NLB – XC866 - Humerboard

NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung NLB – XC866 Abb.: Fertiges, voll bestücktes Microcontrollerboard NLB XC866 Abb.: Rückseite des Microboards Version 1.0 Juli 2007
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 1 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeines ...................................................................................................................................... 3 1.1 Vorwort..................................................................................................................................... 3 1.2 Entwicklung .............................................................................................................................. 3 1.3 Software.................................................................................................................................... 3 1.4 Foto Oberseite ........................................................................................................................... 4 1.5 Foto Unterseite .......................................................................................................................... 4 2 Eckdaten des Microcontrollers .......................................................................................................... 5 3 Eckdaten des Boards ......................................................................................................................... 5 4 Leiterplatte........................................................................................................................................ 6 4.1 Allgemeines .............................................................................................................................. 6 4.2 Bestückungsplan........................................................................................................................ 6 4.3 Layout ....................................................................................................................................... 7 4.4 Fertigung ................................................................................................................................... 8 5 Schaltplan ....................................................................................................................................... 10 5.1 Microcontroller ADUC831, ADUC841 ................................................................................... 10 5.2 Stromversorgung ..................................................................................................................... 11 5.3 RESET und BSL ..................................................................................................................... 11 5.4 USB Implementierung ............................................................................................................. 12 5.5 FTDI­Programmierung ............................................................................................................ 13 5.6 Tastatur ................................................................................................................................... 14 5.7 Externe Schnittstellen .............................................................................................................. 15 5.8 Spannungsmessung mit Potentiometer für ADU ...................................................................... 16 5.9 Temperatursensor (I2C)........................................................................................................... 16 5.10 Display.................................................................................................................................... 17 5.11 Echtzeituhr .............................................................................................................................. 18 5.12 1­wire Temperatursensor DS1820 / DS1822............................................................................ 18 5.13 LFU......................................................................................................................................... 19 5.14 Batterieversorgung .................................................................................................................. 21 6 Anmerkungen zum EMV­Gesetz für das Micro­Board .................................................................... 22 7 Quellennachweis ............................................................................................................................. 22
