ATMEGA128 MINI MODUŁ VE-APS-1406 Wstęp Instrukcja użytkownika Opis Instrukcja prezentuje mini moduł z mikrokontrolerem rodziny AVR (firmy ATMEL) Atmega128 w obudowie TQFP 64. Procesor ATmega128 wyposażony jest w m.in.: 10-bitowy 8 kanałowy przetwornik A/C, 128 kb pamięci Flash (programu), 4kB pamięci EEPROM (danych), 6 kanałów PWM, programowanie w układzie (ISP), zegar do 16MHz, zegar czasu rzeczywistego (RTC). Pozwala to na zastosowania w nawet bardzo wymagających aplikacjach jak sterowanie falownikiem czy kontroler ATA dysku twardego. Nie przeszkadza to oczywiście na zastosowanie w prostszych zadaniach. Wygodne programowanie w systemie (ISP), wyprowadzone i opisane wszystkie porty, płytka skonstruowana tak by pasowała do podstawki precyzyjnej DIL 64P, co daje możliwość łatwego zastosowania w różnych układach. Wszystko to sprzyja szybkiemu i sprawnemu testowaniu oprogramowania. Moduł zawiera: wydajny i energooszczędny mikrokontroler ATMega128, dodatkową zewnętrzną pamięć Data-Flash 4Mbit, układ komunikacji szeregowej RS232 (dwa porty), wyprowadzenia wszystkich portów mikrokontrolera, RESET i sygnalizacja zasilania, dodatkowa dioda sygnalizacyjna (PB7), układ wyprowadzeń zgodny z podstawka precyzyjną DIL64. Rysunek 1. Widok modułu 1406-12.2004-02 - 1 - MikroVega
Układ powinien być zasilany napięciem od 2.7V do 5V zależnie od wersji. Bardzo ważna jest przy tym polaryzacja!. Uwaga! Złe podłączenie zasilania grozi uszkodzeniem całego modułu. Wszystkie porty procesora są wyprowadzone na krawędź płytki. Widok rozłożenia wyprowadzeń w złączach zaprezentowany jest w dalszej części przewodnika wraz z zaznaczeniem alternatywnej funkcji danego portu i oryginalnym opisem. Rysunek 2. Rozmieszczenie poszczególnych elementów na obwodzie drukowanym modułu Obecność napięcia sygnalizowana jest poprzez świecenie diody LED (oznaczonej na obwodzie drukowanym POWER). Moduł wyposażony jest w układ resetu procesora (po włączeniu zasilania) oraz przycisk do ręcznego restartu. Programowanie odbywa się poprzez złącze ISP. Do niego należy podłączyć programator procesorów AVR. Rozmieszczenie wyprowadzeń w tym złączu jest zgodne z zaleceniami ATMEL. Więcej informacji o programowaniu znajduje się w instrukcji programatora VE-APS-1404. Układ wyposażony jest w dwa wyjścia szeregowe: UART0 i UART1. Odpowiednią konwersję sygnałów do standardu RS232 zapewnia układ MAX232. Wewnętrzny układ czasu rzeczywistego RTC procesora posiada własny rezonator kwarcowy oznaczony X2. Na rysunku 3 przedstawiono procesor ATmega128 ze wszystkimi wyprowadzeniami z zaznaczeniem dodatkowych funkcji pełnionych przez poszczególne porty (na podstawie dokumentacji producenta ATMEL Atmega128). Do siódmego wyprowadzenia portu B PB7 podłączona jest dioda LED. Może być ona wykorzystywana dowolnie w programie. Stan niski powoduje jej zaświecenie. Rysunek 3. Atmega128 wyprowadzenia 1406-12.2004-02 - 2 - MikroVega
