AVR32Bit Applicationboard

Das C-Control PRO AVR32Bit Applicationboard (Conrad Best.-Nr.: 192587) ist das Standard Entwicklungsboard zur C-Control PRO AVR32Bit UNIT. Das Applicationboard enthält alle wichtigen Komponenten, die zum Betrieb des C-Control PRO AVR32Bit UNIT benötigt werden. Zudem verfügt das Board über eine sehr gute und große Ausstattung an Peripherie.

 

Das Board bietet folgende Features:

 

1x Stromversorgung (3.3V & 5V)

1x Ein-/ Ausschalter

1x LAN-Anschluss (RJ45)

1x 2.048V Spannungsreferenz

1x CAN-Anschluss

1x Dual Power MOS-FET (2x Open Drain)

1x Tastaturkreuz (5 Tasten)

2x Analogwertgeber (Trimmer)

2x16 Zeichen LC-Display (blau/weiss)

1x Kontrastregler für LC-Display

8x LEDs mit Treiber zur Signalkontrolle

1x Lastrelais (24V/ 7A)

1x USB zu UART Konverter

1x RS232 zu UART Konverter

1x Audioverstärker

1x UNIT-Bus (3.3V auf 5V)

2x Lochrasterfeld für eigene Schaltungen

 

 

Applicationboard mit Komponentenbeschriftung

Applicationboard mit Komponentenbeschriftung

 

 

Montage/ Inbetriebnahme

 

Die C-Control PRO AVR32Bit UNIT wird so aufgesteckt, dass die Mini-USB Buchse der UNIT in Richtung Ein-/ Ausschalter zeigt (Markierung Applicationboard).

Im Basiszustand sind die Jumper (JP1 bis JP7) für LED1, LED2 und Tastatur nicht gesteckt.

Die Stromversorgung des Applicationboards erfolgt über eine Stabilisiertes Stecker- oder Labornetzgerät mit einer Ausgangsspannung von 7.5V und einem Mindeststrom von 500mA.

Installieren Sie die C-Control PRO Entwicklungsumgebung „IDE“ (engl. integrated development environment). Siehe Installation Software.

Installieren Sie den USB-Treiber.

 

 

Stromversorgung

 

Das Applicationboard wird über ein stabilisiertes Stecker-/ Labornetzgerät (7,5V/500mA) versorgt. Je nach zusätzlicher Beschaltung des Applicationboards kann es später notwendig sein, ein Netzteil mit höherer Leistung zu verwenden. Zwei Festspannungsregler auf dem Applicationboard erzeugen die interne stabilisierte Versorgungsspannung von 3.3V und 5V. Die beiden LED´s LED9 und LED10 signalisieren die Funktionalität der Stromversorgung. Alle Schaltungsteile auf dem Applicationboard werden mit diesen Spannungen versorgt (siehe Schaltplan). Auf dem Board stehen einige Anschlüsse zur Verfügung, an denen Sie die Spannungen abgreifen können. Achten Sie darauf, dass die beiden Spannungsregler bei größerer Belastung durch eigene Beschaltungen nicht zu heiß werden. Bei größeren Verbrauchern ist es empfehlenswert, diese extern zu versorgen!

 

 Die Masse zwischen externer Schaltung (Stromversorgung) und dem Applicationboard muss gleich sein!

 

 Die Kühlfläche der Spannungsregler wird bei Betrieb warm bis heiß, je nach angeschlossenem Verbraucher!

 

 

Ein-/ Ausschalter

 

Der Schalter S6 befindet sich an der Rückseite neben der Stromversorgungsbuchse des Applicationboards, und dient zum Ein-/ Ausschalten der Hauptstromversorgung.

 

Jumper

 

Die Jumper JP1 bis JP5 verbinden die Taster der Tastatur mit den Pins der UNIT (T1 = P41, T2 = P42, T3 = P43, T4 = P44, T5 = P45). Die Jumper JP6 und JP7 verbinden die LEDs LED1 und LED2 mit den Pins der UNIT (LED1 = P48, LED2 = P49). Siehe auch in der Pinzuordnungstabelle unter Application Board Function.

 

LC-Display

 

Das LC-Display dient zur Darstellung von Variablen und Zeichen. Es wird über den I2C-Bus angesteuert. Auf dem Applicationboard ist hierzu ein Portexpander (PCA8574) vorhanden, der die Kommunikation zwischen UNIT und LC-Display über den I2C-Bus übernimmt. Das Display wird im 4-Bit Modus betrieben. Über den P46 wird die Hintergrundbeleuchtung ein-/ ausgeschaltet. Das Betriebssystem bietet eine einfache Softwareschnittstelle für Ausgaben auf das Display. Die kleine Schaltung zur Ansteuerung des LCDs kann für eigene Schaltungen einfach übernommen werden. Es werden die meisten „Standard Dot Matrix“ LCDs unterstützt. (siehe Schaltplan und LC-Display Datenblatt).

