PIKODER/SSC PRO ENTWICKLUNGSBOARD - BAUANLEITUNG

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PIKODER/SSC PRO ENTWICKLUNGSBOARD - BAUANLEITUNG
PiKoder/SSC PRO
                    Entwicklungsboard
                    Bauanleitung

         Version 1.0c
       Stand 04/2021

  Gregor Schlechtriem
webmaster@pikoder.de

      www.pikoder.de
PIKODER/SSC PRO ENTWICKLUNGSBOARD - BAUANLEITUNG
Bauanleitung PiKoder/SSC PRO Entwicklungsboard

Inhaltsverzeichnis

Allgemeine Hinweise                                                                                                         3

Bausatzumfang und Hilfsmittel                                                                                               4
   Stückliste Entwicklungsboard PiKoder/SSC PRO ........................................ 4

Aufbau                                                                                                                      6
   Widerstand R1 ............................................................................................................ 6
   Bestückung der Kondensatoren C1, C2 und C3 ........................................... 7
   Bestückung des Quarzes ....................................................................................... 7
   Bestückung des IC Sockels ................................................................................... 7
   Bestückung der Kondensatoren C4 und C5 ................................................... 8
   Bestückung des Spannungsreglers IC2 ........................................................... 8
   Bestückung der Stiftleisten .................................................................................... 8
   Bestückung des Controllers................................................................................... 9

Inbetriebnahme                                                                                                            11
   Verbindung Entwicklungsboard und PC ......................................................... 11

Entwicklungsboard Konfigurationen                                                                                         15
   Jumpersettings.......................................................................................................... 15

Anschlußbelegung                                                                                                          18

Schaltung                                                                                                                 19

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                                    Allgemeine Hinweise

Bevor Sie mit dem Aufbau des Entwicklungsboard für den PiKoder/SSC PRO
beginnen, empfiehlt es sich, dass Sie diese Bauanleitung erst einmal bis zum Ende
durchlesen. Sie wissen dann, worauf es ankommt und vermeiden dadurch von
vornherein Fehler, die manchmal nur noch mit viel Aufwand zu beheben sind.

Für den Nachbau des Entwicklungsboards werden Grundkenntnisse über elektro-
nische Bauteile und ihre Behandlung, Löten sowie serieller Schnittstellen (UARTs)
vorausgesetzt.

Führen Sie Lötungen und Verdrahtungen absolut sauber und gewissenhaft aus,
verwenden Sie kein säurehaltiges Lötzinn, Lötfett o.ä. Vergewissern Sie sich, dass
keine kalte Lötstelle vorhanden ist. Denn eine unsaubere Lötung oder schlechte
Lötstelle, ein Wackelkontakt oder schlechter Aufbau bedeuten eine aufwändige
und zeitraubende Fehlersuche und unter Umständen eine Zerstörung von Bauele-
menten.

Die Möglichkeit, dass nach dem Zusammenbau etwas nicht funktioniert, lässt sich
durch einen gewissenhaften und sauberen Aufbau drastisch verringern. Kontrollie-
ren Sie jeden Schritt, bevor Sie weiter gehen. Halten Sie sich an die Bauanleitung!
Machen Sie den dort beschriebenen Schritt nicht anders und überspringen Sie
nichts! Haken Sie jeden Schritt doppelt ab: einmal fürs Bauen, einmal fürs Prüfen.

Nehmen Sie sich auf jeden Fall Zeit: Basteln ist keine Akkordarbeit und soll in
erster Linie Spaß machen!

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               Bausatzumfang und Hilfsmittel

Der vorliegende Bausatz enthält alle benötigten Komponenten zum Aufbau eines
Entwicklungsboards für den PiKoder/SSC PRO einschließlich des bereits pro-
grammierten Microcontrollers PIC16F690. Bitte überprüfen Sie zunächst die Voll-
ständigkeit anhand der folgenden Stückliste.

Stückliste Entwicklungsboard PiKoder/SSC PRO
Widerstände                                         √
10k, 0,25W                   R1

Kondensatoren
22p                          C1, C2
100n                         C3
2,2 µF, 16 V                 C4
1 µF, 16 V                   C5

Halbleiter
PIC16F690                    IC1
LP2950Z                      IC2

Sonstiges
Quarz 4 MHz                  Q1
IC Fassung 20 pol.
Stiftleiste 4 pol.           I2C, UART
Stiftleiste 3 pol.           VIN_SEL, 3V3_SEL
Jumper (2 Stck.)
Stiftleiste 2x9 pol.
Stiftleiste 1x8 pol.
Leiterplatte

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Entwicklungsboard PiKoder/SSC PRO Bauanleitung

Darüber hinaus werden für den Aufbau dieses Bausatzes folgende Hilfsmittel be-
nötigt:

    1. Elektroniklötkolben
    2. Elektroniklötzinn
    3. Seitenschneider zur Kürzung der Bauteilanschlüsse

Für die Inbetriebnahme des PiKoder/SSC PRO werden zusätzlich noch benötigt:

    1. UART auf USB-Schnittstellenwandler
    2. PC mit Anwendungssoftware (Download aus dem Internet)

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Die folgenden Abschnitte beschreiben die Montage der Bauelemente auf der Plati-
ne. Alle Bauteile befinden sich auf der Bestückungsseite und der Bestückungsvor-
gang selbst wird durch den Bestückungsaufdruck der Leiterplatte unterstützt. Die
Reihenfolge der Bestückung hängt von der Höhe der Bauteile ab – es gilt grund-
sätzlich, dass zunächst die flachsten Bauteile bestückt werden.

