Dokumentation der IRIS- und MIB-Adapter

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Otto Hase
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1 Dokumentation der IRIS- und MIB-Adapter Hannes Baumgart E-8 Institut für Nachrichtentechnik September

2 Teil I MIB Adapter Der MIB-Adapter wird auf das MIB-Programmierboard gesteckt. Über mehrere Pfostenstecker sind der ISP-Port und zwei serielle Ports mit TTL-Spannungspegel zugänglich. 1 Beschreibung der Platine Auf der Unterseite des Boards (ohne Beschriftung) befindet sich die 51-polige Hirose- Steckverbindung (männlich). Die (beschriftete) Oberseite ist mit zwei dreipoligen und einem zehnpoligen Pfostenstecker bestückt. Die beiden dreipoligen Stecker stellen zwei serielle Schnittstellen mit TTL-Pegel zur Verfügung. Der ISP-Port ist über die zehnpolige Stiftleiste zugänglich. 1.1 Erratum In der aktuellen Platinenversion darf Pin 3 der ISP-Schnittstelle nicht bestückt werden. 2 Bauteilliste Die folgende Tabelle enthält eine Auflistung der zur Bestückung benötigten Bauteile. In der Spalte Reichelt bzw. Digikey sind die Bestellnummern eingetragen. Dabei ist zu beachten, dass die angegebenen Stiftleisten aus 1x50 bzw. 2x50 Stiften bestehen - diese müssen vor der Bestückung passend zugesägt werden. 2.1 Tabelle Bezeichnung Anzahl Name Reichelt Digikey ISP Anschluss 1 JP1 SL 2X50G 2,54 Serial 0 und 1 2 JP2, JP3 SL 1X50G 2,54 51pin Buchse 1 U$2 H10420CT-ND 2

Die (beschriftete) Oberseite ist mit zwei dreipoligen und einem zehnpoligen Pfostenstecker bestückt. Die beiden dreipoligen Stecker stellen zwei serielle Schnittstellen mit TTL-Pegel zur Verfügung.

3 3 Stromlaufplan 3

4 4 Platinenlayout Die roten Bereiche sind auf dem Toplayer, die blauen auf dem Bottomlayer. Der Hirose- Stecker (männlich!) muss auf der Unterseite montiert werden. Die Pfostenstecker werden auf der Oberseite der Platine bestückt. Auf dem oberen Layer sind auch die Beschriftungen aufgebracht. Diese sind also auch nach Aufstecken des Adapters auf der MIB-Board zu lesen. Die Pins 1 und 2 des ISP-Connectors sind markiert, ebenso wie der Masseanschluss und die Rx- und Tx-Leitung der beiden seriellen Anschlüsse mit TTL-Pegel. Die untere Lage ist als Massefläche ausgeführt. 4

Auf dem oberen Layer sind auch die Beschriftungen aufgebracht. Diese sind also auch nach Aufstecken des Adapters auf der MIB-Board zu lesen.

