ATXMega Experimentierboard
Version 2
Aktuell ist die Version 2 dieses Boards in der Entwicklung, die sich in folgenden Punkten von der ersten Version unterscheidet:
- ATXMEGA256A3BU
- Onboard USB
- RTC
- FT232RL Optional als USB-UART Bridge
- Backup Batterie für die RTC
- Spannungsversorgung über USB oder Klemmleiste
- CAN-Pegelwandler am UART für PoorMansCAN
- Sockel für Bluetooth Modul
Links:
USB Stack: http://www.fourwalledcubicle.com/LUFA.php
USB Bootloader von Atmel: http://www.atmel.com/Images/doc8429.pdf
Motivation
Wir haben ein Experimentierboard gesucht, mit dem man Projekte wie den Solarzellenprüfstand schneller als momentan voran treiben kann. Die Wahl des Microcontrollers fiel dabei auf den AT XMega128 A1, weil dessen Register deutlich besser strukturiert sind als die seiner kleineren AT Mega-Brüder und er desweiteren viel mehr Ports besitzt, was ganz neue Möglichkeiten offenbart.
Allgemeines
Das Layouten des AT XMega128A1 im 100TQFP-Gehäuse ist nun allein aufgrund seiner VCC und GND-Anschlüsse schon eine Sysiphusarbeit. Um diese Arbeit nur einmal machen zu müssen, haben wir uns für ein Break-Out-Board entschieden. Dieses Breakoutboard soll dann über ein Stecksystem, wie es auch beim PC104-Standard zum Einsatz kommt, mit Sensor- und Aktorplatinen bestückt werden können. Dazu wurden links und rechts am Board Versorgungsspannung, GND und die Ports A,B,C,D,E und F heraus geführt. Die Ports J,K und L wurden nach unten heraus geführt, da sie nur zur Anbindung externen RAMs benötigt werden. Über die Ports P und O wurden Taster und LEDs angeschlossen und an der Front des Break-Out-Boards plaziert. Desweiteren ist an Port D eine microSD-Karte angeschlossen, deren Sockel ebenfalls auf der Basisplatine Platz findet.
Schaltplan
Basisplatine
Prototypen Platine (mit Display)
Layout
Basisplatine
Prototypen Platine (mit Display)
Teileliste
Basisplatine V3.0
Bauteile |
Bezeichnung/Typ/Wert |
Menge |
Lieferant: Bestellnummer |
Bemerkung |
LED1, LED2, LED3, LED5 |
|
4 |
Reichelt: SMD-LED 1206 GN |
|
C13, C15, C23 |
1µF |
3 |
Reichelt: X7R-G1206 1,0/50 |
|
R7 |
1M |
1 |
Reichelt: SMD-0805 1,00M |
|
C21 |
4.7nF |
1 |
Reichelt: X7R-G0805 4,7N |
|
C12 |
10µF |
1 |
Reichelt: VF 10/35 K-C |
|
C20 |
10µF, 10V, Tantal-C (!) |
1 |
Reichelt: SMD TAN.10/16 |
|
R1, R2 |
10k |
2 |
Reichelt: SMD-0805 10,0K |
|
C27 |
10n |
1 |
Reichelt: X7R-G0805 10n |
|
C19 |
22µF, 20V, Tantal-D (!) |
1 |
Reichelt: SMD TAN.22/20 |
|
C14, C16 |
22p |
2 |
Reichelt: X7R-G0805 22p |
|
R114, R115, R118 |
50k |
3 |
Reichelt: SMD-0805 47,0K |
|
