2.00
Bouwbeschrijving c HCC Forth gg ° en
Willem Ouwerkerk
2 I C
3 juli 2004
1 I2C-print (versie 2.00) Dit is de bouwbeschrijving van de externe I2 C-print (versie 2.00), die hoort bij de I2 Cexperimenten in het ’Egel project. Deze nieuwe versie is natuurlijk uitvoerig getest! Hij bevat twee maal de PCF8574(A), PCF8583, PCF8591,24C04, LM75, I2 C EEPROM, acht leds, acht schakelaars, 7805 spanningsstabilisator, connector voor LCD, etc..
HDR_2
2 1
HDR_2
2 1
GND
1
GND
C7 100nf
A0
1N4004
C6 100nf HDR_3
VCC
GND GND AGND GND 8
3 2 1
SDA
GND HDR_5 5 4 3 2 1
SDA
GND
5 6 7
R13
R14
EXT
A0 A1 A2
47k
47k
12
11
9 10 SDA SCL
OSC
VREF
AOUT
8
HDR_2 13
15
GND
GND
VCC
VCC
IC8
VDD
14
16
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
K2
VCC
VCC VCC
GND
AIN0 AIN1 AIN2 AIN3
HDR_14
HDR_2
LCD
K5
VCC
10k
GND
1 2
P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0
PCF8591P
VCC
VDD
P1
BEEPER
AGND
2 1
GND
K11
+
C4 100nf
C1
GND led
led
led
led
led
led
led
LD7
LD6
LD5
LD4
LD3
LD2
LD1
GND
GND
GND
GND
GND
R6
R5
R4
R3
R2
GND
R1
K13
1 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R7
1k
R8
HDR_10
GND
K12
VCC
C8
P2 10k
AGND
ADC
K18 AGND
ADC
VCC
100nf
HDR_2
led
LD8 VCC GND
2 1
10 uf GND
S1 1k
S2
1k
S3
1k
S4
1k
S5
1k
S6
1k
S7
-
HDR_2
GND
1k
S8
K4
I2C
VCC
1 2 3 4
GND 3 2 1 A2 A1 A0
SDA SCL
16
K17
2 1
C5 100nf
GND
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
13
K16
LCD R12
IC2
HDR_2
VCC
K7 47k
12 11 10 9 7 6 5 4
8 PCF8574P
P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0
HDR_10
I/O
INT
16
VSS
GND
VCC
A2 A1 A0
VDD
SDA SCL
R15
12 11 10 9 7 6 5 4
GND
VSS INT
PCF8574P
13
VCC
2k2
IC7
15 14
LD9
K14 8
GND
3mm Led
GND
3 2 1
15 14
VCC
HDR_2 2 1
AGND
INT
1 2
K15 POWER
GND
5
SCL 6
7
5
D2
IN
VCC
2 A1
A2
24C02
IC6 TEST
VCC
4
SDA
6
7
SCL
TEST
GND
VCC
A1
A0
A2
24C64 GND
GND
GND
GND
8
7805
IC4 OUT
3
1
2
3
VCC
K10
SCL
I2C HDR_2
K9
5
SCL
GND
5 4 3 2 1
IC5
'EGEL I2C VERSIE 2.00
3
1
2
C3 100nf
GND
4
4
O.S.
IC3 SDA
8
A2
6 A1
VCC
VCC
A0
LM75
OSC VDD
8
HDR_5
K8
R16 47k 47k R17
GND
47k
2 1
VCC
7
1
3
GND 1N4148
(C) 2004 W.O. & HCC FORTH GG
R10
SCL SDA INT OSC
IC1
VCC
K3
X1
6 5 7 2
VCC
A0
4 3 2 1
VSS
HDR_3
D1
15pf
2 1
GND PCF8583P
220 R9
BATT
VCC
32KHz
R11 47k
K1
C2
K6
HDR_2
Het schema van de print HDR_2
1.1
AGND
DAC
Figuur 1.1: Schema van de I2 C-print
1.2 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)
Bouwbeschrijving van de print Breng eerst IC3, de LM75 en dan de weerstanden aan. Let op, R16 ligt onder het EEPROM voetje van IC6, controleer of dat goed past en pas het voetje eventueel aan. Nu de resterende IC-voeten. Dan de schakelaars en de twee potmeters. Het kristal en de condensatoren. De negen leds. Dan de connectoren en dan de 78(S)05. De connectoren moet je zelf op maat maken uit male header strips. Zet de print op pootjes en plaats de IC’s in de voetjes en de jumpers op de verderop aangegeven posities.