5 Teil II IRIS Adapter Der IRIS-Adapter wird auf einen IRIS-Knoten gesteckt. Über mehrere Pfostenstecker ist der ISP-Port und die beiden seriellen Schnittstellen mit TTL- und RS232-Pegel. 5 Beschreibung der Platine Auf der Oberseite der Platine befindet sich die 51-polige Hirose-Steckverbindung (weiblich) und die Aufschrift IRIS Adapter. Die Pfostenstecker und der MAX3218 befinden sich auf der Unterseite. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Platine mit nach oben zeigender Unterseite, dabei ist die Schrift richtig herum. Serielle Schnittstellen An der Oberseite stellen zwei dreipolige Pfostenstecker zwei serielle Schnittstellen mit TTL-Pegel bereit. Links ist Serial 0, rechts Serial 1. Die Belegung ist neben den Steckern zu lesen und ist von links nach rechts: Tx, Rx, Masse. Unten links auf der Platine befinden sich zwei serielle Schnittstellen, die RS232-Pegel haben. Die Belegung ist auch hier direkt neben den Pfostensteckern zu lesen. Die Belegung von RS232 0 ist (von links nach rechts) Tx, Rx und Masse, die von RS232 1 ist (von oben nach unten) Masse, Rx, Tx. Senden und Empfangen mit RS232 Damit der IRIS-Knoten über die RS232-Schnittstelle senden kann, muss der FORCEON -Jumper gesetzt sein - dann befindet sich der MAX3218 allerdings immer im aktiven Modus, weshalb ein Strom von ca. 3mA fließt. Während des Sendens steigt dieser auf ca. 50mA. Soll nur über RS232 empfangen werden, so kann der FORCEON -Jumper entfernt werden, damit der MAX3218 automatisch in den Ruhezustand fällt, wenn keine gültigen Daten an einem RS232-Rx-Pin anliegen. Dabei sinkt die Stromaufnahme auf ca. 1µA. Zum Empfangen muss der DIP-Schalter auf ON stehen, sonst kommen die Daten nicht auf dem IRIS-Knoten an. Programmieren per ISP Um den IRIS-Knoten per ISP zu programmieren, müssen beide Schalter des DIP-Schalters ausgeschaltet sein. Da über ISP keine Spannungsversorgung erfolgt, muss der Knoten zusätzlich an eine Spannungsquelle angeschlossen sein. Versorgungsspannung Wenn der IRIS-Knoten dauerhaft mit Spannung versorgt werden soll und daher keine Batterien auf dem Knoten benutzt werden sollen, dann kann dies durch Anschluss einer Spannungsquelle an den IRIS-Adapter geschehen. Masseverbindungen sind nicht nur in der Lötmatrix sondern auch an allen vier seriellen Schnittstellen vorhanden. Der positive Pol der Spannungsquelle kann auch in der Lötmatrix angeschlossen werden oder an den Pin des FORCEON -Jumpers, der näher am Rande der Platine liegt. 5.1 Errata Bei der aktuellen Version des IRIS-Adapters tritt das Problem auf, dass der IRIS-Knoten über die Programmierschnittstelle eine ausreichende Spannungsversorgung erhält. Daher lässt er sich, solange das ISP-Kabel verbunden ist, nicht ausschalten (auch nicht durch 5

Die Pfostenstecker und der MAX3218 befinden sich auf der Unterseite. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Platine mit nach oben zeigender Unterseite, dabei ist die Schrift richtig herum.

6 Entfernen der Batterien). Dieses Problem wird in der folgenden Platinenrevision behoben. Im Moment lässt es sich umgehen, indem in jede ISP-Leitung ein 1kω-Widerstand eingelötet wird. Darüber hinaus darf Pin 3 der ISP-Schnittstelle nicht bestückt werden. 6 Bauteilliste Die folgende Tabelle enthält eine Auflistung der zur Bestückung benötigten Bauteile. In der Spalte Reichelt bzw. Digikey sind die Bestellnummern eingetragen. Dabei ist zu beachten, dass die angegebenen Stiftleisten aus 1x50 bzw. 2x50 Stiften bestehen - diese müssen vor der Bestückung passend zugesägt werden. 6.1 Tabelle Bezeichnung Anzahl Name Reichelt Digikey 22µF/6,3V, tantal, Typ 5 C1 SMD TAN.22/6,3 C 1µ/16V, tantal, Typ A 4 C2...5 SMD TAN.1,0/16 100nF Kondensator, 5 C X7R-G N 0603 Schottky Diode 30V, 1 D1 BAR 43 SMD 200mA, SOT23 Serial 0 und 1 2 JP1, JP2 SL 1X50G 2,54 ISP Anschluss 1 JP3 SL 2X50G 2,54 FORCEON Jumper 1 JP4 SL 1X50G 2,54 RS232 0 und 1 2 JP5, JP6 SL 1X50G 2,54 Induktivität 1 L1 L-PIS µ 15µH/0,23Ω/900mA Rote 0603 LED, 1 LED1 SMD-LED 0603 RT INV ALID 270Ω 0603 Widerstand 1 R1 P270GCT-ND 10kΩ 0603 Widerstand 1 R2 P10KGCT-ND 2fach SMD-DIP-Schalter 1 S1 51pin Hirose weiblich 1 U$1 H10408CT-ND RS232 TX/RX 1 U$2 MAX3218CAP+-ND MAX3218, SSOP20 6

Digikey sind die Bestellnummern eingetragen. Dabei ist zu beachten, dass die angegebenen Stiftleisten aus 1x50 bzw. 2x50 Stiften bestehen - diese müssen vor der Bestückung passend zugesägt werden. 6.

