Flex – una scheda embedded per dsPIC

Flex - scheda embedded

L’architettura modulare fornita da FLEX permette di integrare un insieme di caratteristiche interessanti all’interno di una singola scheda. La configurazione di base di un sistema FLEX e’ composto dalla sola scheda di base. Le schede base di FLEX ospitano un microcontrollore dsPIC (R) DSC di Microchip, e quasi tutti i pin del microcontrollore sono esportati sugli appositi connettori.

Le caratteristiche della scheda Flex e le applicazioni, qui: FLEX: Microchip dsPIC evaluation board

FLEX – una scheda embedded per dsPIC – Architettura

Gli utenti di Flex possono collegare vari componenti elettronici in modo semplice ai pin del microcontrollore per creare una applicazione specifica. Varie schede figlie possono essere collegate fisicamente una sopra l’altra alla scheda base FLEX. Le schede figlie offrono varie caratteristiche che possono essere combinate in modo semplice per ottenere device complessi. Evidence S.r.l. and Embedded Solutions S.r.l. forniscono un crescente numero di schede figlie per svariate tipologie di applicazioni che vanno dall’acquisizione di dati, al controllo digitale, alla visualizzazione ed alla connessione di rete.

Schede FLEX base

Le schede base FLEX sono state progettata esplicitamente per limitare i vincoli dati allo sviluppatore che ha intenzione di utilizzare i pin disponibili sul microcontrollore. Per questo motivo, praticamente tutti i pin del microcontrollore sono stati riportati su di un connettore a passo 2.54 mm, per semplificare lo sviluppo “in casa” di schede figlie personalizzate.

Le schede base FLEX possono ospitare il microcontrollore dsPIC (R) DSC in due modi diversi: il primo consiste nel fornire il microcontrollore saldato direttamente sulla scheda, mentre il secondo prevede l’utilizzo di uno zoccolo compatibile con i Plug-in Modules (PIM) forniti da Microchip. La disponibilità del montaggio di un PIM permette allo sviluppatore di superare il limite massimo del numero di scritture in flash dei microcontrollori dsPIC (R) DSC. In particolare, una volta raggiunto il limite di programmazione del microcontrollore e’ possibile rimpiazzare il PIM. La scheda base FLEX e’ disponibile in due versioni: Full version, Light version.
I connettori delle due versioni Full e Light delle schede base sono compatibili, in modo tale che una scheda figlia e la relativa applicazione sviluppate per la scheda base versione Full possono essere facilmente spostate verso la scheda base versione Light e viceversa.

FLEX Scheda base: versione Full

FLEX Full

La scheda base FLEX in versione Full integra un alimentatore switching robusto che permette l’uso di svariate sorgenti di alimentazione. Esso accetta voltaggi in ingresso nel range 9 – 36 V. Il segnale di alimentazione e’ poi filtrato ed adattato per generare i livelli di tensione interni a 3,3 e 5 V. Inoltre, la scheda base FLEX in versione Full include in modo nativo una porta USB che può essere utilizzata per il trasferimento dei dati da e verso la scheda e, cosa più importante, come una interfaccia di programmazione per il microcontrollore dsPIC (R) DSC. La scheda Full e’ disponibile opzionalmente con un programmatore compatibile con Microchip ICD2 (ospitato sul microcontrollore PIC18 a bordo), che permette di avere un sistema entro contenuto che include sia la parte di In Circuit Debugging che il microcontrollore senza la necessita’ di acquistare un debuggero o un programmatore a parte.






FLEX Scheda base: versione Light

FLEX Light

La scheda FLEX versione Light, e’ stata disegnata con l’obiettivo di mantenere una dimensione la più compatta possibile. In particolare, la versione Light utilizza un circuito di alimentazione semplificato, e pertanto richiede una alimentazione in generale più stabile della versione Full, come ad esempio quella fornita da una batteria. Inoltre, la versione Light non possiede il supporto USB. Esempi di applicazioni che utilizzano la scheda Flex Light sono applicazioni distribuite alimentate a batteria, come reti di sensori, piccole applicazioni robotiche, acquisizioni di dati da sensori










Schede figlie

Una scheda figlia per le board FLEX e’ una scheda con un insieme di funzioni specializzate che possono essere connesse fisicamente sopra una scheda base (in “piggybacking”) per ottenere in generale delle funzionalità utili per applicazioni specifiche. Evidence S.r.l. e Embedded Solutions S.r.l. propongono un insieme di schede di utilizzo generale per le applicazioni più comuni.
Lo sviluppo “in casa” di schede figlie e’ molto semplice, in quanto i connettori della scheda base utilizzano il passo standard a 2,54 mm. Per questo motivo, le funzionalità delle schede FLEX possono essere estese a piacere senza particolari limiti.

