ZL10AVR (PL) - Kamamilabs.com - Wiki
 Actions

ZL10AVR (PL)

Opis

Zestaw ZL10AVR umożliwia wszechstronne przetestowanie aplikacji wykonanych z wykorzystaniem mikrokontrolerów z rodziny AVR (ATtiny, ATmega, AT90S). Zestaw wyposażono w 7 podstawek dla mikrokontrolerów w obudowach DIP oraz zestaw popularnych modułów peryferyjnych.

Zl10avr.jpg
Informacje podstawowe

ZL10AVR jest uniwersalnym zestawem uruchomieniowym przeznaczonym dla projektantów wykorzystujących mikrokontrolery z rodziny AVR (AT90S, ATmega i ATtiny w obudowach DIP8, DIP20, DIP28 i DIP40). ZL10AVR wyposażono w 7 podstawek DIP, dzięki czemu można przeprowadzać eksperymenty z niemal wszystkimi mikrokontrolerami z rodziny AVR. Wyboru aktywnej podstawki dokonuje się przestawiając jedną zworę!


Podstawowe parametry zestawu
  • złącze do programowania ISP zgodne ze standardem Kanda STK200 (np. ZL2PRG);
  • interfejs RS232 z konwerterem napięć RS<->TTL;
  • odbiornik podczerwieni przystosowany do współpracy z popularnymi nadajnikami RC5;
  • 4-cyfrowy wyświetlacz LED ze wspólną katodą;
  • 16-przyciskowa klawiatura w układzie matrycowym (4x4 lub 1x4);
  • 16-punktowy, matrycowy wyświetlacz LED;
  • 8 diod LED sterowanych z wybranego portu mikrokontrolera;
  • gniazdo do dołączenia wyświetlacza alfanumerycznego LCD 2 linie x 16 znaków z wbudowanym sterownikiem kompatybilnym z HD44780 (np. LCD1602);
  • gniazdo do dołączenia konwertera UART <-> USB (np. ZL1USB_A);
  • brzęczyk piezoceramiczny;
  • potencjometr umożliwiający podanie na wybrane wejście przetwornika A/C wbudowanego w mikrokontroler napięcia z zakresu 0...5 V;
  • zestaw złącz, na które wyprowadzono linie portów mikrokontrolerów;
  • stabilizatory napięcia zasilającego (zalecane napięcie wejściowe wynosi 9 V, pobór prądu nie przekracza 250 mA).

Obsługiwane układy

  • AT90: AT90S1200, AT90S2313, AT90S2323, AT90S2343
  • ATtiny: ATtiny11, ATtiny12, ATtiny13, ATtiny15, ATtiny25, ATtiny26, ATtiny45, ATtiny85, ATtiny2313
  • ATmega: ATmega8, ATmega16, ATmega32, ATmega48, ATmega88, ATmega161, ATmega162, ATmega163, ATmega164, ATmega168, ATmega323, ATmega324, ATmega644, ATmega8515, ATmega8535


Wyposażenie standardowe
Kod Opis
ZL10AVR
  • Zmontowana płytka bazowa (bez mikrokontrolera i wyświetlacza LCD)
Budowa zestawu

Schemat blokowy zestawu ZL10AVR pokazano poniżej. Większość połączeń konfiguracyjnych realizuje zastosowany w zestawie układ PLD firmy Xilinx. Dzięki standardowym zworkom możliwe jest dołączanie/odłączanie do odpowiednich wyprowadzeń mikrokontrolerów rezonatora kwarcowego, zadajnika napięcia, brzęczyka piezoceramicznego, odbiornika IR, interfejsu RS232 itp.

Zestaw ZL10AVR umożliwia testowanie aplikacji na różnych mikrokontrolerach z rodziny AVR, ale w danej chwili w podstawkach może znajdować się tylko jeden wybrany mikrokontroler.


Zl10avr v3 board configuration pl.png

Schemat blokowy zestawu ZL10AVR


Konfiguracja zestawu
Zl10avr v3 board layout pl.png


Konfiguracja mikrokontrolerów

Aktywna podstawka z mikrokontrolerem jest wybierana za pomocą jumpera zakładanego na złącze JP21.