7 7 Stromlaufplan 7

8 8 Platinenlayout 8.1 Top Layer 8.2 Bottom Layer 8

9 9 IRIS-Belegung PIN IRIS-Name ATmega1281 Port ATmega1281 Special Bemerkungen 1 GND GND GND 2 VCC VCC VCC 3 INT3 PE7 ICP3/INT7 gecheckt 4 INT2 PE6 T3/INT6 gecheckt 5 INT1 PE5 OC3C/INT5 gecheckt 6 INT0 PE4 OC3B/INT4 gecheckt 7 CC_CCA PA5 (nicht prüfbar) AD5 belegt, RF230 Ausgang 8 LED3 PA0 AD0 gecheckt 9 LED2 PA1 AD1 gecheckt 10 LED1 PA2 AD2 gecheckt 11 RD PG1 RD gecheckt 12 WR PG0 WR gecheckt 13 ALE PG2 ALE gecheckt 14 PW7 PC7 A15 gecheckt 15 USART1_CLK PD5 /XCK1 (immer 1.2v) gecheckt 16 PROG_MOSI PB2 (nicht prüfbar) MOSI/PCINT2 belegt, verbunden mit PROG_MISO PB3 (nicht prüfbar) MISO/PCINT3 belegt, verbunden mit SPI_CLK PB1 SCK/PCINT1 gecheckt 19 UART1_RXD PD2 RXD1/INT2 ( v) gecheckt 20 UART1_TXD PD3 TXD1/INT3 ( v) gecheckt 21 I 2 C_CLK PD0 SCL/INT0 gecheckt 22 I 2 C_DATA PD1 SDA/INT1 gecheckt 23 PWM0 PB4 OC2A/PCINT4 gecheckt 24 PWM1A PB5 OC1A/PCINT5 gecheckt 25 AC+ PE2 XCK0/AIN0 gecheckt 26 AC- PE3 OC3A/AIN1 gecheckt 27 UART_RXD0 PE0 RXD0 gecheckt, verbunden mit UART_TXD0 PE1 TXD0 ( v) gecheckt, verbunden mit PW0 PC0 A8 gecheckt 30 PW1 PC1 A9 gecheckt 31 PW2 PC2 A10 gecheckt 32 PW3 PC3 A11 gecheckt 33 PW4 PC4 A12 gecheckt 34 PW5 PC5 A13 gecheckt 35 PW6 PC6 A14 gecheckt 36 ADC7/TDI PF7 TDI gecheckt 37 ADC6/TDO PF6 TDO gecheckt 38 ADC5 PF5 TMS gecheckt 39 ADC4 PF4 TCK gecheckt 40 ADC3 PF3 ADC3 gecheckt 41 ADC2 PF2 ADC2 gecheckt 42 ADC1 PF1 ADC1 gecheckt 43 ADC0 PF0 ADC0 gecheckt 44 THERM_PWR PA7 AD7 gecheckt 45 THRU1 n.c. n.c. 46 THRU2 n.c. n.c. 47 THRU3 n.c. n.c. 48 RSTN (reset) RST RST 49 PWM1B PB6 OC1B/PCINT6 gecheckt 50 VCC VCC VCC 51 GND GND GND 9

ALE PG2 ALE gecheckt 14 PW7 PC7 A15 gecheckt 15 USART1_CLK PD5 /XCK1 (immer 1.

10 10 Belegung der Lötpunktmatrix 10.1 Top Layer frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei V CC (2/50) frei G ND (1/51) frei V CC (2/50) frei G ND (1/51) frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei G ND (1/51) V CC (2/50) PW M 1B (49) PW M 0 (23) I2C_CLK (21) frei frei INT0 (6) INT1 (5) INT2 (4) INT3 (3) PW M 1A (24) PW 7 (14) PW 6 (35) PW 5 (34) PW 4 (33) PW 3 (32) PW 2 (31) PW 1 (30) PW 0 (29) frei frei frei frei frei frei frei frei frei ADC0 (43) ADC1 (42) I2C_DATA (22) ADC2 (41) ADC3 (40) ADC4 (39) ADC5 (38) ADC6 (37) ADC7 (36) Ziffern in Klammern geben die Anschlussposition am Hirose-Stecker an Bottom Layer frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei G ND (1/51) frei V CC (2/50) frei G ND (1/51) frei V CC (2/50) frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei frei INT3 (3) INT2 (4) INT1 (5) INT0 (6) frei frei I2C_CLK (21) PW M 0 (23) PW M 1B (49) V CC (2/50) G ND (1/51) PW 0 (29) PW 1 (30) PW 2 (31) PW 3 (32) PW 4 (33) PW 5 (34) PW 6 (35) PW 7 (14) PW M 1A (24) frei frei frei frei frei frei frei frei frei ADC7 (36) ADC6 (37) ADC5 (38) ADC4 (39) ADC3 (40) ADC2 (41) I2C_DATA (22) ADC1 (42) ADC0 (43)