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 2 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 1 Allgemeines 1.1 Vorwort Der 8051er Microcontroller wurde vor 10 Jahren schon als Auslaufmodell bezeichnet. Aber wie das so mit Todgesagtem ist, erfreut er sich großer Beliebtheit und hat vor allem durch die Flash­Technologie eine neue Renaissance erfahren. Durch die integrierte Flash Technologie entfällt der externe Adress­ Datenbus, die Bausteine können somit wesentlich kleiner gebaut werden, aber auch die verbaute Leiterplattenfläche reduziert sich erheblich. Integrierte BootStrapLoader erleichtern die Programmierung in der verbauten Schaltung (ISP). Meist wird die Programmierung über die serielle Schnittstelle durchgeführt. Ein weiterer Vorteil der integrierten modernen Flash Technologie sind die Fertigungskosten. Ein moderner 8051er kostet nur ein Bruchteil eines herkömmlichen Bausteins. Viele Firmen bieten moderne 8051er in unterschiedlichen Kompatibilitätsgraden an. Das hier verwendete Modell ist der kleinste Microcontroller der Serie XC8XX. Der Familie XC8XX der Firma Infineon gilt als der logische Nachfolger des bekannten 80C517 Microcontollers. Dieser erweiterte 8051er Microcontroller ist sehr weit verbreitet und hat eine große Anhängerschar. Datenblätter, Downloader und der automatische Programmgenerator DAVE finden sich unter www.infinoen.at . Für den Unterricht im Bereich Microcontrollertechnik ist es ein großer Vorteil, wenn ein Microcontrollerboard universell, leicht erweiterbar und so preisgünstig ist, daß möglichst jeder Teilnehmer direkt mit solchen Systemen arbeiten kann. Durch den intensiven Notebookeinsatz hat sich die Schnittstellenphilosophie geändert. Wo früher noch mit asynchronen seriellen Schnittstellen (RS232) gearbeitet wurde, ist heute eine USB Schnittstelle üblich. Die RS232 Schnittstelle muss nun immer mehr über die USB Schnittstelle abgebildet werden. Entsprechende Treiberbausteine vereinfachen hier die entsprechende Implementierung (hier FT232R, www.ftdichip.com ). 1.2 Entwicklung Das hier beschriebene Board wurde für SchülerInnen und StudentInnen in Kooperation mit der Fachhochschule CAMPUS02 (www.campus02.at) und der BULME (www.bulme.at) Graz entwickelt, die mit der Programmierung von Microcontroller­Systemen beginnen wollen und diese auch in der Praxis erleben wollen. Der Controllerkern 8051 erleichtert die Programmierung durch eine Reihe am Markt existierenden Softwareprodukten mit unterschiedlichen Programmiersprachen wie Assembler, BASIC oder „C“ etc. 1.3 Software Hier eine kleine Aufzählung (nicht vollständig): Keil – uVision C51 Assembler und „C“ (www.keil.com) IAR Assembler und „C“(www.iar.com) BASCOM 8051 Programmiersprache Basic, viele Funktionen bereits integriert www.ckuehne.ch Das hier beschrieben Modul ist besonders für den Unterricht und als modulares Steuerelement für Projekte oder Diplomarbeiten gedacht. Entsprechende Beispielprogramme finden Sie auf meiner Homepage www.humerboard.at
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 3 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 1.4 Foto Microcontrollerboard ­ Oberseite Abb.: Oberseite des voll bestückten Boards 1.5 Foto Microcontrollerboard ­ Unterseite Abb.: Unterseite des voll bestückten Boards