Pozycja zwory na złączu JP21 Aktywna podstawka
1-2 U4
2-3 U2, U3, U5, U6
3-4 U1, U7


Zl10avr v3 sch sock selector.png


Aktywna (wybrana) podstawka jest wskazywana przez diody LED zamontowane przy odpowiednich podstawkach. Poniżej podano przypisanie typów mikrokontrolerów do podstawek w zestawie ZL10AVR.

Podstawka Mikrokontroler
U1 ATtiny 26
U2 ATmega 32, ATmega 323, ATmega 16, ATmega 163, ATmega 8535, ATmega 164, ATmega 324, ATmega 644
U3 ATmega 8515, ATmega 161, ATmega 162
U4 ATmega 8, ATmega 48, ATmega 88, ATmega 168
U5 ATtiny 2313
U6 AT90S1200, AT90S2313
U7 ATtiny 11, ATtiny 12, ATtiny 13, ATtiny 15, ATtiny 25, ATtiny 45, ATtiny 85, AT90S2323, AT90S2343

Uwaga! Mikrokontrolerów ATtiny11/15 nie można programować w trybie ISP.


Zl10avr v3 active led pl.png
Zl10avr v3 pcb socket.png


Zl10avr v3 sch sock1.png


Zl10avr v3 sch sock2.png


Zl10avr v3 sch sock4.png


Zl10avr v3 sch reset.png


Zl10avr v3 sch sock3.png


W przypadku podstawek U1, U4 i U5 można odłączyć rezonator zewnętrzny od wyprowadzeń X1 i X2. Zalecane konfiguracje zworek przypisanych do odpowiednich podstawek pokazano poniżej.


Konfiguracje zworek przypisanych do podstawki U1

Pozycja JP9 Pozycja JP10 Rezonator X1...
1-2 1-2 ...dołączony do X1 i X2 przy podstawce U3
2-3 2-3 ...odłączony
1-2 2-3 Kombinacja niedozwolona
2-3 1-2 Kombinacja niedozwolona


Konfiguracje zworek przypisanych do podstawki U4

Pozycja JP5 Pozycja JP6 Rezonator X1...
1-2 1-2 ...dołączony do X1 i X2 przy podstawce U6
2-3 2-3 ...odłączony
1-2 2-3 Kombinacja niedozwolona
2-3 1-2 Kombinacja niedozwolona


Konfiguracje zworek przypisanych do podstawki U5

Pozycja JP2 Pozycja JP3 Rezonator X1...
1-2 1-2 ...dołączony do X1 i X2 przy podstawce U2
2-3 2-3 ...odłączony
1-2 2-3 Kombinacja niedozwolona
2-3 1-2 Kombinacja niedozwolona


Zworki JP1 (U7), JP4 (U5), JP7 (U4) i JP11 (U1) są wykorzystywane do dołączenia do mikrokontrolera sygnału /RESET pochodzącego z generatora sygnału zerującego U10, przycisku ręcznego zerowania RESET (S1) i linii /RESET z programatora ISP. Zalecene konfiguracje tych zworek pokazano poniżej.

Możliwe konfiguracje zworki JP1

Pozycja JP1 Zewnętrzny sygnał zerujący...
1-2 ...dołączony do U7
2-3 ...odłączony od U7


Możliwe konfiguracje zworki JP4

JP4 closed pins Zewnętrzny sygnał zerujący...
1-2 ...dołączony do U5
2-3 ...odłączony od U5

Możliwe konfiguracje zworki JP7

JP7 closed pins Zewnętrzny sygnał zerujący...
1-2 ...dołączony do U4
2-3 ...odłączony od U4


Możliwe konfiguracje zworki JP11

JP11 closed pins Zewnętrzny sygnał zerujący...
1-2 ...dołączony do U4
2-3 ...odłączony od U1


Zewnętrzny rezonator i zewnętrzny sygnał zerujący /RESET mogą być dołączone tylko do jednej aktywnej podstawki. W przeciwnym przypadku mikrokontroler nie będzie pracował prawidłowo.