 

Schaltplanausschnitt zum I2C-LCD

Schaltplanausschnitt zum I2C-LCD

 

 

LC-Display Kontrastregler

 

Die beste Sichtbarkeit der LCD-Zeichen ergibt sich bei frontaler Betrachtung. Gegebenenfalls muss der Kontrast nachgeregelt werden. Der Kontrast kann über den Trimmer R19 („Contrast“ links neben dem LC-Display) eingestellt werden.

 

 

UNIT-BUS Belegung

UNIT-BUS Belegung

 

 

I2C und UNIT-Bus

 

Die Pins der Buchsenleiste Y23 (4er Block) sind mit den Pins P34 (SDA) und P35 (SCL) fest verbunden. An den Pins der Buchsenleiste Y8 (4er Block) kann eine freie UART-Schnittstelle auf den UNIT-Bus gelegt werden. Der UNIT-Bus setzt die 3.3V der UNIT nach 5V um und die 5V Signale des UNIT-Bus auf 3.3V (Bidirektionaler Pegel-Shifter). An diesen BUS können z.B. die I2C-Module der C-Control I und andere 5V I2C-Bus bzw. UART Bausteine angeschlossen werden.

 

Beispiel LED3 und LED4 an P32 und P33

Beispiel LED3 und LED4 an P32 und P33

LEDs

 

Die Pins der Buchsenleisten Y10 (10er Block) sind fest mit den LEDs LED1 bis LED8 verbunden. Die LEDs werden hochohmig über FETs angesteuert (ca. 100K). Damit kann der Port auch noch für andere Zwecke benutzt werden, und die LEDs zeigen zusätzlich den Portzustand an. Die Jumper JP6 und JP7 verbinden die ersten beiden LEDs LED1, LED2 mit den Pins der UNIT P48 und P49.

 

 

Referenzspannung

 

Die Pins der Buchsenleiste Y14 stellen eine stabile Referenzspannung für den ADC (Analog Digital Konverter) bereit. Diese kann mit den ADCREFx Eingängen der UNIT verbunden werden. Hiermit können Sie für den ADC eine stabile ext. Referenzspannung bereitstellen.

 

Beispiel Referenzspannung am ADCREF0

Beispiel Referenzspannung am ADCREF0

 

CAN-Bus

 

An der Klemme J6 ist der CAN-Bus (CAN0) der UNIT herausgeführt und kann direkt verwendet werden. Es muss kein zusätzlicher Treiber nachgeschaltet werden, da dieser bereits auf der UNIT vorhanden ist.

 

 

Audioverstärker

 

An den Pins der Buchsenleiste Y22 kann direkt von der UNIT ein PWM Signal zur Tonausgabe angeschlossen werden. An der Klinkenbuchse kann ein Kopfhörer, kleiner Lautsprecher (min. 8 Ohm) bzw. ein Aktivlautsprecher angeschlossen werden. Achtung die Ausgabe kann je nach Signal sehr laut sein und bei unsachgemäßer Verwendung zur Gehörschäden führen!

 

 

Analogwertgeber

 

Die Pins der Buchsenleiste Y9 (4er Block) sind mit den Trimmern P1 und P2 verbunden. Die Trimmer sind als variabler Spannungsteiler geschaltet und werden aus der 2.048V Referenzspannung versorgt. Somit lässt sich eine Ausgangsspannung zwischen 0 und 2.048V einstellen. Die Ausgänge an der Buchsenleiste können direkt mit den Analogeingängen der UNIT verbunden werden.

 

Beispiel Trimmer am ADC0 und ADC1 mit externer Referenzspannung 2.048V 

Beispiel Trimmer am ADC0 und ADC1 mit externer Referenzspannung 2.048V

Tastatur

 

Für Benutzereingaben steht eine 5-Tasten Tastatur (Tastaturkreuz) zur Verfügung. Die Pins der Buchsenleiste Y11 (6er Block) sind mit den Tastern T1 bis T5 verbunden. Über die Jumper JP1 bis JP5 können diese direkt mit den Pins der UNIT (P41 bis PT45) verbunden werden. Ist eine andere Belegung gewünscht, so müssen die Jumper abgezogen werden und die Taster über Drahtbrücken (Jumpwire) von der Buchsenleiste Y11 mit der UNIT verbunden werden. Die Taster sind auf dem Applicationboard mit 47 kOhm Pull-Up Widerständen verbunden. Es müssen in der Software keine Pull-Up/Down Widerstände aktiviert werden. Liest man einen Schalter im Ruhezustand (nicht gedrückt), wird am Port eine "1" erkannt, da über den Pull-Up Widerstand die 3,3V an den Pin geführt werden.