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 4 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 2 Eckdaten des Microcontrollers § § § § § § § § § § § § § § § § § § § § § § 8051 Core und somit voll 8051er kompatibel 64 kB Flash für Programmspeicher, über RS232 beschreibbar (ISP) 4 kB EEPROM Datenspeicher, Implementierung in 4 Bänken 2 kB RAM (XDATA), externes RAM on CHIP Versorgungs­Spannung 5V oder 3.3 Volt 8 Kanal 12 bit Analog Digital Umsetzer (ADU) mit 274 kSPS DMA Controller für High Speed Datentransfer ins RAM 2 12 bit DACs 1 – 16 MHz 8051er Core On Chip Voltage Reference On Chip Temperature Sensor Function 12 Interrupt Quellen, 2 Prioritätslevel Dual Daten Pointer Extended 11­bit Stack Pointer Timer Interval Counter (TIC) Serielle Schnittstelle I2C Schnittstelle SPI Schnittstelle Watchdog Timer (WDT) Power Supply Monitor Normal, Idle and Power Down Modes Power Down: bei einer Versorgungsspannung von 3V beträgt der Stromverbrauch 20 uA 3 Eckdaten des Boards § § § § § § § § § § § § § § Microcontroller ADUC831 oder ADUC841 USB Schnittstelle mit dem Treiberbaustein FT232R 4 Tasten mit Interrupt Resettaster 11,059 MHz Quarz LED Anzeigen für Power, RxD und TxD Schalter für Bootstrap­Loader Poti für ADU­Beispiele Schalter für Batteriebetrieb Optional Echtzeituhr PCF 8563 (I2C) Optional TMP100 Temperatursensor (I2C) Optional 3.3V Dot Matrixdisplay (SPI) Optional 1­wire Temperatursensor DS1820 oder DS1822 40 polige Buchsenleiste für Erweiterungen
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 5 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 4 Leiterplatte 4.1 Allgemeines Die Leiterplatte wurde mit einem professionellen Layoutsystem entwickelt und bei der Firma Beta­Layout gefertigt. www.pcb­pool.com Nachfolgend sind hier einige Fertigungsschritte dokumentiert. Die Leiterplatte ist aus Kostengründen in doppelseitiger Layouttechnik erstellt und mit entsprechenden Durchkontaktierungen (VIAs) gefertigt. Das gedachte Einsatzgebiet dieser Module ist im Laborbereich , darum wurde auf eine 4 Lagentechnik (aus EMV­Gründen günstiger) verzichtet. Nachfolgende Bilder stellen die Positionierung der Bestückung für die Oberseite und Unterseite dar. Die Platine wird doppelseitig bestückt, die Oberseite mit TOP, die Unterseite mit BOT gekennzeichnet. 4.2 Bestückungsplan Abb.: Bestückungsplan Bauteilseite (oben) [1] Abb.: Bestückungsplan Lötseite (unten) [1]
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 6 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 4.3 Layout Die zwei nachfolgenden Bilder zeigen das Layout für die Oberseite (TOP) und Unterseite (BOT) Abb.: Layout Oberseite (TOP) [1] Abb.: Layout Unterseite (BOT) [1]
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 7 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 4.4 Fertigung Die nächsten Bilder zeigen einen Ausschnitt der Fertigungsprozedur und wurden von der Firma BETA­ Layout zur Verfügung gestellt. Abb.: Leiterplatte nach dem Arbeitsschritt Bohren [2] Abb.: Leiterplatte nach dem Arbeitsschritt Belichten [2]
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 8 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung Abb.: Leiterplatte nach dem Arbeitsschritt Ätzen [2] Abb.: Leiterplatte nach dem Arbeitsschritt UV­Härten [2]
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 9 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 5 Schaltplan 5.1 Microcontroller ADUC831, ADUC841 3.3V 42 41 40 ALE PSEN EA U5 1 22pF C20 2 1 GND 1 22pF 9 10 DAC0 DAC1 32 33 2 2 2 C19 GND 1 12MHz 7 8 15 CREF Vana RESET 26 27 SCL SDA 5 6 Vana GND ALE PSEN EA DAC0 DAC1 XTAL1 XTAL2 P20/A8/A16 P21/A9/A17 P22/A10/A18 P23/A11/A19 P24/A12/A20 P25/A13/A21 P26/A14/A22 P27/A15/A23 Cref Vref RESET P30/RxD P31/TxD P32/INT0 SCLOCK P33/INT1/MISO SDATA/MOSI P34/T0 P35/T1/CONVST AVdd P36/WR AGND P37/RD R9 8K2 1 R8 8K2 1 R5 2 P00 P01 P02 P03 P04 8K2 43 44 45 46 49 50 51 52 2 P00/AD0 P01/AD1 P02/AD2 P03/AD3 P04/AD4 P05/AD5 P06/AD6 P07/AD7 1 47 35 21 P10/ADC0/T2 P11/ADC1/T2EX P12/ADC2 P13/ADC3 P14/ADC4 P15/ADC5/SS P16/ADC6 P17/ADC7 2 1 2 3 4 11 12 13 14 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 VCC VCC VCC U2 GND GND GND 48 34 20 GND P05 P06 P07 28 29 30 31 36 37 38 39 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 16 17 18 19 22 23 24 25 RxD TxD P32 P33 P34 P35 P36 P37 ADUC831 Abb.: Beschaltung des Microcontrollers Der Microcontroller ADUC831 wird mit 12 MHz oder 11,059 MHz bestückt. Die Versorgungsspannung beträgt 3.3V die entweder vom FT232R Baustein kommt, oder über eine 3V Batterie. Port 0 hat keine internen Pull Up Widerstände, darum sind für die Displaysteuerung R5, R8 und R9 implementiert. Für die Versorgung des Analog­Digital­Umsetzers wird die digitale Versorgung über einen Tiefpass verwendet. Die Steuerleitung EA (enable address) ist über einen Pull Up Widerstand R1 auf 1 gezogen. EA Leitung 3.3V R1 EA 1 U4D 12 2 11 13 1K 74HC86/SO Abb.: Beschaltung von EA
