Cancer Devboard

Das Cancer Devboard ist eine flexible Testplattform für alle SMD Adapterplatinen bis 64 Pins und alle kompatiblen Module. Durch den variablen Aufbau lassen sich Schaltungen mit den unterschiedlichsten ICs aufbauen. Durch einfache Steckbrücken (Jumper Wires) lassen sich die einzelnen Module schnell und einfach mit dem Prototypen verbinden.

Das Cancer Devboard wird als teilbestückter Bausatz geliefert. Alle SMD Teile sind bereits auf der Platine aufgelötet, alle übrigen Teile sind beigelegt und können nach Bedarf eingelötet werden. Stift- und Buchsenleisten werden unkonfektioniert geliefert und müssen auf die entsprechende Länge gekürzt werden.

Das Cancer Devboard besteht aus verschiedenen Modulen. Die einzelnen Module sind teilweise unabhängig voneinander und lassen sich mittels Jumpern oder Steckbrücken (Jumper Wires) flexibel miteinander verbinden.

Die Prototype Area ist das zentrale Element des Cancer Devboards. Hier lassen sich alle SMD Adapterplatinen bis QFP64 und alle Module im DIL Format mit unterschiedlicher Breite einsetzen. Die Spannungsversorgung erfolgt jeweils über den ersten und letzten Pin. Alle Pins sind auf Stiftleisten herausgeführt und ermöglichen eine flexible Verdrahtung mittels Steckbrücken.

Das Cancer Devboard bietet eine extrem variable Spannungskonfiguration. Hierfür stehen zwei einstellbare Low Drop Regler zur Verfügung. Jeder der Regler ist mit einem Spindeltrimmer von ca. 1,3V bis 6V präzise einstellbar. Beide Regler lassen sich komplett von der übrigen Schaltung trennen oder mittels Steckbrücken flexibel mit der Schaltung verbinden.

Die Spannungsversorgung kann wahlweise über die USB Schnittstelle oder ein externes Netzteil erfolgen. Durch die Flexibilität stehen dadurch auf dem Board bis zu 5 verschiedene Spannungsquellen zur Verfügung. Drei dieser Spannungen sind bequem über Stiftleisten erreichbar.

Das Board bietet 5 Spannungen:

• VDD - VDD ist die Eingangsspannung der Spannungsbuchse. Sie wird durch eine Diode vor Verpolung geschützt. VDD dient der Versorgung der beiden Spannungsregler oder kann mittels Jumper direkt mit VCC und VCC2 verbunden werden. Soll die Versorgung über USB erfolgen darf kein Spannungsstecker eingesteckt sein. Dieser trennt zum Schutz der USB Schnittstelle mechanisch VDD von VUSB. Ist kein Spannungsstecker eingesteckt wird VUSB über die Diode mit VDD verbunden. Die Diode dient als Schutz der USB Schnittstelle.
• VCC - VCC ist die Ausgangsspannung des ersten Spannungsreglers. Die Spannung kann mittels Spindeltrimmer eingestellt werden. VCC versorgt die Power LED, die LEDs im IO Bereich, die Spannung für den eigentlichen Prototypen und VCCIO des FT232RL.
• VCC2 - VCC2 ist die Ausgangsspannung des zweiten Spannungsreglers. Die Spannung kann mittels Spindeltrimmer eingestellt werden. VCC2 ist auf der linken Stiftleiste verfügbar und kann als zweite Spannung mit jedem des Prototypfeldes verbunden werden. Hierfür müssen nur die entsprechenden Lötbrücken auf der Unterseite der Platine geschlossen werden.
• VUSB - VUSB steht bei Bedarf direkt zur Verfügung. Mittels Jumper kann VUSB direkt mit VCC verbunden werden. Dies ist dann sinnvoll, wenn der Spannungsabfall an der Schutzdiode nicht erwünscht ist. Achtung es gibt in diesem Fall keinen Schutz für die USB Schnittstelle.
• 3V3 - 3V3 ist die Ausgangsspannung des integrierten Reglers des FT232RL. Dieser ist nur mit wenigen mA belastbar und sollte nur in Ausnahmefällen genutzt werden.

Wichtig Vor dem Beginn des Aufbaus eines Prototypen sollten alle Kabel und Jumper vom Board entfernt werden und es sollte sich kein Modul in der Prototype Area befinden. Dies dient der Sicherheit aller Komponenten und schützt vor schädlichen Fehlspannungen.

Soll die Spannungsversorgung aus einem externen Netzteil erfolgen schließt man eine Spannung von 6-15V DC an der Spannungsbuchse an. Alternativ kann die Spannungsbuchse entfallen und die Versorgung direkt über die darunter liegenden Lötpunkte VIN und GND erfolgen. Die Polarität der Spannungsbuchse zeigt die Darstellung.

