Manuel utilisateur Les systèmes de développement sont des outils irremplaça bles pour le développement et la programmation des microcontrôleurs. Un choix attentif des composants ainsi que l utilisation d appareils de dernière génération pour le montage et le test constitue la meilleure garantie de fiabilité de nos produits. Grâce à leur simplicité, leur nombre important de modules intégrés et d exemples prêt à l emploi, tous nos utilisateurs, indépendamment de leur expérience, ont la possibilité de réaliser leur projet de manière rapide et efficace. Système de développement Pour toute question, remarque ou proposition commerciale, n hésitez pas à nous contactez: office@mikroe.com Si vous rencontrez des problèmes avec un de nos produits ou si vous souhaitez obtenir des informations supplémentaires, contactez notre service technique: www.mikroe.com/en/support Pour plus d information sur nos produits, n hésitez pas à consultez notre site internet: www.mikroe.com UNI-DS3
CHER CLIENT, Je tiens à vous remercier pour l intérêt que vous avez porté à nos produits et pour la confiance que vous avez accordée à. Notre objectif est de vous fournir des produits de la meilleure qualité possible. En outre, nous continuerons à améliorer nos performances afin de répondre à vos besoins. Nebojša Matić General Manager The Atmel name and logo, the Atmel logo, AVR, AVR (Logo), AVR Freaks, AVR Freaks (Logo), AVR Studio, IDIC, megaavr, megaavr (Logo), picopower, tinyavr are trademarks of Atmel Coorporation. The Microchip name and logo, the Microchip logo, Accuron, dspic, KeeLoq, microid, MPLAB, PIC, PICmicro, PICSTART, PRO MATE, PowerSmart, rfpic and SmartShunt are registered trademarks of Microchip Technology Incorporated in the U.S.A and other countries.
Système de développement UNI-DS3 3 TABLE DES MATIÈRES Présentation du système UNI-DS3... 4 Caractéristiques principales... 5 1.0. Connexion au PC... 6 2.0. Placement de la carte MCU... 7 3.0. Alimentation... 8 4.0. Connecteur USB du programmateur MCU... 9 5.0 Module de communication USB... 9 6.0 Module de communication CAN... 10 7.0. Module de communication RS232... 11 8.0. Module de communication RS485... 12 9.0. Connecteur MMC/SD... 13 10.0. Horloge temps réel (RTC)... 14 11.0. Convertisseur numérique/analogique (DAC)... 15 12.0. Convertisseur analogique/numérique... 16 13.0. Module ethernet... 17 14.0. LEDs... 18 15.0. Boutons poussoirs... 19 16.0. Afficheur LCD 2x16... 20 17.0. Afficheur LCD graphique 128x64... 21 18.0. Ports d Entrées/Sorties... 22 19.0. Carte MCU avec microcontrôleur 8051... 24 20.0. Carte MCU avec microcontrôleur AVR... 26 21.0. Carte MCU avec microcontrôleur dspic... 28 22.0. Carte MCU avec microcontrôleur PIC au format DIP40... 30 23.0. Carte MCU avec microcontrôleur PIC au format TQFP80... 32 24.0. Carte MCU avec microcontrôleur PSoC... 34 25.0. Carte MCU avec microcontrôleur ARM... 36
4 Système de développement UNI-DS3 Présentation du système de développement UNI-DS3 Le système de développement UNI-DS3 est un environement de développement universel pour la programmation et l expérimentation des microcontrôleurs. Grâce à l interface universelle DIMM-168P, il est possible de placer une carte MCU embarquant différents types de microcontrôleurs. Toutes les cartes MCU sont fournies avec leur programmateur approprié afin de charger votre code hexadécimal dans le microcontrôleur. Le système UNI-DS3 supporte les microcontrôleurs PIC, dspic, AVR, 8051, ARM ou PSoC. De nombreux modules embarqués (RS232, bus CAN, CAN/CNA, afficheur LCD et GLCD etc.) vous seront d une grande aide pour l expérimentation. Système de développement universel pour microcontrôleur Programmateur USB 2.0 embarqué Convertisseur numérique/ analogique Afficheur LCD alphanumérique 2x16 Afficheur LCD graphique avec rétro-éclairage Toutes les cartes MCU sont fournies avec le programmateur approprié. Afin de charger un code hex dans le microcontrôleur, il faudra installer le programme approprié sur votre PC. Les cartes MCU avec microcontrôleurs PIC utilisent le programme PICflash, celles avec AVR microcontrôleurs utilisent AVRflash etc. Contenu du pack: Système de développement: UNI-DS3 CD: CD contenant le software approprié Câbles: Câble USB Documentation: manuel UNI-DS3, Installation drivers USB et schéma électronique Spécifications du système: Alimentation: Consommation: Dimensions: Poids: par connecteur AC/DC (8-16V AC/DC); ou par câble USB (5V DC) ~20mA quand tous les modules embarqués sont éteints 25 x 21cm (9,8 x 8,2inch) ~400g (0.88lbs)