Moduł zawiera ponadto zewnętrzną pamięć Data-Flash AT45DB041B firmy ATMEL. Do wykorzystania jest 4 325 376 bity poprzez dwa bufory po 264 bity każdy. Więcej szczegółów szukać należy w nocie aplikacyjnej producenta (ATMEL). Sposób podłączenia pamięci do układu mikrokontrolera przedstawiony jest na rysunku 4. Rysunek 4. Połączenia układu pamięci Flash 1406-12.2004-02 - 3 - MikroVega
Schematy Schemat podłączeń mikroprocesora. 1406-12.2004-02 - 4 - MikroVega
Schemat podłączeń peryferiów. 1406-12.2004-02 - 5 - MikroVega
Schemat podłączeń gniazd. 1406-12.2004-02 - 6 - MikroVega
Schemat zasilania. 1406-12.2004-02 - 7 - MikroVega
Wykaz elementów Dane techniczne Rezystory R1, R3, R5, R6, R7, R8 R2, R4 Kondensatory C1 C2, C3, C4, C13, C14 C5 C6, C7, C8, C9 C10 C11, C12 4,7kΩ 220Ω 100µF 100nF 10nF 1µF 10µF 22pF (SMD 0603) (SMD 0603) (SMD) (SMD 0603) (SMD 0603) (SMD 0805) (SMD 1210) (SMD 0603) Wymiary płytki: Napięcie zasilania modułu: Procesor: Wersja ATmega128 Wersja ATmega128L ~ 27x84x18 [mm] (szer./dł./wys.) DC 2.7 5 [V] Atmega128 lub Atmega128L zegar: 0 16 [MHz] napięcie zasilania: 4,5 5,5 [V] zegar: 0 8 [MHz] napięcie zasilania: 2,7 5,5 [V] Dławiki L1 100nH (SMD 1210) Złącze programujące: szeregowe, zgodne z STK200 oraz JTAG-ICE Półprzewodniki D1 (POWER) D2, D4 D3 (PB7) D5 U1 LED BAS16 LED BAV99 ATmega128 lub ATmega128L (SMD 0805) (SMD SOT23) (SMD 0805) (SMD SOT23) (SMD TQFP64) Na kolejnych stronach przedstawiono widok złącz na płytce modułu. U3 U4 MAX232 AT45DB041B (SO16) (SO8) Różne S1 (FLASH EN.) S2 (W.PROTECT) P1 (RESET) X1 (rezonator kwarcowy) 16MHz lub inny (2PIN 1x2) (2PIN 1x2) (SMD) X2 (RTC) J1 (część DIL64) J2 (część DIL64) J3 (UART1) J4 (UART0) J5 (ISP) J6 (JTAG) 32,768kHz PF PA PG PC PE PB PD (32PIN 1x32) (32PIN 1x32) (3PIN 1x3) (3PIN 1x3) (6PIN 2x3) (10PIN 2x5) 1406-12.2004-02 - 8 - MikroVega
Złącza modułu Pin złącza Pin µp 1 AVCC - DC + 2.7 5V Funkcja alternatywna / Opis 2 AREF - Analog reference ADC 3 PF0 ADC0 ADC input channel 0 4 PF1 ADC1 ADC input channel 1 5 PF2 ADC2 ADC input channel 2 6 PF3 ADC3 ADC input channel 3 7 PF4 ADC4/TCK ADC input channel 4 or JTAG Test ClocK 8 PF5 ADC5/TMS ADC input channel 5 or JTAG Test Mode Select 9 PF6 ADC6/TDO ADC input channel 6 or JTAG Test Data Output 10 PF7 ADC7/TDI ADC input channel 7 or JTAG Test Data Input 11 PA0 AD0 External memory interface address and data bit 0 12 PA1 AD1 External memory interface address and data bit 1 13 PA2 AD2 External memory interface address and data bit 2 14 PA3 AD3 External memory interface address and data bit 3 15 PA4 AD4 External memory interface address and data bit 4 19 PA5 AD5 External memory interface address and data bit 5 20 PA6 AD6 External memory interface address and data bit 6 21 PA7 AD7 External memory interface address and data bit 7 22 PG2 ALE Address Latch Enable to external memory 23 PC7 AD15 External memory interface address and data bit 15 24 PC6 AD14 External memory interface