Wird ein Stecker in die Spannungsbuchse gesteckt wird die Verbindung zwischen VDD und VUSB getrennt. Dies dient dem Schutz der USB Schnittstelle.

Eine Shottky Diode schützt vor einer Verpolung der Versorgungsspannung. An der Diode fallen etwa 0,4-0,5V ab. VDD steht jetzt für die beiden Spannungsregler und an der linken Stiftleiste zur Verfügung.

Das Board kann direkt aus der USB Schnittstelle versorgt werden. Hierfür darf kein Stecker in der Spannungsbuchse eingesteckt sein. VUSB steht dann über die Diode an VDD zur Verfügung. Durch den Spannungsabfall von etwa 0,4V an der Diode stehen bei einer typischen USB Spannung von 5,1V noch maximal 4,7V für die Schaltung zur Verfügung. Die Diode bietet Schutz vor Überspannungen, die die USB Schnittstelle beschädigen könnten.

Die erste Option zur Spannungsversorgung ist die Verwendung der Spannungsregler. Hierzu steckt man zwei Jumper wie im Bild dargestellt auf die Stiftleisten. Dadurch wird der Spannungsregler mit VDD versorgt und die Ausgangsspannung wird mit VCC (VCC2) verbunden.

Diese Option verwendet man, wenn man eine größere externe Versorgungsspannung verwendet und das IC eine Versorgung von 5,0V oder 3,3V benötigt. Erfolgt die Versorgung aus der USB Schnittstelle kann man das IC z.B. mit 3,3V versorgen.

Bei der zweiten Option verbindet man VDD direkt mit VCC (VCC2). Dies ist üblicherweise nur dann sinnvoll, wenn die Spannungsversorgung aus der USB Schnittstelle erfolgt und das IC mit 5V versorgt werden soll. Es ist dabei zu beachten, dass aufgrund des Spannungsabfalls an der Diode nur etwa 4,7V zur Verfügung stehen, was in den meisten Fällen jedoch vernachlässigt werden kann.

Die dritte Option ist die direkte Versorgung über die USB Schnittstelle. Hierzu steckt man einen Jumper auf die eingezeichnete Stelle. Dadurch wird VUSB direkt mit VCC verbunden.

Warnung Diese Option ist nur dann sinnvoll, wenn man die volle USB Spannung benötigt oder die USB Schnittstelle eine deutlich geringere Spannung als 5.0V liefert. Es gibt keinen Schutz für die USB Schnittstelle. Möchte man diese Option verwenden sollte man nach Möglichkeit einen externen USB Hub mit galvanischer Trennung und eigenem Netzteil verwenden.

Sollen die Spannungsregler verwendet werden solle man zunächst nur einen Jumper stecken (blau), um den Regler mit VDD zu verbinden. Anschließend misst man die eingestellte Spannung am Ausgangspin (gelb) und stellt die Spannung an der Stellschraube des Spindeltrimmers auf den gewünschten Wert.

Das USB Modul enthält eine USB Buchse mit ESD Schutz und einen FT232RL USB→seriell Wandler. Die Verbindung zwischen FT232RL und der USB Buchse kann getrennt werden. Dies ermöglicht den direkten Anschluss von Controllern mit eigener USB Schnittstelle. Für Controller, welche nur einen UART besitzen, kann der FT232RL mit der USB Buchse verbunden werden. Sämtliche Pins des FT232RL sind auf einer Stiftleiste für die freie Verwendung herausgeführt.

Nutzt man einen Controller ohne eigene USB Schnittstelle kann man den FT232RL als Brücke zwischen UART und USB verwenden. Hierzu steckt man einfach zwei Jumper wie eingezeichnet auf die Stiftleiste unterhalb der USB Buchse. Von der Stiftleiste rechts daneben kann man nur die Pins RxD und TxD mit den entsprechenden Pins des Controllers verbinden.

Möchte man einen Controller mit eigener USB Schnittstelle nutzen kann man D+ und D- direkt verbinden. Hierzu steckt man zwei Steckbrücken direkt auf die Pins D+ und D- unterhalb der USB Buchse und verbindet sie direkt mit den entsprechenden Pins des Controllers.

Für die grundlegende Interaktion stehen vier Taster und vier LEDs zur Verfügung. Taster und LEDs sind auf Stiftleisten geführt und lassen sich mittels Steckbrücken beliebig verbinden. Sowohl Taster als auch LEDs sind Low Aktiv. Das bedeutet, die Taster schalten nach GND und die Anode der LEDs ist mit VCC verbunden