Widerstand R1
Zuerst wird der Widerstand R1 bestückt.
Hierzu werden die Anschlussdrähte
entsprechend dem Rastermaß rechtwin-
kelig abgebogen und in die vorgesehenen
Bohrungen laut Bestückungsaufdruck
gesteckt. Damit die Bauteile beim Um-
drehen der Platine nicht herausfallen,
biegen Sie die Anschlussdrähte ca 45°
auseinander und verlöten diese dann
sorgfältig mit den Leiterbahnen auf der
Rückseite der Platine. Anschließend
werden die überstehenden Drähte abge-
schnitten.

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Entwicklungsboard PiKoder/SSC PRO Bauanleitung

Bestückung der
Kondensatoren C1, C2
und C3
Nun werden die Kondensatoren C1, C2
und C3 eingesetzt und die Anschlüsse
wiederum leicht angewinkelt, um das
Herausfallen zu verhindern. Es handelt
sich bei allen drei Kondensatoren um
ungepolte Keramikkondensatoren – von
daher ist die Ausrichtung egal.

Bestückung des Quarzes
Es folgt das Einsetzen und Verlöten des
Quarzes- auch hier ist die Ausrichtung
unkritisch.

Bestückung des IC Sockels
Stecken Sie die Fassung für den Con-
troller in die entsprechende Position auf
der Bestückungsseite der Leiterplatte.
Beachten Sie hierbei die Einkerbung (im
Bild unten auf der linken Seite) oder
sonstige Kennzeichnung an der Stirnsei-
te der Fassung. Dies ist die Markierung
(PIN1) für das IC, welches später einzu-
setzen ist.
Um zu verhindern, dass beim Herum-
drehen der Platine zum Löten die Fas-
sung wieder herausfällt, werden zwei
schräg gegenüberliegende Pins der Fas-
sung umgebogen und danach werden
alle Anschlüsse verlötet.

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Bauanleitung PiKoder/SSC PRO Entwicklungsboard

Bestückung der
Kondensatoren C4 und
C5
Als nächstes werden die noch fehlenden
Kondensatoren C4 und C5 eingesetzt.
Es handelt sich hierbei um gepolte Bau-
elemente, so dass die Ausrichtung beim
Einstzen zu beachten ist. Der rote Pfeil
zeigt jeweils den - Pol an.

Bestückung des
Spannungsreglers IC2
Bestücken Sie nun den Spannungsregler
IC2. Da es sich hierbei wiederum um ein
gepoltes Bauelement handelt, ist der
Regler entsprechend dem Bestückungs-
aufdruck auf der Leiterplatte einzuset-
zen.

Bestückung der
Stiftleisten
Bestücken Sie nun die Platine mit den
diversen Stiftleisten.

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Bestückung des
Controllers
Als letzter Schritt wird der Controller in
seine Fassung eingesetzt. Hierbei ist die
Ausrichtung zu beachten (Kerbe im
Controllergehäuse muss mit Markierung
der IC-Fassung übereinstimmen, siehe
roten Pfeil in der Abbildung).

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                                              Inbetriebnahme

Zur Inbetriebnahme wird das Entwicklungsboard für den PiKoder/SSC PRO über
einen USB-Serial-Adapter mit einem PC verbunden und über diese serielle Schnitt-
stelle getestet. Hierbei erfolgt die Spannungsversorgung des PiKoder/SSC PRO
über das USB-Kabel.

Verbindung Entwicklungsboard und PC
Für die Verbindung zwischen dem PiKoder/SSC PRO und dem PC ist ein USB-
UART-Adapter mit einem 3,3 Volt Signalpegel erforderlich wie beispielsweise das
im Bild auf der folgenden Seite dargestellte Kabel. Solche Adapter sind u.a. bei
eBay erhältlich bzw. können auch als Zubehör zum PiKoder/SSC wRX über
www.pikoder.de bezogen werden.

Adapter USB to UART zur Verbindung PC mit PiKoder/SSC PRO

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Bauanleitung PiKoder/SSC PRO Entwicklungsboard

Im nachfolgenden Bild ist die hardwaremässige Verbindung zwischen dem Adap-
ter und der Entwicklungsboard dargestellt. Bitte beachten Sie die Position der
Jumper (rote Pfeile im Bild – für eine genauere Erläuterung s. den Abschnitt mit
den Entwicklungsboard Konfigurationen).