address and data bit 14 25 PC5 AD13 External memory interface address and data bit 13 26 PC4 AD12 External memory interface address and data bit 12 27 PC3 AD11 External memory interface address and data bit 11 28 PC2 AD10 External memory interface address and data bit 10 29 PC1 AD9 External memory interface address and data bit 9 30 PC0 AD8 External memory interface address and data bit 8 31 PG1 RD Read strobe to external memory 32 PG0 WR Write strobe to external memory 1406-12.2004-02 - 9 - MikroVega
Pin złącza Pin µp 1 - NC Funkcja alternatywna / Opis 2 - NC 3 PE0 PDI/RXD0 Programming Data Input or UART0 Receive Pin 4 PE1 PDO/TXD0 Programming Data Output or UART0 Transmit Pin 5 PE2 AIN0/XCK0 Analog Comparator Positive Input or USART0 external clock input/output 6 PE3 AIN1/OC3A 7 PE4 INT4/OC3B 8 PE5 INT5/OC3C Analog Comparator Negative Input or Output Compare and PWM Output A for Timer/Counter3 External Interrupt4 Input or Output Compare and PWM Output B for Timer/Counter3 External Interrupt 5 Input or Output Compare and PWM Output C for Timer/Counter3 9 PE6 INT6/ T3 External Interrupt 6 Input or Timer/Counter3 Clock Input 10 PE7 INT7/IC3 External Interrupt 7 Input or Timer/Counter3 Input Capture Trigger 11 PB0 SS SPI Slave Select input 12 PB1 SCK SPI Bus Serial Clock 13 PB2 MOSI SPI Bus Master Output/Slave Input 14 PB3 MISO SPI Bus Master Input/Slave Output 15 PB4 OC0 Output Compare and PWM Output for Timer/Counter0 19 PB5 OC1A Output Compare and PWM Output A for Timer/Counter1 20 PB6 OC1B Output Compare and PWM Output B for Timer/Counter1 21 PB7 OC2/OC1C Output Compare and PWM Output for Timer/Counter2 or Output Compare and PWM Output C for Timer/Counter1 22 RESET - Reset 23 GND - GND 24 VCC - DC + 2.7 5V 25 PD0 INT0/SCL External Interrupt0 Input or TWI Serial Clock 26 PD1 INT1/SDA External Interrupt1 Input or TWI Serial Data 27 PD2 INT2/RXD1 External Interrupt2 Input or UART1 Receive Pin 28 PD3 INT3/TXD1 External Interrupt3 Input or UART1 Transmit Pin 29 PD4 IC1 Timer/Counter1 Input Capture Trigger 30 PD5 XCK1 USART1 External Clock Input/Output 31 PD6 T1 Timer/Counter1 Clock Input 32 PD7 T2 Timer/Counter2 Clock Input 1406-12.2004-02 - 10 - MikroVega
Pin złącza Opis 1 MISO (PDO) 2 VCC 3 SCK 4 MOSI (PDI) 5 RESET 6 GND Pin złącza Opis 1 TCK 2 GND 3 TDO 4 VCC 5 TMS 6 RESET 7 VCC 8-9 TDI 10 GND Rozwiązywanie problemów Problem Przyczyna Rozwiązanie dioda zasilania nie świeci brak napięcia zasilającego sprawdź podłączenia zasilania procesor nie jest wykrywany przez aplikację programatora 1. brak zasilania modułu 2. złe podłączenie Programatora 1. sprawdź podłączenie zasilania 2. sprawdź poprawność włożenia wtyku programatora Kontakt W razie problemów prosimy o kontakt drogą elektroniczną na adres mikrovega@mikrovega.pl. Będziemy wdzięczni za wszelkie spostrzeżenia i uwagi odnośnie zarówno samego modułu jak również niniejszej instrukcji. 1406-12.2004-02 - 11 - MikroVega