4|PAC-X]].
!{height:180px}dke-pac-x_ver4_core.png!
_Obr.3.3.1 Model bloku konektorů [[DKE-CORE]] (barvy a vzhled komponent se mohou lišit)_
Bílá +CORE_STAT+ signalizace svítí v případě, že je aktivní +Vdata+ napětí, DC/DC měnič funguje, +CHG_STAT+ svítí a mikropočítač zavedl program. Zhasnutá +CORE_STAT+ a +CHG_STAT+ představuje stejný problém popisovaný v kapitole 3.1. Pokud +CORE_STAT+ bliká (lehce a rychle probliknout) a +CHG_STAT+ 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)
-------------------------------------------------------------
h3(#wifi). 3.4 Patice [[EXP44]]
44 pinová patice [[EXP44]] je použita připojení [[WIFI|DKE-WIFI]], [[BT|DKE-BT]], [[AHRS|DKE-AHRS]], [[IQRF|DKE-IQRF]] modulů. [[EXP44]] má v [[PAC_v4|PAC-X]] 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 [[WIFI|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 [[PAC_v4|PAC-X]].
* Bílá signální +RECEIVE_LED+ svítí/bliká v případě, že jádro [[PAC_v4|PAC-X]] posílá data do připojeného modulu.
!{height:200px}dke-pac-x_ver4_wifi.png!
_Obr.3.4.1 Model bloku +EXP44+ (barvy a vzhled komponent se mohou lišit)_
-------------------------------------------------------------
h3(#usart). 3.5 Konektor [[DKE-USB|USB & UART]]
Kombinace mini USB a IDC 10 konektorů USARTEM (TX RX XCKO) a USB (D+ a D-) které jsou ochráněny ESD ochranou s nízkou kapacitou svodu.
10 žilový konektor v provedení [[IDC]] zásuvky (male), kompatibilní se standardní 16 žilovou [[IDC]] zástrčkou (female).
!{height:200px}dke-pac-at90_uartUsb.png!
_Obr.3.5.1 Model bloku UART konektoru (barvy a vzhled komponent se mohou lišit)_
-------------------------------------------------------------
h3(#spi). 3.6 Konektory [[DKE-SPI]]
Dva 20 pinové konektory v provedení [[IDC]] zásuvky (male), kompatibilní se standardní 20 pinovou [[IDC]] zástrčkou (female). Konektor obsahuje tři typy sériové komunikace (TWI, USART a SPI), má červenou LED pro indikaci resetu na připojených rozšiřujících modulech a bílou LED pro indikaci volání u připojených rozšiřujících modulů.
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.
!{height:120px}dke-pac-at90_spi.jpg!
_Obr.3.6.1 Model 1 ze 3 SPI konektorů (barvy a vzhled komponent se mohou lišit)_
-------------------------------------------------------------
h3(#hmi). 3.7 Konektory [[DKE-HMMI]]
Jedná se o konektor (IDC 14) který slouží pro připojení displeje a libovolné ovlídací periferie (5V, GND, VEE, SCK, RS, CSB, MOSI, regulace jasu, 2x ADC na joystick, 2X digital I/O).
!{height:120px}dke-pac-x_ver4_hmi.png!
_Obr.3.7.1 Model konektoru HMI (barvy a vzhled komponent se mohou lišit)_
-------------------------------------------------------------
h3(#switch). 3.8 Tlačítka
!{height:100px}dke-pac-at90_buttons.jpg!
_Obr.3.8.1 Model bloku tlačítek (barvy a vzhled komponent se mohou lišit)_
-------------------------------------------------------------
h3(#sd). 3.9 SD karta [[DKE-SDC]]
konektor pro vložení MICRO_sd karty karta je připojena na svém vlastním portu, pro dosažení vysokých přenosových rychlostí a vysoké spolehlivosti
-------------------------------------------------------------
h3(#analog). 3.10 Konektor ADC rozhraní [[DKE-ADC]]
DKE-ANALOG INTERFACE je konektor (IDC 20) který obsahuje 6x 12 bit ADC převodník. Konektor lze použít i pro připojení klávesnice, nebo inkrementálních senzorů protože na něm lze číst 8 přerušení.