Przykłady konfiguracji płyty bazowej

ATmega32 taktowany sygnałem pochodzącym z zewnętrznego rezonatora

Mikrokontroler zainstalowany w podstawce U2. Konfiguracja zworek:

JP21 (SOCKET) – 2-3 (U2/3/5/6)

JP11 (U1 GRES) – 2-3 (Off)

JP9 (U1 CRYST) – 2-3 (Off)

JP10 (U1 CRYST) – 2-3 (Off)

JP5 (U4 CRYST) – 2-3 (Off)

JP6 (U4 CRYST) – 2-3 (Off)

JP7 (U4 GRES) – 2-3 (Off)

JP2 (U5 CRYST) – 2-3 (Off)

JP3 (U5 CRYST) – 2-3 (Off)

JP4 (U5 GRES) – 2-3 (Off)

JP1 (U7 GRES) – 2-3 (Off)


ATtiny2313 taktowany sygnałem pochodzącym z zewnętrznego rezonatora

Mikrokontroler zainstalowany w podstawce U5. Konfiguracja zworek:

JP21 (SOCKET) – 2-3 (U2/3/5/6)

JP11 (U1 GRES) – 2-3 (Off)

JP9 (U1 CRYST) – 2-3 (Off)

JP10 (U1 CRYST) – 2-3 (Off)

JP5 (U4 CRYST) – 2-3 (Off)

JP6 (U4 CRYST) – 2-3 (Off)

JP7 (U4 GRES) – 2-3 (Off)

JP2 (U5 CRYST) – 1-2 (On)

JP3 (U5 CRYST) – 1-2 (On)

JP4 (U5 GRES) – 1-2 (On)

JP1 (U7 GRES) – 2-3 (Off)


ATtiny2313 taktowany sygnałem pochodzącym z wewnętrznego oscylatora

Mikrokontroler zainstalowany w podstawce U5. Konfiguracja zworek:

JP21 (SOCKET) – 2-3 (U2/3/5/6)

JP11 (U1 GRES) – 2-3 (Off)

JP9 (U1 CRYST) – 2-3 (Off)

JP10 (U1 CRYST) – 2-3 (Off)

JP5 (U4 CRYST) – 2-3 (Off)

JP6 (U4 CRYST) – 2-3 (Off)

JP7 (U4 GRES) – 2-3 (Off)

JP2 (U5 CRYST) – 2-3 (Off)

JP3 (U5 CRYST) – 2-3 (Off)

JP4 (U5 GRES) – 1-2 (On)

JP1 (U7 GRES) – 2-3 (Off)


ATmega8 taktowany sygnałem pochodzącym z zewnętrznego rezonatora

Mikrokontroler zainstalowany w podstawce U4. Konfiguracja zworek:

JP21 (SOCKET) – 1-2 (U4)

JP11 (U1 GRES) – 2-3 (Off)

JP9 (U1 CRYST) – 2-3 (Off)

JP10 (U1 CRYST) – 2-3 (Off)

JP5 (U4 CRYST) – 1-2 (On)

JP6 (U4 CRYST) – 1-2 (On)

JP7 (U4 GRES) – 1-2 (On)

JP2 (U5 CRYST) – 2-3 (Off)

JP3 (U5 CRYST) – 2-3 (Off)

JP4 (U5 GRES) – 2-3 (Off)

JP1 (U7 GRES) – 2-3 (Off)

7-segmentowy wyświetlacz LED

W przypadku zastosowania w testowanej aplikacji multipleksowanego wyświetlacza LED, przewidziano możliwość sterowania ich segmentów z linii jednego z czterech portów: PA, PB, PC lub PD. Wybór portu umożliwia zworka JP17 (LED_DSP). Wybór portu sterującego segmentami powoduje także automatyczne wybranie portu sterującego katodami wyświetlaczy – zgodnie z opisem w tabeli poniżej.