EHW-18, I2C versie 2.00
1
1.3
De plaats van de componenten op de print
Figuur 1.2: Onderdelenplaatsing van de I2 C-print
1.4
De componentenlijst
Naast de hieronder genoemde electronische componenten zijn er ook enkele mechanische onderdelen nodig: zes M3 afstandbussen van 15mm lengte, zeven M3 x 6mm boutjes en een M3 moertje. Je hoeft natuurlijk niet perse alle onderdelen aan te schaffen, sommige functies wil je misschien helemaal niet gebruiken. De condensator C2 hoeft alleen gemonteerd te worden als je het klokje zeer precies wilt afregelen, de waarde van C2 is een slag in de lucht, hij moet tussen 5pf en 25pf zijn. De exacte waarde kan alleen proefondervindelijk worden bepaald. C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 D1 D2 LD1 t/m LD8 LD9 IC1 IC2 IC3 IC4 IC5 IC6 IC7 IC8
2
10 µF 15pF 100nF 100nF 100nF 100nF 100nF 100nF 1N4148 1N4004 LED LED PCF8583 PCF8574(A) LM75 7805 24C64 24C02 PCF8574(A) PCF8591
Staande elco Keramische C, steek Keramische C, steek Keramische C, steek Keramische C, steek Keramische C, steek Keramische C, steek Keramische C, steek Diode Diode 5mm rode led 3mm rode led en 8 polige IC-voet en 16 polige IC-voet SO8 (SMD) TO220 SO8 (SMD) en 8 polige IC-voet en 16 polige IC-voet en 16 polige IC-voet
c °2004 HCC Forth-gg & Willem Ouwerkerk
2.5mm 5mm 5mm 5mm 5mm 5mm 5mm
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13 K14 K15 K16 K17 K18 S1 t/m S8 X1 P1 P2 R1 t/m R8 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 R16 R17
1.5
HDR3 HDR14 HDR2 HDR5 HDR2 HDR2 HDR2 HDR5 HDR2 HDR2 HDR2 HDR2 HDR2X5 HDR2 HDR3 HDR10 HDR2 HDR2 DRUKKNOP 32KHz 10kΩ 10kΩ 1kΩ 470Ω 47kΩ 47kΩ 47kΩ 47kΩ 47kΩ 2k2 47kΩ 47kΩ
3 polige male header 14 polige male header 2 polige male header & 5 polige male header 2 polige male header 2 polige male header & 2 polige male header & 5 polige male header 2 polige male header & 2 polige male header & 2 polige male header & 2 polige male header & 2x5 polige male header 2 polige male header & 3 polige male header 10 polige male header 2 polige male header 2 polige male header 6x6mm, type 3305 Horlogekristal 10mm hor. 10mm hor. 1/10 Watt 1/10 Watt 1/10 Watt 1/10 Watt 1/10 Watt 1/10 Watt 1/10 Watt 1/10 Watt 1/10 Watt 1/10 Watt
jumper
jumper jumper jumper jumper jumper jumper jumper
De backup-batterij of accu
Als je het klokje in de PCF8583 ook zonder netspanning door wilt laten lopen en data opgeslagen in RAM wilt behouden kan een backup batterij of accu aangesloten worden op connector K1. De batterijhouder kan op de twee extra schroefgaten gemonteerd worden rechts van IC4, een stukje printplaat kan eventueel gebruikt worden als drager. De batterij of accu moet een spanning hebben tussen de 2.4V en 3.6V. Als er voor een batterij wordt gekozen moet de weerstand R9 weggelaten worden.
1.6
Aansluitkabels maken
Voor de I2 C-print heb je een 5-polig kabeltje nodig waar alle draden een-op-een zijn doorverbonden. Het prototype gebruikt male headers op de printen, het kabeltje is daarom voorzien van twee 5-polige female header stripjes. Als je alle soldeeraansluitingen met een stukje krimpkous afwerkt, gaat de kabel veel langer mee. Neem voor de plus aansluiting een rood stukje krimpkous en voor de ’ground’ aansluiting een zwart stukje, het correct plaatsen van de connectoren is dan eenvoudiger. In theorie mag de kabel maximaal 2 meter lang zijn, maar het prototype werkt nog met een kabel van 10 meter.
EHW-18, I2C versie 2.00
3
1.7
Een plaatje van de print
Figuur 1.3: Een doorkijkje van de I2 C-print
1.8
Het testen van de print
Gebruik de software behorend bij het ’Egel werkboek (hoofdstuk 18 t/m 21) voor het testen van achtereenvolgens IC2, IC3, IC6 en IC1. De andere chips kunnen getest worden met de voorbeeld software die bij de ByteForth compilers geleverd wordt. Gebruik bij voorkeur de laatste update van de software, want dan kun je ook later toegevoegde functies zoals de LCD-connector testen.