5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Système de développement UNI-DS3 10 11 26 12 25 13 24 14 23 22 15 21 20 16 19 18 17 Caractéristiques principales 1. Alimentation régulée en tension 2. Connecteur ethernet 3. Module ethernet 4. Réglage du contraste de l afficheur alphanumérique 5. Connecteur pour communication RS485 6. Connecteur pour communication RS232 7. Tension de référence à 4.096V 8. Connecteur pour la communication CAN 9. Connecteur USB du programmateur du MCU 10. Connecteur pour communication USB 11. Sélection des résistances de tirage (pull-up/pull-down) 12. Connecteurs des ports d E/S 13. Résistances de tirage 14. Interface de branchement de la carte MCU 15. Interrupteurs DIP (DIP switches) 16. Lecteur carte MMC/SD 17. Connecteur de l afficheur graphique GLCD 18. Réglage du contraste du GLCD 19. Boutons poussoirs pour la simulation des entrées 20. Jumper de sélection de l état actif des boutons poussoirs 21. Bouton RESET 22. Convertisseur analogique/numérique 23. 72 LEDs indiquant l état logique des broches 24. Convertisseur numérique/analogique 25. Horloge temps réel 26. Connecteur de l afficheur LCD alphanumérique
6 Système de développement UNI-DS3 1.0. Connexion au PC Etape 1: Avant de connecter le système de développement à votre PC, il est nécessaire d installer les drivers USB ainsi que le programme approprié pour le chargement du code.hex dans le microcontrôleur. Les instructions pour l installation des drivers USB sont fournies dans le manuel Installation drivers USB accompagnant le système. Etape 2: La carte MCU embarquant le microcontrôleur devra être placée dans l interface DIMM-168P avant toute connexion du système de développement au PC. Etape 3: Utilisez le câble USB fourni pour connecter le système de développement UNI-DS3 à votre PC. Une extrémité du câble USB (fiche USB B) devra être connectée à la carte de développement comme décrit Figure 1-2, tandis que l autre extrémité (fiche USB A) devra être connectée à votre PC. Avant d établir la connexion, assurez-vous que le jumper J11 est bien placé sur la position USB comme indiquée Figure 1-1. Connecteur AC/DC Connecteur USB 1 2 Interrupteur POWER SUPPLY Jumper J11 pour la sélection de la source d alimentation Figure 1-1: Alimentation Figure 1-2: Connexion du câble USB Etape 4: Démarrez votre système de développement en poussant l interrupteur d alimentation sur la position ON. La LED POWER va s allumer, signifiant que votre système de développement est prêt à être utilisé. NOTE: Si vous souhaitez ajouter des modules complémentaires comme des LCD, GLCD, cartes supplémentaires, etc., il est indispensable de les placer correctement avant la mise sous tension. Dans le cas contraire, les modules additionnels ainsi que le système de développement pourraient être définitivement endommagés. Figure 1-3: Placement des modules complémentaire sur la carte
Système de développement UNI-DS3 7 2.0. Placement de la carte MCU Le système de développement UNI-DS3 est équipé d une interface DIMM-168P pour la connexion de la carte MCU. Toutes les cartes MCU se placent de la même manière. Les figures ci-dessous vous montrent comment positionner une carte MCU embarquant un microcontrôleur PIC TQFP80. Toutes les cartes MCU destinées à être utilisées avec le système de développement UNI-DS3 devront être placées de la même manière. 1 A 2 B Ouvrez les leviers d extractions A et B Placez la carte MCU dans l interface DIMM-168P 3 4 Pressez doucement sur la carte MCU et, dans le même temps, relevez lentement les leviers d extractions Fermez les leviers d extraction Figure 2-1: Brochage de l interface DIMM-168P Le système de développement UNI-DS3 est fourni avec les familles de microcontrôleurs suivant: PIC, dspic, AVR, 8051, ARM and PSoC. Une description détaillée des cartes MCU est fournie à la fin de ce manuel. Leviers d extractions ouverts Leviers d extractions fermés
8 Système de développement UNI-DS3 3.0. Alimentation Le système de développement UNI-DS3 supporte deux types d alimentation électrique: 1. Alimentation +5V PC fournit par le câble USB; 2. Alimentation externe reliée au connecteur AC/DC de la carte de développement. Le régulateur de tension LM7805 et le redresseur de Gretz autorisent une alimentation AC (comprise entre 8V et 16V) et DC (comprise entre 8V et 16V). Le jumper J11 est utilisé pour la sélection du type d alimentation. Lorsque la carte est alimentée par USB, le jumper J11 doit être placé en position USB. Dans le cas où l alimentation externe est utilisée, J11 doit être placé sur la position EXT. Le système de développement est sous tension lorsque l interrupteur POWER SUPPLY est sur la position ON. Connecteur AC/DC Régulateur de tension Interrupteur POWER SUPPLY Connecteur USB Figure 3-1: Alimentation J11 pour la sélection de la source d alimentation Connecteur AC/DC Connecteur USB Figure 3-2: Schéma de l alimentation
