mexle2020:mmc_1x1_328pb [MEXLE Wiki]

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====== MEXLE2020 Modul : MMC_1x1_328PB ======

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^Modultyp|MMC - MEXLE Microcontroller CPU)|
^Versionierung|1.0|
^Ersteller|Gerhard Gruhler / Tim Fischer|
^letzte Änderung|2018-01-03|
^Kurzbeschreibung|Microcontroller Platine mit ATmega328PB Chip, Quarz, LED und 2 Taster|

====== Hardwareübersicht ======

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<imgcaption pic01|fertige MMC 1x1 328PB Platine>
{{mexle2020:uc_platine_mmc_1x1_328pb.png?200}}
</imgcaption>
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Die Microcontrollerplatine (<imgref pic01>) nutzt den Chip [[http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40001906A.pdf|ATmega328PB]]. Damit ist es u.a. möglich 2 I2C-, 2 SPI und 8 Analog-Digital-Converter genutzt werden. Details zur Pin-Konfiguration des Chips sind dem verlinkten Datenblatt zu entnehmen, die Pinbelegung des Boards ist unten beschrieben. 

Die 1×1 Platine kann als Grundlage für weitere Projekte dienen. Dazu ist sie mit verschiedenen Schnittstellen ausgestattet, die im Folgenden beschrieben werden.


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===== Human-Machine-Interface =====

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<imgcaption pic02|Human-Machine-Interface der MMC 1x1 328PB Platine>
{{mexle2020:mexle_328pb_hmi_01.jpg?800|mexle_328pb_hmi_01.jpg}}
</imgcaption>
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Zur Eingabe sind 2 Taster verbaut (vgl. <imgref pic02>). Diese ermöglichen das Auslösen eines Reset und das Schalten zu Masse. Letzteres bietet bei aktivierten, internen Pull-up Widerstand eine digitale Eingabe.

Weiterhin ist eine LED auf der Platine vorhanden. Diese lässt sich über den Pin 24 aktivieren.

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===== Inter-Platinen Interfaces =====


Für die Verknüpfung zwischen mehreren Platinen gibt es verschiedene Schnittstellen (siehe <imgref pic03>).\\

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Mit der **Micromatch-Schnittstelle (X1, oben)** lässt sich das Progi verknüpfen.\\ Dieses kann über [[https://de.wikipedia.org/wiki/In-System-Programmierung|ISP]] per SPI den Chip programmieren.
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<imgcaption pic03|Board-Board-Interface der MMC 1x1 328PB Platine></imgcaption>
{{drawio>mexle_328pb_interfaces_03.svg}}
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Die **Pinheader an den Ecken** sind bei diesem Board aktuell nicht elektrisch genutzt. Bei anderen Boards sind diese mit PGND (Power Ground, Masse für Leistungskomponenten) und PVCC (Power Voltage, Spannung für Leistungskomponenten) belegt.

Die **Buchsen links (K1) und rechts (K2)** ermöglichen einen Zugriff auf (fast) alle Pins des Controllers. Bis auf die Pins 7 (XTAL1) und 8 (XTAL2) am Microcontroller sind alle Pins über K1 und K2 verfügbar. Die im Bild dargestellten Pin-Nummern entsprechen denen des Microcontrollers [[http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40001906A.pdf|Atmega328PB]]. Die untersten Pins der Buchse K1 können optional über die Jumper SJ2 und SJ3 auf der Rückseite der Platine entweder auf V+ und GND oder auf Pin 3 und 6 gelegt werden. Ersteres ist für die Kompatibilität der verschiedenen Controllerplatinen notwendig. Letzteres bietet die Möglichkeit die letzten beiden Pins - und damit die I2C-Schnittstelle - anzusprechen. Im Bild ist die Anordnung der Pins auf die Buchsen zu sehen; diese sind für alle Controllerplatinen gleich. Die beiden Buchsen ermöglichen Hook-up-Platinen, welche auf den Controllerplatinen aufbauen. Eine Spannungsversorgung der Controllerplatine ist auch über die Hook-ups möglich.

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Die **Stecker unten (JP1)** verknüpfen die Platine mit dem Modulträger. Damit ist die Spannungsversorgung über den Modulträger möglich. Die Pins V+ und GND dieses Steckers wird für die Versorgung des Controllers genuntzt. Die Spannung V- wird auf dem Board nicht direkt genutzt, aber an Hook-ups (über Buchse K2) weitergeleitet. Über diesen Stecker ist auch eine I2C-Verbindung zwischen verschiedene Platinen über den Modulträger möglich. Weiterhin gibt es einen Reset-Pin, welcher einen zentralen Reset aller Platinen auf dem Modulträger erlaubt.
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==== Belegung Buchse K1 (links) ====