Wybór portów sterujących 7-segmentowymi wyświetlaczami LED (JP17 - LED_DSP)

JP17 Segmenty sterowane przez... Katody wyświetlaczy sterowane przez (MSD...LSD)...
1-2 …PA ...PB(3...0)
2-3 …PB ...PC(3...0)
3-4 …PC ...PD(3...0)
4-5 …PD ...PA(3...0)


Zl10avr v3 sch 7seg led selector.png

Linia LSB (Px0) każdego portu steruje segmentami A wyświetlaczy LED, a linia MSB (Px7) kropką dziesiętną (DP) wyświetlacza.


Connection of LED diplays segments

Segment Linia I/O (x=A/B/C/D)
A Px0
B Px1
C Px2
D Px3
E Px4
F Px5
G Px6
DP Px7


W przypadku wykorzystywania mniejszej (niż 4) liczby wyświetlaczy, można za pomocą przełącznika S2 odłączyć nieaktywne wyświetlacze od portu sterującego wzmacniacze tranzystorowe.


Zl10avr v3 sch 7seg led.png


Zl10avr v3 pcb 7seg led.png


Diody LED

Diody LED można dołączyć do jednego z czterech portów: PORTA, PORTB, PORTC lub PORTD. Wyboru portu dokonuje się zworką JP22 (LEDs).

JP22 Diody LED sterowane przez...
1-2 ...PA
2-3 ...PB
3-4 ...PC
4-5 ...PD


Zl10avr v3 sch leds.png


Zl10avr v3 sch leds selector.png


Zl10avr v3 pcb leds.png


Alfanumeryczny wyświetlacz LCD

W złączu W1 można zamontować alfanumeryczny wyświetlacz LCD ze sterownikiem kompatybilnym z układem HD44780 (może on pracować w trybie 8- lub 4-bitowym). Jego wyprowadzenia dołączono do portów mikrokontrolerów w sposób pokazany poniżej.


Przypisanie sygnałów sterownika LCD do portów mikrokontrolerów

Nazwa wyprowadzenia LCD Numer wyprowadzenia LCD Nazwa linii portu AVR
RS 4 PB0
RW 5 PB1
E 6 PB2
D0 7 PD0
D1 8 PD1
D2 9 PD2
D3 10 PD3
D4 11 PD4
D5 12 PD5
D6 13 PD6
D7 14 PD7


Zl10avr v3 sch lcd.png


Zl10avr v3 pcb lcd.png
Potencjometr (nastawnik napięcia)

Zastosowany na płytce potencjometr R8 służy do podawania napięcia z zakresu 0...+5 V na wejście przetwornika A/C wbudowanego w mikrokontroler (nie wszystkie mikrokontrolery AVR są w taki przetwornik wyposażone!). Poniżej zestawiono możliwe konfiguracje zworek JP24 i JP25.


JP24 JP25 (*) Potencjometr R8...
1-2 1-2 ...odłączony
1-2 2-3 ...dołączony do PA0
2-3 1-2 ...odłączony
2-3 2-3 ...dołączony do PC0

(*) Na warstwie opisowej (Top Overlay) jest błąd: potencjometr R8 jest odłączony, gdy zworka JP25 jest w pozycji On (zwarte piny 1-2). Potencjometr R8 jest dołączony, gdy zworka JP25 jest w pozycji Off (zwarte piny 2-3).

Zl10avr v3 sch potentiometr.png


Zl10avr v3 pcb potentiometer.png
Przetwornik piezoceramiczny

Odtwarzanie dźwięków umożliwia przetwornik piezoceramiczny Gl1, który za pomocą zworki JP23 (SPEAKER) może być dołączany do linii PB0.

JP23 Przetwornik Gl1…
1-2 (On) ...sterowany przez PB0
2-3 (Off) ...odłączony


Zl10avr v3 sch buzzer.png


Zl10avr v3 pcb buzzer.png


Interfejs RS232/USB

Zestaw ZL10AVR wyposażono w:

  • złącze DB9F z konwerterem napięć MAX232;
  • gniazdo JP15 do dołączenia konwertera UART<->USB (ZL1USB_A).

Konfiguracja pracy interfejsu szeregowego jest wykonywana za pomocą zwór JP8, JP12, JP13 i JP14.