Wenn Sie den USB-UART-Adapter zum ersten Mal einsetzten, wird Ihr PC zu-
nächst die notwendigen Treiber installieren. Bitte warten Sie in diesem Fall zu-
nächst ab, bis das Betriebssystem meldet, dass die neuen Komponenten jetzt ge-
nutzt werden können.
Zur weiteren Inbetriebnahme benötigen Sie noch ein Terminalprogramm. Die
folgenden Schritte werden auf Basis von Tera Term beschrieben, einem kostenlo-
sen, Open Source Terminalprogramm, das Sie einfach herunterladen und installie-
ren können (https://ttssh2.osdn.jp/index.html.en)).

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Entwicklungsboard PiKoder/SSC PRO Bauanleitung

Beim Programmaufruf legen Sie zunächst fest, ob Sie eine TCP/IP oder eine Seri-
al-Verbindung bedienen wollen – bitte wählen Sie Serial und den Port, mit dem Sie
Ihren Adapter verbunden haben (im Beispiel COM13).

Danach ist die serielle Schnittstelle auf die Übertragungsparameter des
PiKoder/SSC PRO einzustellen. Hierzu wählen Sie „Setup“, dann „Serial port…“
und erhalten ein Fenster, wie im folgenden Bild:

Überprüfen Sie, ob die richtige Schnittstelle ausgewählt ist und stellen Speed (Baud
rate) auf 9600. Klicken Sie dann OK.

Die nächste Einstellung betrifft das Terminal selbst. Nachdem Sie erneut „Setup“
und dann „Terminal…“ gewählt haben, erscheint folgendes Fenster:

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Bauanleitung PiKoder/SSC PRO Entwicklungsboard

Überprüfen und übernehmen Sie die Einstellungen gemäß Bild und bestätigen die
Auswahl mit OK.

Nun ist das Terminal für die Kommunikation mit dem PiKoder/SSC PRO bereit
und Sie können die Programmierung nach einem Reset des Controllers (rotes Ka-
bel kurz abziehen und wieder aufstecken) starten. Verifizieren Sie nun den
PiKoder, die Firmwareversion und testhalber auch der Impulswert für einen Ka-
nal. Hierzu geben Sie nacheinander ?, 0, und 1? ein. Nach der Eingabe ist keine
 erforderlich. Das erwartete Verhalten sehen Sie im folgenden Bild.

Die Ausgabe zeigt den PiKoder Typ (SSC PRO), die Firmware Version (1.02) und
den Impulswert für Kanal 1 (1500 µs) an. Die weiteren Befehle und Optionen
entnehmen Sie bitte dem User Manual des PiKoder/SSC PRO.

Mit diesem Test haben Sie die ordnungsgemässe Funktion des Evaluationboards
(Controller und Spannungsanpassung funktionieren) überprüft.

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 Entwicklungsboard Konfigurationen

Das Entwicklungsboard bietet diverse Optionen hinsichtlich Spannungsversor-
gung und Kommunikation. Die einzelnen Optionen werden durch entsprechende
Jumper ausgewählt. Bitte stecken und entfernen Sie Jumper nur im ausgeschalteten
Zustand und überprüfen die vor demEinschalten die Position sicherheitshalber
nocheinmal, da es kritsiche Kombinationen gibt, die möglicherweise Komponen-
ten auf dem Board bzw. das Board selbst oder in der externen Beschaltung zerstö-
ren könnten.
Üblicherweise wird der PiKoder/SSC PRO zunächst mit dem PiKoder Control
Center (PCC) programmiert. Hierzu wird eine Verbindung mit dem PC über einen
USB-UART-Adapter hergestellt. Im Einsatz erfolgt dann eine Ansteuerung über
den I2C Bus. Die Spannungsversorgung kann alternativ über USB, I2C oder die
Spannungsversorgung der Servos erfolgen.

Jumpersettings
Das Engineeringboard hat zwei Jumperbänke (VIN_SEL und 3V3_SEL) zur
Auswahl der Spannungsversorgung (s. Bild auf der folgenden Seite). Zu den vorse-
henen Konfigurationen werden die entsprechenden Jumperstellungen wiedergege-
ben.

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Bauanleitung PiKoder/SSC PRO Entwicklungsboard

Die folgenden Konfigurationen sind vorgesehen:
    -   Verbindung mit einem PC (Ansteuerung über UART mit PCC oder einer
        Terminalanwendung) mit Spannungsversorgung über USB
    -   Verbindung mit einem PC (Ansteuerung über UART mit PCC oder einer
        Terminalanwendung) mit Spannungsversorgung über Servobatterie (4,8 …
        30 Volt)
    -   Ansteuerung und Spannungsversorgung über I2C (3,3 … 5 Volt)
Die zugehörigen Jumper-Settings sind in der Folge beschrieben.

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Entwicklungsboard PiKoder/SSC PRO Bauanleitung

Verbindung mit dem PC (Ansteuerung über UART mit PCC oder einer
     Terminalanwendung) mit Spannungsversorgung über USB

Verbindung mit dem PC (Ansteuerung über UART mit PCC oder einer
 Terminalanwendung mit Spannungsversorgung über Servobatterie

 Ansteuerung und Spannungsversorgung über I2C (3,3 oder 5 Volt)

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A
Anschlußbelegung

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B
     Schaltung

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