Thru Hole board

La scheda e’ indirizzata per lo sviluppo di piccoli circuiti sviluppati “in casa” con l’obiettivo di essere interfacciati in modo semplice con le schede base FLEX. La scheda millefori espone diverse tipologie di forature che possono essere utilizzate per connettere i componenti pi`u comuni. I pattern marcati nella figura con il termine “piggybacking” sono pin che provengono dai connettori della scheda base FLEX. Ogni pin nella zona dei connettori e’ connesso verso un pin nella zona centrale della scheda.
La restante parte dello spazio e’ diviso nelle tipologie di forature più comuni, come:
1. pattern standard a 2,54 mm;
2. pattern standard a 2,54 mm con linee alternate, utile per connettori RJ45 e RS232;
3. pattern standard a 1,27 mm, utile per saldare dispositivi SMD;
4. pattern standard a 5,08 mm, utile per saldare morsetti;


 

Thru Hole board

 


Multibus
La scheda figlia Multibus è nata per semplificare il lavoro di integrazione di periferiche di comunicazione assieme al microcontrollore Microchip dsPIC (R) DSC presente sulle schede Flex. La scheda multibus è completamente modulare e permette l’utilizzo di un insieme di piccoli moduli aggiuntivi che realizzano l’interfacciamento finale con le varie tipologie di bus. The Multibus board provides the transceivers to the most common interfaces available on the dsPIC chip, like serials, SPI, CANI2C, as well as additional enhancements like the ethernet port.
The Multibus daughter board is composed bye a base board has to be plugged on top of a FLEX Light or a FLEX Full by using the connectors on the FLEX boards. The base board contains a set of jumpers which are needed to configure the different communication devices, as well as a set of “slots” for plug-in modules, and a set of clamps for the connection to the communication buses.

 

Multibus

 

Nella figura, i numeri 1 e 2 sono moduli seriali, 3 e 4 sono moduli CAN, 5 e’ lasciato vuoto, 6 e’ un modulo SPI, 7 e 8 sono moduli ethernet e connettori. Il connettore ethrnet e’ montato sulla scheda Multibus.

Il modulo RS422
RS232 Questo modulo può essere utilizzato per esportare i piedini UART collegati alla periferiche UART sulla dsPIC utilizzando segnali che sono compatibili con la specifica RS422. Il modulo ha tre jumpers JP1 a JP7 che possono essere utilizzati per:
• JP2 e JP5 controllano la terminazione delle due linee RS485;
• (prima linea RS485) JP3 in posizione 1-2 consente la ricezione(RX) dal segnale TXEN del microcontroller (0 = ON); in posizione 2-3 consente la ricezione; se aprire disattiva la RX.
• (prima linea RS485) JP1 in posizione1-2 consente la trasmissione(TX) dal segnale TXEN del microcontroller (1 = ON); in posizione 2-3 consente la TX; se aprire disattiva la TX.
• (seconda linea RS485) JP3 in posizione 1-2 consente la ricezione (RX) dal segnale TXEN del microcontroller (0 = ON); in posizione 2-3 consente la ricezione; se aprire disattiva la RX.
• (seconda linea RS485) JP1 in posizione 1-2 consente la trasmissione (TX) dal segnale TXEN del microcontroller (1 = ON); in posizione 2-3 consente la TX; se aprire disattiva la TX.




Il modulo RS232
RS232 Il modulo può essere utilizzato per esportare i pin collegati UART agli periferiche UART su dsPIC utilizzando segnali qui sono compatibili con RS232 standard.


Il modulo RS485
RS485 Questo modulo può essere utilizzato per esportare i pin UART collegati alle periferiche UART su dsPIC utilizzando segnali chi sono compatibili con RS485 standard. Il modulo ha tre jumpers JP1, JP2, e JP3 che possono essere utilizzati per:
• JP1 controlla la terminazione della linea RS485;
• JP2 in posizione 1-2 consente la ricezione (RX) dal segnale TXEN del microcontroller (0 = ON); in posizione 2-3 consente la ricezione; se aprire disattiva la RX.
• JP3 in posizione 1-2 consente la trasmissione (TX) dal segnale TXEN del microcontroller (1 = ON); in posizione 2-3 consente la TX; se aprire disattiva la TX.



Il modulo CAN
CAN Module Il modulo può essere utilizzato per esportare i pin periferici CAN che sono disponibili su dsPIC utilizzando un transceiver CAN.



Il modulo Ethernet
Ethernet moduleIl modulo può essere utilizzato per esportare la connessione ethernet attraverso il connettore RJ45 disponibile sulla scheda Multibus. Il chip di ethernet utilizzato e’ ENC28J60 di Microchip, chi e’ collegato a dsPIC utilizzando un bus SPI. Questo modulo e’ venduto con il connettore RJ45 che deve essere venduto con la scheda Multibus. La scheda Multibus e’ in genere venduta senza il connettore RJ45.



Il modulo SPI
SPI module Questo modulo può essere utilizzato per esportare uno dei pin periferici SPI chi sono disponibili sul dsPIC. Inoltre, il modulo ha dei componenti che sono utilizzati per proteggere i pin del microcontroller da segnali input che sono compatibili con le specifiche. Il modulo ha quattro jumpers JP1, JP2, JP3 e JP4 che possono essere utilizzati per mettere in alta impedenza rispettivamente, l’uscita digitale, clock, ingresso digitale ed i segnali di chip.


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