dsRRBOARD: Placa Entrenadora Multimicro
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Saturday, 10 February 2007 12:11

dsRRBOARD

La dsRRBOARD es una placa entrenadora de propósito general cuyo objetivo básico es publicar los puertos de los microcontroladores utilizados en formato RRBUS con conector IDC-10, de manera que facilite la expermientación con prácticamente cualquier tipo de microcontrolador PIC o dsPIC de cualquier familia.



La filosofía del diseño de la dsRRBOARD consiste en meter en una placa base todo lo necesario para alimentar, oscilar, configurar y comunicar al exterior a un microcontrolador PIC o dsPIC de cualquier familia. Para ello, la placa dispone de un conector PCI central sobre el que se pinchará un zócalo con el microcontrolador en cuestión.

Dicho conector PCI dispone de 120 contactos distribuidos de la siguiente forma:

CARA 1


CARA 2

PosFunción PosFunción
1GND 61LED10
2Vdd5V 62F0
3Vdd3,3V 63F7
4OSC1 64F1
5OSC2 65F6
6PGC 66F2
7PGD 67F5
8Vpp 68F3
9D+ 69F4
10D- 70LED02
11RX 71A15
12TX 72A9
13LED01 73A10
14A0 74A13
15A7 75A14
16A1 76A12
17A6 77LED04
18A2 78B8/H0
19A5 79B15/H7
20A3 80B9/H1
21A4 81B14/H6
22LED03 82B10/H2
23B0 83B13/H5
24B7 84B11/H3
25B1 85B12/H4
26B6 86LED06
27B2 87C12
28B5 88E8
29B3 89C13
30B4 90F8
31LED05 91C14
32C0 92E9
33C7 93C15
34C1 94LED08
35C6 95D8/J0
36C2 96D15/J7
37C5 97D9/J1
38C3 98D14/J6
39C4 99D10/J2
40LED07 100D13/J5
41D0 101D11/J3
42D7 102D12/J4
43D1 103LED11
44D6 104G0
45D2 105G7
46D5 106G1
47D3 107G6
48D4 108G2
49LED09 109G5
50E0 110G3
51E7 111G4
52E1 112LED12
53E6 113G8
54E2 114G15
55E5 115G9
56E3 116G14
57E4 117F12
58Vdd3,3V 118G13
59Vdd5V 119F13
60GND 120G12

 Esta configuración de los 120 pines satisface las siguientes condiciones:

  • los puertos que utilizan los micros pequeños se han puesto en la cara de pistas del zócalo, facilitando que puedan hacerse placas de zócalos a una sóla cara. Si no estoy confundido, podrían hacerse zócalos a una sóla cara para los micros 16F 18pin, 16F 28pin, 16F 40pin, 16F 44pin, 18F 28pin, 18F 40pin y 18F 44pin.
  • la alimentación, el ICSP y los puertos de comunicación Serie y USB también se suben por la misma cara. Reservamos la cara TOP para puertos que sólo se utilizan en dsPIC o en PIC de mucho tamaño.
  • desde el zócalo bajo una señal por cada IDC que esté activo en función del tamaño del micro. En la placa madre dicha señal se interpretará encendiendo un Led junto al IDC activo. De esta manera, en función del micro que pinchemos se encenderán unos u otros IDC lo que nos permitirá identificar fácilmente dónde conectar nuestros periféricos.

El esquemático de la dsRRBOARD está disponible en la zona de Descargas, o haciendo clic en la imagen:

Esquemático

Veamos ahora parte a parte cada módulo de la placa.

Alimentación

La dsRRBOARD se puede alimentar de cuatro formas distintas:

  • a través del jack de alimentacion, que entra directo a los reguladores LM7805, por lo que dicha alimentación debe estar dentro de los márgenes que dichos reguladores admiten. Típicamente podremos usar una alimentación de 9V a 12V para que todo funcione perfectamente y sin "calentones".  Para ello el Jumper JP1 debe estar colocado en la posición 1-2 (5V Ext).
  • si está conectado al PC a través de cualquiera de los conectores USB, la dsRRBOARD puede ser alimentada directamente con los 5V del bus USB. Para ello el Jumper JP1 debe estar colocado en la posición 2-3 (5V USB).
  • también podemos meter 5V desde una fuente externa estabilizada directamente por la clema de 5V. En este caso, la posición del jumper JP1 es indiferente, aunque recomiendo ponerlo en 1-2 (5V Ext) para evitar que pueda provocar algún daño en el USB del PC al inyectarle 5V desde fuera.
  • los 5V vitales también pueden llegar desde el conector ICSP, si tu programador dispone de esa opción. Para ello, la posición 8 del microswitch (Vdd) debe estar activada. En este caso, la posición del jumper JP1 es indiferente, aunque recomiendo ponerlo en 1-2 (5V Ext).