C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C17, C18, C22, C24, C26, C118 |
100n |
17 |
Reichelt: X7R-G0805 100n |
|
R3, R4, R5, R6, R8 |
120R |
4 |
Reichelt: SMD-0805 120 |
|
F1 |
500mA |
1 |
Farnell: 1596993 |
|
X1 |
32768Hz |
1 |
Reichelt: 0,032768 |
|
U$71 |
BAT-KZH20SMD2 |
1 |
Reichelt: KZH 20SMD-2 |
|
T1, T2, T3, T4 |
BSS123 |
4 |
Reichelt: BSS 123 SMD |
|
D2 |
ESD_SUPRESSOR_USB |
1 |
Farnell: 1825875 |
|
IC4 |
FT232RL |
1 |
Reichelt: FT 232 RL |
|
L1, L2 |
Ferrit Bead |
2 |
Reichelt: BLM21PG 331 |
|
IC2 |
LM1117-33 |
1 |
Reichelt: TS 1117 CW33 |
|
D1, D3 |
MBRS140 |
2 |
Reichelt: MBRS 140 SMD |
|
S1, S2, S3 |
PHAP3301 |
3 |
Taster 3301 |
|
J3 |
PMC_AKL182 |
1 |
Reichelt: AKL 183-04 und AKL 169-04 |
|
J5 |
RS232_6PINHW |
1 |
Reichelt: WSL 6G |
|
IC3 |
SN65HVD230 |
1 |
Reichelt: SN 65HVD230D |
|
USB1 |
USB-B-H |
1 |
Reichelt: USB BW |
|
IC1 |
XMEGA-A3TQFP |
1 |
Farnell: 2066305 |
|
|
PC104 Stecker |
2 |
Reichelt: PC104 40L-12 |
|
J104 |
JAE ST1 |
1 |
Farnell: 1702072 |
|
Prototypenplatine (mit Display)
Name |
Bezeichnung/Typ/Wert |
Menge |
Lieferant:Bestellnummer |
Bemerkungen |
J3, J4, J5, J6, J7, J8 |
ML10 |
6 |
Reichelt: WSL 10G |
|
R3 |
10k 0805 |
1 |
Reichelt: SMD-0805 10,0K |
|
R2 |
Vorwiderstand Displaybeleuchtung |
1 |
|
Wert muss man sich noch überlegen |
C13, C15 |
10µF 1206 |
2 |
Reichelt: X7R-G1206 1,0/50 |
|
C1 |
100n 0805 |
1 |
Reichelt: X7R-G0805 100N |
|
IC2 |
ATMega8 |
1 |
|
|
J1 |
Buchsenleiste |
4 |
Reichelt: BL 2X10G 2,54 |
|
IC1 |
Buchsenleiste |
2 |
Reichelt: BL 1X10G 2,00 |
|
IC1 |
DIP204B-4NLW |
1 |
Reichelt: LCD 204SW DIP |
|
R1 |
Poti für Kontrastregelung |
1 |
Reichelt: PT 6-L 2,5K |
|
Bilder
Downloads
xmega-base_1.1.zip CAD-Daten der Basisplatine im Eagle Format
xmega-prototyping_1.1.zip CAD-Daten der Erweiterungsplatine mit Display im Eagle Format
xmega-board.lbr Eagle Bibliothek mit dem Steckverbinder für Erweiterungsplatinen
History
Basis-Board
- 2011-02-16 v1.1
- Tantal Kondensatoren hinzugefügt, da die LDO's geschwungen haben
Prototyping-Board
- 2011-02-16 v1.1
- Poti zur Kontrastregelung verschoben.
- Stromversorgung der Displaybeleuchtung nun an 5V
- Quarz hinzugefügt
ToDo's
Rauschen auf der 3,3V-Versorgungsspannung des Mikrocontrollers. Hinzufügen eines 100µF 16V Elkos löst das Problem vermutlich vollständig. Eventuell sollte auf der Analogversorgungsspannung beim nächsten Layout ebenfalls ein größerer zusätzlicher Blockkondensator vorgesehen werden. - FET zum abschalten der SD-Karte (wie Elm-Chan) einbauen.
- irgendwas zur besseren bedienbarkeit der resettasters ausdenken