وحدة تحكم عالمية لإنترنت الأشياء



K66BLEZ1 عبارة عن لوحة نمطية لتطوير فئة واسعة من الأجهزة بشكل رئيسي في مجال إنترنت الأشياء والإلكترونيات القابلة للارتداء والأتمتة الصغيرة. يتميز بمجموعة متنوعة من منافذ الإدخال / الإخراج والواجهات ، مما يمنحها تنوعًا استثنائيًا. تم إنشاؤها على أحدث وحدات التحكم الدقيقة NXP من عائلة Kinetis . لديها على متن وحدة راديو دعم بلوتوث 4.2 LE و زيجبي . لديها أيضا وصلات ل مايكرو بطاقات و USB 2.0 HS تعمل بتقنية وضع جهاز ، المضيف ، وتغ وشاحن بطارية ليثيوم 3.6 V. على الجانب السفلي من فتحات اثنين على عرض 60 الاتصالات. هناك ساعة في الوقت الحقيقي غير متقلبة مع بطارية منفصلة. يرافق المجلس برمجيات مفتوحة المصدر .


باختصار عن المجلس.


تم تركيب وحدتي تحكم دقيقة على اللوحة: MK66FN2M0VLQ18 (180 ميجاهرتز ، 2 ميجابايت فلاش ، 256 كيلوبايت رام) و MKW40Z160VHT4 (48 ميجاهرتز ، 160 كيلوبايت فلاش ، 20 كيلوبايت رام) . الأول للتطبيق الرئيسي والثاني للاتصالات اللاسلكية. يتم توجيه 90 دبابيس إشارة من متحكم MK66 إلى موصلات خارجية.

6- PCB 2,4 .
— FR4,
.
Immersion gold ENIG.


( )


UMC.


.

( )


C (3D) Altium Designer.
c .


( )


تمثيل عنصر الدائرة النمطية في بيئة مصمم Altium


(انقر للتكبير)




مخطط الوحدة النمطية K66BLEZ1.


انقر هنا

يتم توصيل معظم مخرجات وحدة التحكم الدقيقة MK66FN2M0VLQ18 بموصلين خارجيين. تم اختيار الموصلات بحيث يسهل توصيل الوحدة وفصلها من اللوحة الأم.
يتم توصيل الطاقة للوحة إما من خلال موصل USB ، أو من خلال موصلات التوسع X6 ، X7. توفر الدائرة المصغرة لشاحن BQ24296RGET شحنة مستقلة موثوقة لبطارية الليثيوم من USB مع التحكم في التيار والجهد ودرجة حرارة البطارية.

ترتيب بدء تشغيل اللوحة.



الخطوة الأولى. امدادات الطاقة للوحدة.


يتم توفير الطاقة عن طريق توصيل كبل USB. الاستهلاك الحالي لا يتجاوز 100 مللي أمبير وبالتالي فإن أي واجهة USB المضيف للكمبيوتر مناسبة. في حين لا يوجد برنامج في وحدة التحكم الدقيقة ، لا يتفاعل الكمبيوتر بأي شكل من الأشكال لتوصيل الوحدة عبر USB.
ولكن في الوحدة ، يجب تشغيل مصباح PwrGood. يجب أن يومض مصباح LED الخاص بالشاحن ، مما يشير إلى أن البطارية غير متصلة. مبرمج LED "وحدة المعالجة المركزية" ، وبالتالي إيقاف تشغيله.

الخطوة الثانية توصيل محول JTAG / SWD والتحقق من وظائف قنوات SWD.


تحتوي وحدات التحكم الدقيقة على اللوحة على موصلات منفصلة لتوصيل محولات تصحيح الأخطاء عبر واجهة SWD . يسمح الميكروكونترولر K66 بتوصيل SWD بثلاثة أسلاك مع إشارة SWO (موصل X3) ، ويسمح متحكم MKW40 بتوصيل بسلكين فقط (موصل X4). ولكن هذا لا يفرض قيودًا على مهايئ التصحيح ، ويمكن أن يكون هو نفسه لكل من المتحكمات الدقيقة.
للتصحيح ، أستخدم محول J-Link . موصلات التصحيح على الوحدة مع خطوة 1.27 ملم. لذلك ، كان علي عمل محول خاص من موصل المحول القياسي إلى موصل الوحدة النمطية كما هو موضح في الصورة أدناه.