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 10 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 5.2 Stromversorgung Die Kondensatoren C1, C2, C3, C9 und C10 sind hier als Stützkondensatoren wirksam. Der Tiefpass R2 und C3 blockt die HF­Störungen aus der „Digitalversorgung“. Die 3.3V kommen entweder vom PC (USB) über den FT232R Baustein (max. Strom 50mA, die Schaltung selbst braucht 10mA) oder über eine angeschlossene Batterie (siehe auch Externe Spannungsversorgung) 1 3.3V 100n C1 1 2 2 R2 10E 100n C2 1 2 1 Vana 2 + 100n C8 1 2 C3 10uF C9 C10 + 100n 100uF GND Abb.: Stromversorgung 5.3 RESET und BSL Nachfolgend ist die Schaltung für das RESET­Signal bzw. für den Boot­Strap­Loader dar. R6 und C15 bilden die Zeitverzögerung für das Resetsignal im Falle eines Power­On­Signals. J4 ist als Taster implementiert und kann vom Anwender jederzeit betätigt werden. Um für ein sauberes RESET­Signal zu sorgen wurde noch 1/6 HC14 Baustein verwendet. J3 ist als 2poliger DIP­Switch ausgeführt. Jumper 1 steuert dabei den BSL­Modus. J13­J1=on, BSL=active. J13­J2 gibt den Interrupt INT1 frei (in Verbindung mit der RTC) PSEN 1 3.3V 1 R7 1K R6 100K 2 2 1 2 2 RESET 74HCT14 2 reset GND J13 BSL 3 4 2 1 U3A 1 1 J4 INT0EN1 C15 100n INT0EN2 Abb.: RESET und BSL Logik
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 11 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 5.4 USB Implementierung Die Verbindung zur USB­Schnittstelle ist über eine USB­A­Buchse J12 vorgesehen. C25, R3, C21 und C22 sind entsprechend der FTDI­Applikation integriert. D11 in Verbindung mit dem Vorwiderstand R17 treten hier als Power­On­LED­Anzeige auf. CBUS0 und CBUS1 sind als Anzeige für TxD und RxD programmiert, siehe auch nächste Seite. Der PIN 17 von U6 liefert ein 3.3V Signal, dieses wird für die Versorgung der IO­Struktur des Bausteins selbst als auch für die gesamte Schaltung verwendet. Hier können laut Datenblatt 50mA entnommen werden. Die gesamte Schaltung (in Vollbestückung) benötigt etwa 10mA – somit bleiben für eventuelle Erweiterungen dem Anwender noch etwa 40mA übrig. D11 GND R17 GND 1 2 2 LED 330 C25 100n 8 GND GND 19 24 3.3VPC 27 28 GND 100n C11 17 25 50mA max RxD USBDP RTS# NC CTS# RESET# NC2 DTR# DSR# DCD# RI# OSCI OSCO CBUS0 3V3out CBUS1 AGND CBUS2 GND GND GND CBUS3 GND 7 18 21 USBDM CBUS4 TEST RxD 5 TxD 1 1 1 R13 RE R14 RE 3 2 15 USBDP 100n TxD 2 C22 2 16 USBDM 10uF GND CON4 + C21 VCCIO VCC 11 2 9 10 6 D9 D10 LED LED 23 22 13 14 12 26 FT232RL GND USBDM USBDP 4 20 1 1 1 2 3 4 2 FERRIT 1 2 3 4 VCC U6 1 J12 3.3VPC VCC R3 Abb.: USB­Implementierung
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 12 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 5.5 FTDI­Programmierung Der Baustein FT232R kann über eine entsprechende Software (www.ftdichip.com) in vielen Funktionen programmiert werden. Die Einstellungen des Boards sind im nachfolgenden Bild dargestellt. Jeder Baustein hat bei der Auslieferung eine individuelle Serial Number um mehrere Bausteine (als Anwendung unterschiedlicher Geräte) auf einem USB­Bus betreiben zu können. Alle Boards der NLB Serie haben bei der Auslieferung die Serial ID: „CAMPUS02“. Diese einheitliche ID hat für den Einsatz im Unterricht den Vorteil, dass egal welches Board verwendet wird immer die gleich COM­Schnittstelle am PC verwendet wird. Abb.: Programmieroberfläche MProg der Firma FTDI