1.9
Jumper instellingen
De aanbevolen instellingen voor de jumpers op de I2 C-print staan vermeld in de tabel hieronder. De ’Egel-software en andere voorbeeldroutines maken gebruik van de in de tabel genoemde I2 C-bus adressen. IC-nr
IC-type
jumper-1
jumper-2
I2 C-adres
IC1 IC2 IC3 IC5 IC6 IC7 IC8
PCF8583 PCF8574 LM75 EEprm 24C02 PCF8574 PCF8591
K6=aan K7=uit K3=aan K9=uit K11=uit
K10=aan K12=aan
$A0 $42 $90 $AE $A4 $40 $94
Het tweede EEPROM genaamd IC5 heeft een hard bedrade adressering. Gebruik je een tweede I2 C-print met deze chip erop, dan moet je de verbinding tussen pootje 2 en 3 wegkrassen en een soldeerdruppel aanbrengen tussen pen 3 en 4. Het EEPROM krijgt dan I2 C-adres $A6, voor IC2 en IC7 moet een dan een A-type (PCF8574A) genomen worden, die komen dan op adres $72 en adres $70 te zitten.
4
c °2004 HCC Forth-gg & Willem Ouwerkerk
Figuur 1.4: Groot schema van de I2 C-print
BATT
K1
HDR_3
K14
HDR_2
I2C
K8
HDR_5
D1
8
S8
GND
1 2
5 4 3 2 1
GND
GND 1N4148
3 2 1
GND
VCC
220 R9
PCF8583P
S7
GND
HDR_2
4
IC1
15 14
VSS
IC7
SDA SCL
SCL
GND
S6
GND
S5
GND
S4
VCC GND
C3 100nf
INT
16
SDA
8
X1
S3
GND
8
K16
I/O
2k2
R15
LD9
R10
VCC
GND
S2
GND
S1
LD8 VCC
GND
C4 100nf
5
IC3
R8
LD7
led
15pf 32KHz
8
'EGEL I2C VERSIE 2.00
4
4
R7
LD6
IC2
R6
LD5
R5
LD4
R4
LD3
R12
47k
HDR_2
VCC
K5
BEEPER
16
2 1
IC5
R3
LD2
VCC
GND
C5 100nf
K7
8
(C) 2004 W.O. & HCC FORTH GG
GND
K3
VCC
VCC
47k LM75
2 1
3
A0
1
OSC
SCL SDA INT OSC
6 5 7 2
A2 A1 A0
R11 47k
HDR_10
VDD
3 2 1
VCC 3mm Led
3 A2
HDR_2 7 1
2 A1
C2
GND VCC
VCC
VCC
K2
LCD
P1
LCD
4
R16 47k 47k R17
GND
GND
VCC
PCF8574P
VSS
INT
13
VDD
P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0
12 11 10 9 7 6 5 4
24C02
2 1 A0 SDA
1 A0 SDA
6 A1
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
O.S. 3
SCL 2
GND VCC led
VSS
GND
VDD
A2
VCC 1k
GND
PCF8574P
GND led
SDA SCL led
INT 13 1k
15 14 1k
GND 1k
GND A2 A1 A0 led
7
24C64
3 2 1
TEST
GND HDR_2 1 2 led
P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0 12 11 10 9 7 6 5 4 1k
VCC 1k
SCL
led
10k
R2
LD1
R1
C1
GND
-
+ 10 uf
TEST 7
GND GND HDR_14
IC6
VCC
16
K9
K10
HDR_2 2
A1
HDR_2 3 A2 PCF8591P
5
led
ADC
K13
5
2 1 SCL VDD
6
2 1 VCC 11
1 A0 SDA
9 10 SDA SCL
K6
VCC
8
IC8
AGND
2 1
GND
AGND
DAC
K18
K17
VCC
5 4 3 2 1
GND
GND
3 2 1
VCC VCC
100nf
GND
AGND
C8
GND
8
GND
HDR_2
GND GND AGND GND
D2
10k
P2
AGND
VCC
K12
HDR_2
K11
HDR_2
I2C
K4
HDR_5
ADC
2 1
2 1
K15 POWER
HDR_3
1N4004
C6 100nf
IN
7805
GND
IC4
C7 100nf
OUT
VCC
15
6
1k
GND VCC
12 EXT AOUT
R14 47k
GND
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1k
14
OSC AIN0 AIN1 AIN2 AIN3 1 2 3 4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 HDR_10
R13
VCC VREF
HDR_2
47k
5 6 7 A0 A1 A2 AGND 13
1 2
EHW-18, I2C versie 2.00
5