!{height:100px}dke-pac-x_ver4_analog.png!
_Obr.3.10.1 Model ADC konektoru (barvy a vzhled komponent se mohou lišit)_
------------------------------------------------------------------------
h2(#sw). 4. Softwarová specifikace
Základní, [[pk|výrobcem]] instalovaná aplikace je [[AMMI_v3|AMMI]].
Uživatel modulu může přeprogramovat jádro [[PAC_v4|PAC-X]] tedy nahradit [[AMMI_v3|AMMI]] firmware (FW) svojí aplikací. Tohoto je běžně používáno například při výuce programování na středních či vysokých školách.
Pro přehrání FW je nutné propojit počítač (PC) a [[PAC_v4|PAC-X]] modul. Propojení se provede USB-A / USB-miniB kabelem. Na straně PC je USB-A protokol 2.0 a vyšší a na straně [[PAC_v4|PAC-X]] je USB-miniB s označením +FLASH USB+ ([[PAC_v4#usb|PAC-X]]). Na straně PC musí být nainstalován software pro práci s Microchip AVR AT90USB162 mikropočítačem. Vhodný SW a postup nahrání kódu je na "výukových stránkách":https://vyuka.progredior.eu/projects/elektronika/wiki/AVR#programming a na stejném portálu je "úvod do programování AVR":https://vyuka.progredior.eu/projects/elektronika/wiki/AVR.
-------------------------------------------------------------
h2(#guide). 5. Průvodce instalací, používáním a údržbou [[PAC_v4|PAC-X]]
-------------------------------------------------------------
h2(#conf). 6. Konfigurace [[PAC_v4|PAC-X]] modulu
|Označení | FW |Krytí|
|[[IOPE|DKE-PAC-X]] | ne |- |
|[[IOPE|DKE-PAC-X-EWB]] | ne |[[EWB]] 80x130x35|
|[[IOPE|DKE-PAC-X-AMMI]] |[[AMMI_v3]]|- |
|[[IOPE|DKE-PAC-X-AMMI-EWB]]|[[AMMI_v3]]|[[EWB]] 80x130x35|
-------------------------------------------------------------
h2(#price). 7. Cena, jakost a dodací termín
|*Objednací číslo* | *Název* |*Záruka* |*Dodání*|*DPH*|*CZK/kus bez DPH*|*CZK s DPH*|
|[[PAC_X_v1_|DKE-PAC-X]]|PAC - Xmega |24 měsíců|1 týden |21 |4131 |3000 |4999 |3630 |
|[[PAC_X_v1_|DKE-PAC-X]]|PAC - Xmega + Wi-Fi |24 měsíců|1 týden |21 |4600 |3600 |5566 |4356 |
Po dobu 24 měsíců garantujeme jakost produktu, tedy stálý stupeň plnění potřeb nebo očekávání, které jsou závazné, obecně se předpokládají nebo jsou jinak stanoveny. Jakost je kontrolována při převzetí produktu a na požádání zákazníka na provozovně prodávajícího.
Produkt dodáme do 1 týdne od data závazné objednávky. Produkt je možné konfigurovat a upravit jej podle potřeb zákazníka. Konkrétní úpravy a kvality musí být předem projednány.
Cena produktu se může měnit v závislosti na objednaném množství, nebo v závislosti na požadovaných úpravách.
------------------------------------------------------------------------
h2(#dev). 8. Vývojové informace
Vývojové informace jsou určeny pro vývojáře a smluvní partnery.
# Aktuální hlavní vývojová verze: [[versions|dke-4.x]]
# Developments Issue: #1191
-------------------------------------------------------------
h2(#atch). 9. Přílohy