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 13 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 5.6 Tastatur Am Board wurde eine kleine Tastatur mit einer lowcost Entprellung verwendet. 4 Tasten können als ESC, +, ­ und ENTER verwendet werden. Um dem Anwender die Programmierung zu erleichtern wurden alle Tasten zu einem Inter rupt (INT0) zusammengeführt. Dies ermöglicht dem Anwender eine sehr komfortable Programmierung und Anwendung der Tasten. Die Tasteninformation selbst liegt an folgenden Portpins an: P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 1 3.3V R19 100K 3.3V U3B 2 2 1 R 20 100K 3 4 74HCT14 1 1 J14 3.3V INT1 R21 100K 3.3V 2 P24 GND INT1 U4A 2 2 2 1 C 27 100n 1 3 1 1 J16 R22 100K C26 100n 2 2 1 1 1 J15 U3C GN D 5 2 6 INT1 2 2 2 1 74HC86/SO 74HCT14 C28 100n P25 U3D 1 J17 9 8 INT1 U3F 6 P26 GND U4B 4 U4C 74HCT14 13 12 P32 5 74HCT14 2 74HC86/SO C29 100n 9 8 U3E 11 10 10 GND
74HC86/SO 74HCT14 P23 www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 14 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 5.7 Externe Schnittstellen Um das Microcontrollermodul möglichst universell zu gestalten wurden alle wesentlichen Leitungen des Microcontrollers ADUC831 an 2 Buchsenleisten geführt. Abb.: Die 2 Buchsenleisten für externe Anwendungen J2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P17 P16 P15 P14 P13 P12 P11 P10 P07 P06 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 DAC1 DAC0 EA ALE P00 P01 P02 P03 P04 P05 CON20C VCC 3.3V RESET SCL SDA P32 P33 P34 P35 P36 CON20C J3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 GND P27 P26 P25 P24 P23 P22 P21 P20 P37 Abb.: Beschaltung der 2 Buchsenleisten
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 15 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 5.8 Spannungsmessung mit Potentiometer für ADU Um den ADU des Microcontrollerboards sofort testen zu können wurde ein SMD – Potentiometer auf der Rückseite der Platine platziert. Mit einem kleinen Schraubendreher können hier unterschidliche Spannungen eingestellt und ohne löten auch getestet werden. Besonders der 12bit ADUC macht hier eine gute Figur. 3.3V R18 POT P17 C12 GND 100n Abb.: Beschaltung des Potentiometers 5.9 Temperatursensor (I2C) Optional ist auch eine Bestückung mit einem I2C­Temperatursensor der Firma Texas Instruments möglich. (www.ti.com) Eine Bestückung ist selbstverständlich auch zu einem späteren Zeitpunkt möglich. 5 A0 A1 SCL SDA 1 6 SCL SDA 2 3 TMP100/TI GND VCC U9 4 3.3V GND Abb.: I2C Temperatursensor TMP 100 Abb.: Einbaurichtung des Temperatursensors[6]
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 16 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 5.10 Display Bei der Auswahl des Displays wurde auf modernste Technik geachtet. 3.3V Technologie bietet in Verbindung mit COG zu sehr geringem Stromverbrauch. Der Kontrast wird hier per Software und durch eine integrierte Temperaturkompensation geregelt. Die Datenkommunikation erfolgt seriell. Quelle: www.lcd­module.de 3.3V U12 GND 21 C5 22 VDD GND D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CAP1N CAP1P 100n 25 VIN E R/W RS C4 + 2 10uF 1 24 38 P07 VOUT CSB RESET# PSB 3VDisp 28 29 30 31 32 33 34 35 P05 P06 3.3V 36 37 39 P27 40 23 3.3V GND 26 27 Abb.: Beschaltung des Displays Abb.: Blockdiagramm RTC [5]
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 17 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 5.11 Echtzeituhr Optional kann das Board mit einer Echtzeituhr bestückt werden. In Verbindung mit einer Lithiumbatterie ist ein Permanentbetrieb möglich. Die Datenkommunikation erfolgt über I2C. Die Ausgänge CLKOUT und INT können über einen Jumper auf INT1 aktiv geschaltet werden. Durch die Programmierung des RTC­Bausteins sind so verschiedene Anwendungen realisierbar. 3.3V I2C ­ RTC 1 1 1 3.3VBAT 1 OSCI CLKOUT 2 OSCO 3 SCL SDA 8K2 2 8K2 R24 R25 7 SCL 6 5 SDA GND INT 2 JP1 2 VCC 32kHz U13 8 C30 22pF 8K2 R23 P33 INT0EN1 INT0EN2 4 PCF8563 SDA Abb.: Beschaltung der Echtzeituhr PCF 8563 5.12 1­wire Temperatursensor DS1820 / DS1822 Optional kann das Board mit einem 1­bit Bus System betrieben werden. Ein entsprechender Sensor DS1820 oder DS1822 ist im Layout berücksichtigt. Der Sensor ist entweder direkt bei www.humerboard.at , bei www.conrad.at oder im entsprechenden Fachhandel erhältlich 1 3.3V R4 RE 2 U8 DQ P27 2 DS1820 / DS1821 Dallas/Maxim Abb.: Beschaltung des 1­wire Temperatursensors