Système de développement UNI-DS3 9 4.0. Connecteur USB du programmateur Le connecteur USB (CN15) du système de développement UNI-DS3 est relié au programmateur embarqué sur la carte MCU. Toutes les cartes MCU sont fournies avec le programmateur intégré correspondant au microcontrôleur qu elles embarquent. Par exemple, la carte MCU avec microcontrôleur PIC comporte le programmateur PICflash avec assistance mikroicd. Pour charger un code.hex dans le microcontrôleur, il faut impérativement avoir installé le programme servant d interface entre le PC et le programmateur. Pour utiliser la carte MCU avec microcontrôleur PIC, le programme PICflash devra être installé. Dans le cas où un autre type de microcontrôleur est utilisé, il faudra installer le programme correspondant ŕ son type. Figure 4-1: Connecteur USB pour programmateur MCU Figure 4-2: Schéma du connecteur USB CN15 5.0. Module de communication USB Le connecteur USB CN21 permet de connecter des périphériques à carte MCU. La carte MCU est connectée au connecteur USB CN21 via les lignes de communication MCU-USBDN et MCU-USBDP. La ligne MCU-VBUS sert à détecter les périphériques USB reliés au système de développement. Figure 5-1: Connecteur pour la communication USB Figure 5-2: Schéma du connecteur USB CN21
10 Système de développement UNI-DS3 6.0. Module de communication CAN CAN (Controller Area Network) est un standard de communication utilisé principalement dans l industrie automobile. Ce module permet au microcontrôleur de communiquer avec des circuits électroniques automobiles sans passer par l intermédiaire d un PC hôte. Le circuit MCP2551 est utilisé pour la communication entre le contrôleur CAN (MCP2510) et le périphérique cible. Le MCP2510 est un contrôleur CAN indépendant qui communique avec le microcontrôleur en utilisant la communication SPI. Pour permettre la connexion entre le microcontrôleur et le MCP2510, il faudra mettre sur ON les interrupteurs 6, 7 et 8 de l interrupteur DIP SW2 ainsi que les interrupteurs 4, 5 et 6 de l interrupteur DIP SW4. Connecteur pour la communication CAN Figure 6-1: Module CAN Figure 6-2: Connecteur du module CAN Communication CAN activée via les interrupteurs DIP SW2 et SW4 Figure 6-3: Schéma de connexion du module de communication CAN
Système de développement UNI-DS3 11 7.0. Module de communication RS232 L USART (universal synchronous/asynchronous receiver/transmitter) est un des moyens le plus couramment utilisé pour l échange de données entre un PC et ses périphériques. La communication série RS-232 est réalisée par l intermédiaire du connecteur 9-broches SUB-D et du module USART du microcontrôleur. UNI-DS3 est équipé d un port RS232A. Servez-vous des interrupteurs RX232A et TX232A, RX232B et TX232B de l interrupteur DIP SW3 pour activer le port RS232A. Les broches du microcontrôleur utilisées sont: RX - donnée reçue, TX - donnée transmise. Le débit atteint 115 kb/s. Pour permettre la réception de signaux de différentes tensions par le module USART du microcontrôleur, l utilisation d un convertisseur de tension tel que le circuit MAX232 est indispensable. Connecteur RS232 Figure 7-1: Connecteur de module RS232 Figure 7-2: Module RS232 Port RS232A connecté au microcontrôleur Figure 7-3: Schéma de connexion du module RS232 Comme indiqué précédemment, le système de développement UNI-DS3 est un outil pouvant supporter différents types de microcontrôleur. La position des broches utilisées pour la communication RS232 diffčre entre les microcontrôleurs. Afin de permettre ce type de communication, il est important de tenir compte du brochage du microcontrôleur et donc de sélectionner les broches appropriées. L interrupteur DIP SW3 sert à la sélection de la ligne de communication. La méthode de connexion du module de communication RS232 est fonction de la carte MCU connectée à l interface DIMM-168P. L ensemble des cartes MCU est décrit à la fin de ce manuel et il est clairement spécifié quelles broches seront utilisées pour la communication RS232 avec le microcontrôleur. Par exemple, pour la carte MCU 8051, les interrupteurs 5 (RX232A) et 6 (TX232A) de l interrupteur DIP SW3 sont utilisés. Pour la carte MCU ATmega128, les interrupteurs 5, 6, 7 et 8 de l interrupteur DIP SW3 seront utilisés. L utilisation de ces quatre broches dépend des broches du microcontrôleur ATmega128 que vous souhaitez utiliser pour la communication RS232. Si les broches RE0 et RE1 sont utilisées, les interrupteur 5 (RX232A) et 6 (TX232A) de l interrupteur DIP SW3 devront se trouver en position ON. Si les broches RD2 et RD3 sont utilisées, les interrupteurs 7 (RX232B) et 8 (TX232B) de l interrupteur DIP SW3 devront se trouver en position ON.