Konfiguracja interfejsu szeregowego

Pozycja JP8 Pozycja JP12 Wybrano Pozycja JP13 Pozycja JP14 TxD… RxD… Konfiguracja
- - - 1-2 1-2 ...odłączona ...odłączona Interfejs szeregowy odłączony
- 1-2 ...kanał RxD RS232 1-2 2-3 ...odłączona ...dołączona to PD0 Do mikrokontrolera dołączona wyłącznie linia RxD RS232
- 2-3 ...kanał RxD USB 1-2 2-3 ...odłączona ...dołączona do PD0 Do mikrokontrolera dołączona wyłącznie linia RxD USB
1-2 - ...kanał TxD RS232 2-3 1-2 ...dołączona do PD1 ...odłączona Do mikrokontrolera dołączona wyłącznie linia TxD RS232
2-3 - ...kanał TxD USB 2-3 1-2 ...dołączona do PD1 ...odłączona Do mikrokontrolera dołączona wyłącznie linia TxD USB
1-2 1-2 RS232 (TxD and RxD) 2-3 2-3 ...dołączona do PD1 ...dołączona do PD0 Interfejs szeregowy RS232 dołączony

do mikrokontrolerar

2-3 2-3 ...USB (TxD and RxD) 2-3 2-3 ...dołączona do PD1 ...dołączona do PD0 Konwerter UART<->USB dołączony

do mikrokontrolerar


Zl10avr v3 sch rs.png


Zl10avr v3 pcb rs.png
Odbiornik podczerwieni

Odbiornik podczerwieni TFMS5360 (U12) jest dołączany do wybranego, jednego z dwóch, portów mikrokontrolera. Zworka JP19 służy do dołączania/odłączania wyjścia układu formującego odbiornika U12 od linii I/O mikrokontrolera, natomiast zworka JP20 umożliwia wybranie linii, do której wyjście to jest dołączone.


Konfiguracja odbiornika podczerwieni

JP19 JP20 Wyjście odbiornika IR...
1-2 1-2 ...dołączone do PD2
1-2 2-3 ...dołączone do PB6
2-3 - ...odłączone


Zl10avr v3 sch tfms.png


Zl10avr v3 pcb tfms.png
Matrycowy wyświetlacz LED

Zastosowany na płytce ZL10AVR 16-punktowy wyświetlacz LED można dołączyć do wybranego portu mikrokontrolera za pomocą za pomocą 16-żyłowego płaskiego kabla zakończonego żeńskimi wtyczkami. Rozmieszczenie wyprowadzeń na złączu Zl6 pokazano na rysunku poniżej.


Zl10avr v3 sch leds matrix.png


Zl10avr v3 pcb leds matrix.png
Klawiatura

Na płytce ZL10AVR znajduje się 16 przycisków, które połączono w matrycę 4x4. Klawiatura pracuje w trybie ma- trycowym, gdy zworka JP26 ma zwarte styki 2-3. Sygnały odpowiadające wierszom i kolumnom wyprowadzono na złącze Zl5. Klawiaturę można dołączyć do wybranego portu mikrokontrolera za pomocą 16-żyłowego płaskiego kabla zakończonego żeńskimi wtyczkami. W przypadku, gdy zworka JP26 ma zwarte styki 1-2, uzyskujemy zwykłą klawiaturę 4-przyciskową.


Tryby pracy klawiatury

JP26 Klawiatura pracuje jako...
1-2 ...4-przyciskowa
2-3 ...matrycowa (4 x 4)


Zl10avr v3 sch keyboard.png


Zl10avr v3 pcb keyboard.png


Wyprowadzenia portów wejścia-wyjścia
Zl10avr v3 sch ports.png


Zl10avr v3 pcb ports.png


Złącze ISP

Na rysunku poniżej pokazano rozmieszczenie sygnałów na złączu ISP (JP16), które jest zgodne ze standardem Kanda (STK200). Do współpracy z zestawem zalecanym typem programatora ISP jest ZL2PRG.


Zl10avr v3 sch isp.png


ZL10AVR isp pins.png
Rozmieszczenie sygnałów na złączu ISP (JP16)


Zl10avr v3 pcb isp.png


Schematy
Zl10avr v3 schemat caly str1.png


Zl10avr v3 schemat caly str2.png