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 18 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung Abb.: DS1822 im Detail [3] 5.13 LFU Ein optionaler Licht­Frequenz­Umsetzer TSL235 ermöglicht rasche Programmimplementierungen für Frequenzmessung. Mit dem Sensor lassen sich sehr leicht die Beleuchtungsstärke in LUX bestimmen. Der Frequenzbereich geht dabei von 100 Hz für sehr Dunkel bis 100 kHz bei sehr hellem Licht. Das Signal wird dabei auf den Timer 1 – Eingang geführt (www.conrad.at) . U10 LFU_OUT 3 P35 LFU Abb.: Beschaltung des LFU – Bausteins
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 19 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung Abb.: LFU im Detail [4]
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 20 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 5.14 Batterieversorgung Für eine Batterieversorgung des Controllerboards sind 2 Varianten vorgesehen. Var iante 1: Eine Lithiumbatterie 2032 versorgt die RTC, ist jedoch nicht geeignet für die Versorgung des Controllerboards (kein Stand Alone Betrieb möglich). In diesem Fall ist eine Fassung auf der Unterseite gelötet, der Schalter J7 ist durch eine Drahtbrücke ersetzt. Das Board funktioniert nur mit der USB­ Schnittstelle in Verbindung mit einem PC. Var iante 2: Eine externe Batterie 2x1,5V AAA oder AA wird an den Anschlüssen J6 (+) und J5 (­) angeschlossen. In Verbindung mit dem Schalter J7 kann die Versorgung zwischen PC und Batterie geschaltet werden. Die Versorgung der Echtzeituhr ist aber zu jedem Zeitpunkt sichergestellt. Beim Anschluss der Batter ie muss unbedingt auf die Polar ität geachtet wer den. Es befindet sich kein Ver polungsschutz auf der Platine. Sollte eine Batter ie mit einer falschen Spannung oder die Polar ität falsch angeschlossen wer den, wir d das Boar d zer stör t! 3.3V 3.3VBAT 3.3VPC 1 2 3 switch J7 1 C31 GND 1uF J1 1 2 GND 1 3.3VBAT J5 J6 CON1 CON1 renata 2032 Abb.: Beschaltung der Batterieversorgung
www.humerboard.at NLB8 XC866 Seite 21 NEXT LEVEL BOARD XC866 MICRO – EDITION Hardwarebeschreibung 6 Anmerkungen zum EMV­Gesetz für das Micro­Board Das Schulungsboard ist für Laborbetrieb und für Schulungszwecke (Evaluierungsboard für den Laborbetrieb (zur Hardware­ und Softwareentwicklung)) bestimmt. Im Betrieb dürfen ohne weitere Schutzbeschaltung und Prüfung keine Leitungen von mehr als 1 m Länge an die Verbinder angeschlossen werden. Nach dem Einbau in ein Gerät oder bei Änderungen/Erweiterungen an diesem Produkt muss die Konformität nach dem EMV­Gesetz neu festgestellt und bescheinigt werden. Erst danach dürfen solche Geräte in Verkehr gebracht werden. Die CE­Konformität gilt nur für den hier beschriebenen Anwendungsbereich unter Einhaltung der im folgenden Handbuch gegebenen Hinweise zur Inbetriebnahme (geschirmtes USB­Kabel an PC)! Das Schulungsboard ist ESD empfindlich und darf nur an ESD geschützten Arbeitsplätzen von geschultem Fachpersonal ausgepackt und gehandhabt bzw. betrieben werden. Von einem Wechsel des Quarzes oder Oszillators ist aufgrund der hohen Packungsdichte des Moduls generell abzuraten. Sollte dies wider Erwarten vonnöten sein, so ist zu beachten, dass beim Auslöten die Leiterplatte sowie umliegende Bauteile oder Sockel nicht beschädigt werden. Die Lötpads können sich bei Überhitzung von der Platine ablösen, wodurch das Modul unbrauchbar wird. Erhitzen Sie vorsichtig paarweise die benachbarten Anschlüsse, nach einigen Wechseln können Sie das Bauteil mit der Lötspitze abheben. Alternativ kann ein entsprechendes Heißluft­Werkzeug zur Erhitzung der Lötstellen verwendet werden. Bei der Verwendung einer Batterie ist genau auf die Polarität und der 3V Technik zu achten. Eine Verletzung der Polarität hat die Zerstörung der Elektronik zur Folge! Bitte beachten Sie die Hinweise in der Hardwarebeschreibung! 7 Quellennachweis [1] ORCAD Layoutsystem [2] Bildquelle BETA­Layout www.pcb­pool.com [3] Bildquelle, Datenblatt www.maxim­ic.com [4] Bildquelle, Datenblatt www.ti.com [5] Bildquelle, Datenblatt www.nxp.com [6] Bildquelle, Datenblatt www.ti.com
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