^Functions^Pin^Pin^Functions|
|PTC X0 Y8, <font inherit/inherit;;#999999;;inherit>OC3A, RXD0</font>|Pin30|31|PTC X1 Y9, OC4A, TXD0|
|PTC X2 Y10, INT0, OC3B / OC4B|Pin32|1|PTC X2 Y11, INT1, OC2B|
|PTC X4 Y12, T0, XCK0|Pin2|9|PTC X5 Y13, OC0B,T1|
|PTC X6 Y14, <font inherit/inherit;;#2980b9;;inherit>AIN0</font>, OC0A|Pin10|11|PTC X7 Y15, <font inherit/inherit;;#2980b9;;inherit>AIN1</font>|
|PTC X10 Y18, CLKO, ICP1|Pin12|13|PTC X11 Y19, OC1A|
|PTC X12 Y20, OC1B, <font inherit/inherit;;#27ae60;;inherit>SS0</font>|Pin14|15|PTC X13 Y21, OC2A, TXD1, <font inherit/inherit;;#27ae60;;inherit>MOSI0</font>|
|PTC X14 Y22, RXD1, <font inherit/inherit;;#27ae60;;inherit>MISO0</font>|Pin16|17|PTC X15 Y23, XCK1, <font inherit/inherit;;#27ae60;;inherit>SCK0</font>|
|PTC X8 Y16, ACO, ICP4, <font inherit/inherit;;#c0392b;;inherit>SDA1</font>|optional \\
   Pin3|optional \\
   Pin6|PTC X9 Y17, TC4, <font inherit/inherit;;#c0392b;;inherit>SCL1</font>|

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==== Belegung Buchse K2 (rechts) ====

^Functions^Pin^Pin^Functions|
|<font inherit/inherit;;#33ccff;;inherit>VCC</font>|Pin4|21|<font inherit/inherit;;#66cccc;;inherit>AGND</font>|
|<font inherit/inherit;;#33ccff;;inherit>GND</font>|Pin5|20|<font inherit/inherit;;#66cccc;;inherit>AREF</font>|
|-|NC|18|<font inherit/inherit;;#66cccc;;inherit>AVCC</font>|
|-|NC|29|RESET|
|PTC Y5, <font inherit/inherit;;#2980b9;;inherit>ADC5</font>, <font inherit/inherit;;#c0392b;;inherit>SCL0</font>|Pin28|27|PTC Y4, <font inherit/inherit;;#2980b9;;inherit>ADC4</font>, <font inherit/inherit;;#c0392b;;inherit>SCL1</font>|
|PTC Y3, <font inherit/inherit;;#2980b9;;inherit>ADC3</font>|Pin26|25|PTC Y2, <font inherit/inherit;;#2980b9;;inherit>ADC2</font>|
|PTC Y1, <font inherit/inherit;;#2980b9;;inherit>ADC1</font>, <font inherit/inherit;;#27ae60;;inherit>SCK1</font>|Pin24|23|PTC Y0, <font inherit/inherit;;#2980b9;;inherit>ADC0</font>, <font inherit/inherit;;#27ae60;;inherit>MISO1</font>|
|PTC Y7, T3, <font inherit/inherit;;#27ae60;;inherit>MOSI1</font>|Pin22|19|PTC Y6, <font inherit/inherit;;#2980b9;;inherit>ADC6</font>, ICP3, <font inherit/inherit;;#27ae60;;inherit>SS1</font>|

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===== Eagle-Dateien =====

Die aktuellen Eagledateien und Vorversionen sind [[https://redmine.hs-heilbronn.de/projects/microcontroller-grundplatinen/repository/2145/show/030.%20MEXLE%20microController%20PCBs/MmC1x1%20328PB_1.x%20ATmega328PB|hier in Redmine]] zu finden.

Als Ausgangspunkt können folgende Dateien genutzt werden:
  * {{mexle2020:mexle328pb_1.2.brd}}
  * {{mexle2020:mexle328pb_1.2.sch}}

====== Softwareübersicht ======

Die Software ist abhängig von dem gewünschten Projekt zu verwenden.

====== Projektübersicht ======

===== Aufgabenstellung/Problemstellung =====

Die Aufgabenstellung war eine kompakte Controllerplatine zu erstellen, welche als Basis für unterschiedlichste Projekte genutzt werden kann. Dabei sollte Wert auf Kompatibilität und größtmögliche Ausnutzung des verwendeten Microcontrollers werden.

===== Lösungsansatz =====


===== Erstellung der Hardware =====

  - Schaltplan
  - Board
  - auf was wurde Wert gelegt? \\
    Welche Hürden wurden genommen?

===== Überprüfung/Test =====

  - [[:mexle:inbetriebnahme-dokumentation|Inbetriebnahme-Dokumentation]]
  - [[:mexle:inbetriebnahme-dokumentation|Aufbau vom Board]]
   
 

===== Resumee =====

  - Fazit
  - Verbesserungsvorschläge (Ausblick)

\\