Alimentación

Consejos de montaje
  1. el regulador LM317 no comparte la misma masa en su chasis que los dos LM7805, por lo que habrá que aislarlo eléctricamente del disipador. En mi caso como se aprecia en la foto he utilizado una mica. Otra opción es utilizar disipadores individuales.
  2. debajo del disipador están las dos resistencias que utiliza el LM317 (R13 y R14) y no aparecen en la foto. Conviene soldarlas antes que los reguladores porque de lo contrario luego será más complicado.

Puertos

La dsRRBOARD tiene divididos los puertos que publica en dos partes; los he llamado Puertos comunes y Puertos especiales

Puertos comunes

Están situados en la parte superior de la dsRRBOARD por una razón de peso. El zócalo insertado en el bus PCI podrá ser un circuito de simple cara cuando el PIC / dsPIC así lo permita por su simpleza. En estos casos, la cara de pistas de dicho zócalo apuntará hacia la parte superior de la dsRRBOARD y, por tanto, en esa zona es donde están los puertos más frecuentes en los PIC / dsPIC simples.

Son los siguientes:

  • PORTA[0..7]
  • PORTB[0..7]
  • PORTC[0..7]
  • PORTD[0..7]
  • PORTE[0..7]

Puertos especiales

Por la misma razón que explicaba en el apartado anterior, estos puertos están orientados hacia la cara de componentes del zócalo PCI, y son los utilizados por algunos PIC de gran patillaje y la mayoría de dsPIC30F y dsPIC33F.
Son los siguientes:
  • PORTA[8..15]
  • PORTB[8..15] o PORTH[0..7]: no hay ningún PIC que tenga las dos opciones, por lo que se utiliza el mismo conector IDC-10.
  • PORTC[12..15] + PORTE[8..9] + PORTF[8]
  • PORTD[8..15]] o PORTJ[0..7]: no hay ningún PIC que tenga las dos opciones, por lo que se utiliza el mismo conector IDC-10.
  • PORTF[0..7]
  • PORTG[0..7]
  • PORTG[8..9] + PORTF[12..13] + PORTG[12..15]

Puertos

Consejos de montaje
  • Hay que tener la precaución de dejar la muesca de los conectores IDC-10 siempre hacia la parte exterior de la PCB.
  • Los leds que indican la activación de cada puerto deben estar a ras de placa; de lo contrario pueden dificultar la conexión de determinados periféricos a los conectores IDC-10.

Conector PCI y expansores

El conector PCI es el corazón de la dsRRBOARD ya que es donde se pincha el microcontrolador que vayamos a utilizar. Suele ser un conector difícil de encontrar en tiendas de electrónica, pero muy fácil de conseguir en chatarra informática, dado que forma parte de cualquier placa madre de PC que desechen en los servicios técnicos informáticos. Particularmente he preguntado en varios y siempre me han ofrecido alguna placa vieja.

Puedes ver cómo reciclar un conector PCI en mi artículo Reciclando un conector PCI.

Los conectores de expansión son dos DIP60 de doble tira de pines. No es obligatorio colocarlos en la dsRRBOARD pero os puedo asegurar que resultan tremendamente prácticos para pinchar cables como si fuera una protoboard y extender las funciones de la placa, o para futuras ampliaciones del diseño que no puedan resolverse con los IDC-10, como por ejemplo si queremos conectar una memoria externa que ocupe muchos pines.

PCI y expansores

Consejos de montaje

Paciencia, paciencia y paciencia. Si fuera necesario, acompañar con ron.

Salidas

La dsRRBOARD dispone de dos conectores USB y un conector DB9 que se conectan al zócalo PCI a través de unos pines específicamente para esta función.

Los dos conectores USB están colocados en paralelo y van al mismo bus, pero facilitan la utilización de cualquiera de los dos cables USB, el que acaba en tipo B o el que acaba en tipo mini-A que son los más comunes.

Conectores USB y Serie

Consejos de montaje

Si sólo quieres poner un conector USB puedes prescindir del otro.

MAX232

El MAX232 es un chip que permite adaptar los niveles de tensión de TTL a RS232 y viceversa. Necesita para funcionar de cuatro condensadores de 1uF.

MAX232

Consejos de montaje

Hay que tener cuidado de respetar la polaridad de los condensadores tal y como se muestra en la foto.
Recomiendo montar el MAX232 sobre un zócalo, ya que será más fácil de sustituir si se estropea o nos equivocamos.