 

 

LAN-Buchse/ Ethernet

 

Die LAN-Buchse kann direkt mit einem FTP-Kabel an einen Switch oder Router angeschlossen werden. Mit dem Ethernet-Interface der C-Control PRO AVR32Bit kann auf einfache Weise ein Webserver realisiert werden (siehe Beispiele). Des Weiteren kann über den Ethernet-Bootloader die UNIT über das Netzwerk programmiert werden. Die LAN-Buchse ist fest mit den Pins der UNIT verbunden (siehe Pinzuordnung im Handbuch).

 

 

Relais

 

Die Pins an der Buchsenleiste Y13 sind mit dem Relais K1 verbunden. Das Relais wird über einen FET-Treiber geschaltet, und der „REL“ Anschluss von Y13 kann direkt mit einem Port der UNIT verbunden werden. Das Relais dient zum Schalten von kleineren Verbrauchern.

 

Beispiel Relais an P54

Beispiel Relais an P54

 

FET-Treiber

 

Die Pins der Buchsenleiste Y15 sind mit dem Open-Drain FET-Treiber verbunden. Hiermit können Ohmsche Verbraucher (max. 12VDC / 2A) direkt angesteuert werden. Die OUTPUT CTRL-Pins können direkt mit einem Port der UNIT verbunden werden. Es können auch PWM Signale zur Ansteuerung verwendet werden. An der Stiftleiste Y18 stehen die Open-Drain Anschlüsse bereit. Diese werden mit dem Verbraucher – Stromversorgung (+) verbunden.

 

Beim Schalten von induktiven Verbrauchern muss eine externe Freilaufdiode zu den Open-Drain Ausgängen angebracht werden. Die Diode ist im Idealfall so nahe wie möglich am Verbraucher anzubringen.

 

Beispiel FET-Treiber mit Last gesteuert über P53 

Beispiel FET-Treiber mit Last gesteuert über P53

 

USB zu UART Konverter

 

Die Pins der Buchsenleiste Y5 (4er Block) sind mit dem UART zu USB Konverter (Silabs CP2104) verbunden. An der USB-Buchse (Type B) wird das Board mit dem PC verbunden. Der Konverter dient zur seriellen Ausgabe von Daten der UNIT an den PC.

 

Installieren Sie zuerst die Treiber bevor Sie die Verbindung herstellen.

 

Die Treiber zum Konverterbaustein finden Sie unter:

http://www.silabs.com/PROducts/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx

http://www.silabs.com

 

UART Konverter an UART0

UART Konverter an UART0

 

RS232 zu UART Konverter

 

Die Pins der Buchsenleiste Y6 (4er Block) sind mit dem RS232 Konverter (MAX3232) verbunden. An der 9 pol. SUB-D Buchse wird das Board mit dem PC oder einem RS232 Gerät verbunden. Der Konverter dient zur Pegelwandlung der 3.3V UNIT auf den Normpegel der seriellen RS232 Schnittstelle (+/-12V). Über diese Schnittstelle können Daten zwischen einem PC oder einem Gerät mit RS232 (z.B. Messgerät) ausgetauscht werden.

 

RS232 an UART0

RS232 an UART0

 

Dieses Produkt erfüllt die gesetzlichen, nationalen und europäischen Anforderungen. Der „I2C-Bus“ ist ein eingetragenes Markenzeichen von Philips Semiconductors. Alle anderen enthaltenen Firmennamen und Produktbezeichnungen sind Warenzeichen der jeweiligen Inhaber. Alle Rechte vorbehalten.

 

Die Kühlfläche bei den Spannungsreglern (zwischen Ein-/ Ausschalter und LAN-Anschluss) wird beim Betrieb heiß!

 

Technische Daten

 

Stromversorgung extern

7,5VDC / 500mA (stabilisiert)

Stromversorgung intern

3.3V und 5V

Umgebungstemperatur

0 bis 60°C

Abmessungen

190x110mm

Gewicht ohne UNIT

ca. 160g

 

 

Lieferumfang

 

1x C-Control PRO AVR32Bit Applicationboard

1x Mini-USB Kabel

7x Jumper

1m Drahtwickel für Steckbrücken

Kurzanleitung