(انقر للتكبير) على


الرغم من أن محول J-Linkوهو الأفضل في فئته ، ولكن يمكنك استخدام أدوات تصحيح الأخطاء الأرخص للتصحيح ، على سبيل المثال ، ST-Link .
لاختبار أداء قنوات التصحيح والبرمجة ، أستخدم أداة مساعدة من Segger JFlash .
تتيح لك هذه الأداة المساعدة عرض حالة جميع مناطق ذاكرة الشريحة ، واختبار سرعة الواجهة وبرمجة ذاكرة فلاش للرقاقات.

(انقر للتكبير)



(انقر للتكبير)


باستخدام JFlash ، تمكنت من الاتصال والتحقق من كلا الرقائق في الوحدة النمطية.

الخطوة الثالثة اختبار البرنامج الأول لوحدة التحكم الدقيقة K66


ومع ذلك ، لن يكون البرنامج الأول Hello Word أو حتى مصباح LED وامض.
كاختبار أول ، نختار على الفور محاكي محرك الأقراص الخارجي عبر USB ومحاكي كاميرا الفيديو USB .
هذا ممكن لأن الرسم التخطيطي للوحدة النمطية يكرر مخطط لوحة التصحيح FRDM-K66F بعدة طرق ،

ولكن أولاً ، كان عليك تنزيل SDK مع برامج عينة.
يتم إنشاء حزمة تطوير البرامج ( SDK) للوحة بواسطة أداة خاصة عبر الإنترنت على موقع NXP.com على http://kex.freescale.com/en/summary؟cas_auth=1 (لهذا سيتعين عليك التسجيل في الموقع)
في الحوار ، حدد MK66FN2M0xxx18 متحكم
سيبدو مربع الحوار كما هو موضح أدناه:

(انقر للتكبير)


يجب تحديد بيئة التطوير التي سيتم تجميع SDK فيها على الفور. يمكنك اختيار شيء واحد من القائمة أو جميعها مرة واحدة. تتضمن القائمة كلاً من IDE التجارية و free:

أختار IAR . أظهر بحثي الأخير حول اختيار المترجم مرة أخرى أن IAR لا يزال خارج المنافسة ، على أي حال لـ ARM Cortex-M4 . سيتم إنشاء
حزمة تطوير البرامج (SDK) باستخدام تطبيقات عينة مضمّنة واختبارات محيطية للوحات frdmk66f و twrk65f180m . تقريبا جميع الأمثلة على لوحة frdmk66f مناسبة أيضًا للوحة K66BLEZ1. نظرًا لأن مرنانات الكوارتز على هذه الألواح لها نفس التردد ، فإن K66BLEZ1 لديه نفس بطاقة SD وواجهة USB HS.

تم اختبار الأمثلة: usb _ device _ cdc _ vcom ، usb _ device _ cdc _ vcom _ lite ، usb _ device _ msc _ sdcard ، usb _ device _ video _ virtual _ camera .

الكتابة على بطاقة SD في USB _ مثالالجهاز _ msc _ sdcard منخفض نوعًا ما - 200 كيلوبايت / ثانية ، القراءة - 1 ميجابايت / ثانية.
في USB _ الجهاز _ الفيديو _ الظاهري _ مثال الكاميرا ، تم استخدام برنامج PotPlayer x64 لمشاهدة الفيديو. يتم عرض لقطة شاشة للفيديو المضمن في وحدة التحكم الدقيقة أدناه.

(اضغط للتكبير)


المجموع


أظهر المجلس أداء موثوقا. تم اختبار واجهة USB بسرعة كاملة تبلغ 480 ميجابت في الثانية. جميع برامج تشغيل USB على جانب الكمبيوتر الشخصي تعمل أيضًا. تعمل آليات التصحيح لكلا المعالجين دون فشل بما في ذلك SWD والتتبع ومنفذ COM الظاهري. سيستمر المزيد من الاختبار في المقالات المستقبلية.

يتم تخزين جميع المواد المتعلقة بهذا المشروع هنا - https://github.com/Indemsys/K66BLEZ1

Source: https://habr.com/ru/post/ar392839/


All Articles