Varios

Oscilador

Para el oscilador se han dejado 6 pines torneados enfrentados 3 a 3. Sobre ellos podemos pinchar el cristal y los dos condensadores que necesita cualquier PIC/dsPIC para oscilar. Como se aprecia en la foto, el sistema es muy cómodo y permite cambiar fácilmente la frecuencia de trabajo sustituyendo el cristal por otro de un valor distinto.

Reset

El circuito de Reset incorpora un pequeño retardo para que se produzca un arranque limpio en todo tipo de PIC/dsPIC.

Conector ICSP

Es aquí donde se pincha la señal que provenga del programador. Tiene el mismo pinout que el conector ICSP del GTPUSB Plus, por lo que con este programador la conexión es directa.

Microswitch / Señales de control

Este microswitch permite seleccionar qué señales suben al zócalo PCI y cuáles no nos interesan en cada momento:

  • TX y RX: al seleccionarlos se activan esos pines en el conector DB9 del puerto RS232.
  • MCLR: si lo activamos se activa una resistencia de pull-up en el pin MCLR del PIC. Su desactivación anula esta característica e impide que funcione el pulsador RESET.
  • PGD y PGC: dejan pasar hacia el PIC las señales de programación que vienen del ICSP.
  • OSC1 y OSC2: activan el oscilador
  • Vdd: si está activado, podemos alimentar el PIC desde el conector ICSP.

Varios

Listado de Componentes

Los precios son aproximados, y extraídos de Micropik.com el día 2 de Diciembre de 2006, tienda que no es precísamente barata.

Cantidad  ComponentePrecio aprox

Total  

14  Resistencias 1K            0,02 €             0,28 €
1  Resistencia 10K            0,02 €             0,02 €
1  Resistencia 330            0,02 €             0,02 €
1  Resistencia 220            0,02 €             0,02 €
7  Condensadores 100nF            0,11 €             0,77 €
4  Condensadores electrolíticos 1uF            0,13 €             0,52 €
1  Condensador electrolítico 2u2            0,13 €             0,13 €
1  Condensador electrolítico 10uF            0,11 €             0,11 €
12  Led 3mm verde            0,11 €             1,32 €
1  Led 3mm rojo            0,11 €             0,11 €
1  Conector ICSP 7 pines            0,17 €             0,17 €
12  Conector IDC-10 macho para pcb            0,27 €             3,24 €
2  Conector DIP hembra 2x30            2,51 €             5,02 €
1  Conector PCI            1,00 €             1,00 €
1  Base para jumper 3 pines            0,46 €             0,46 €
2  Clema 2 vías            0,22 €             0,44 €
1  Interruptor doble circuito            0,94 €             0,94 €
1  Pulsador            0,20 €             0,20 €
1  Microswitch 8            1,08 €             1,08 €
1  DB9 macho para pcb            0,72 €             0,72 €
1  USB hembra mini-A            0,76 €             0,76 €
1  USB hembra tipo B            0,76 €             0,76 €
1  MAX232            1,23 €             1,23 €
1  LM317            0,42 €             0,42 €
2  LM7805            0,42 €             0,84 €
1  Disipador            0,43 €             0,43 €
1  PCB fotosensible 10x16            5,23 €             5,23 €
Total importe componentes:       26,24 €

Descargas

Historial

  • v1: corregidos varios errores en la v0. Se añade más serigrafía explicativa en la capa superior.
  • v0: versión original

Conclusión 

Ahora a disfrutar, si ya la has montado te quedan muchas horas de diversión por delante.

dsRRBOARD funcionando

Mi agradecimiento a RedPic por su idea original al diseñar la RRBOARD y permitirme utilizar el nombre de la misma en mi placa.

  

Museo Fotográfico 

La dsRRBOARD va empezando a tener hermanas entre algunos amigos de MicroPIC. Pongo aquí las fotos de las que me han llegado. Si haces la tuya, será un placer publicar tu foto por aquí.



dsRRBOARD SiscoEsta es la dsRRBOARD inacabada del maestro Sisco:











dsRRBOARD Diego González

dsRRBOARD Diego González 











dsRRBOARD Diego GonzálezAquí os presento algunas fotos de la dsRRBOARD del amigo Diego González. Los zócalos son falsos, que nadie se asuste ;-)













dsRRBOARD Carlos LafuenteY esta dsRRBOARD en pleno parto del amigo Carlos Lafuente












dsRRBOARD LitosaragonOtra más, y acompañada de zócalos y periféricos. Esta es la de Litosaragon. Queda realmente chula con esa capa blanca.

Last Updated on Monday, 08 February 2010 11:43