12 Système de développement UNI-DS3 8.0. Module de communication RS485 La communication RS485 est un standard de communication utilisé principalement dans l industrie. La principale caractéristique de ce standard est sa capacité à échanger des données sur une longue distance (jusqu à 1200 m) et sa grande tolérance au bruit. Le système de développement UNI-DS3 possède un connecteur pour la connexion de périphériques utilisant la communication RS485. Le circuit LTC485 se comporte comme un émetteur/récepteur entre le microcontrôleur et le périphérique. Pour activer la connexion entre le microcontrôleur et le module de communication RS485, il faut mettre les interrupteurs 1, 2 et 3 de l interrupteur DIP SW4 en position ON. Connecteur pour la communication RS485 Figure 8-1: Module RS485 Figure 8-2: Connecteur du module RS485 Communication RS485 activée via l interrupteur DIP SW4 Figure 8-3: Schéma de connexion du module RS485
Système de développement UNI-DS3 13 9.0. Connecteur MMC/SD Ce module permet d interfacer des cartes mémoire avec le microcontrôleur. La carte mémoire est alimentée grâce à une tension de 3.3V (VCC3) générée par le régulateur de tension REG2, tandis que le système de développement fonctionne grâce à une tension de 5V (VCC). Pour permettre la communication entre la carte mémoire et le microcontrôleur, ceux-ci devront avoir la même tension, ce qui signifie qu il faudra ajuster leurs tensions. Dans le cas où le microcontrôleur de la carte MCU est alimenté par une tension de 5V, il est indispensable de retirer les jumpers J17, J18 et J19. Dans ce cas, les résistances vont se comporter comme des diviseurs de tensions qui abaisseront la tension pour la ramener à 3.3V. Afin de permettre la communication entre le microcontrôleur et la carte mémoire, les interrupteurs 4, 5 et 6 de l interrupteur DIP SW4 devront être positionnés sur ON. Figure 9-1: Connecteur MMC/SD Figure 9-2: Carte mémoire MMC/SD Pour utiliser des microcontrôleurs alimentés en 5V, il faut retirer les jumpers J17, J18 et J19 Figure 9-3: Schéma de connexion du connecteur MMC/SD
14 Système de développement UNI-DS3 10.0. Horloge temps réel (RTC) Les horloges temps réel sont très utilisées dans les systèmes d alarme, contrôleurs industriels, produits de grande consommation, etc. Grâce au circuit PCF8583, le système de développement UNI-DS3 peut conserver l heure et la date exacte. Les caractéristiques de l horloge temps réel sont les suivantes: - horloge avec calendrier - interface série I 2 C - compteur universel utilisé comme alarme - possibilité de changer le format de l heure (12/24h) L horloge temps réel fournie avec le système de développement UNI-DS3 est utilisée pour générer une interruption à une heure prédéfinie. Afin d établir la connexion entre le microcontrôleur et l horloge temps réel, il faut mettre les interrupteurs 1 de l interrupteur DIP SW3 et les interrupteurs 7 et 8 de SW4 en position ON. Batterie 3V permettant le fonctionnement de l horloge lorsque l alimentation du système est éteinte Quartz servant d horloge temps réel Figure 10-1: horloge temps réel Horloge temps réel connectée au microcontrôleur via SW3 et SW4 Figure 10-2: Schéma de connexion de l horloge temps réel au microcontrôleur
Système de développement UNI-DS3 15 11.0. Convertisseur numérique/analogique (DAC) Un convertisseur numérique/analogique est un module servant à la conversion de données numériques en signal analogique. UNI- DS3 est équipé du circuit intégré MCP4921 qui joue le rôle de convertisseur numérique/analogique 12 bits. Ce circuit fournit une conversion précise ainsi qu un signal de sortie non bruité de grande qualité. Il communique avec le microcontrôleur en utilisant la liaison série SPI. Afin d établir la connexion entre ces deux circuits, les interrupteurs 3 et 4 de l interrupteur DIP SW3 devront être placés en position ON. Pour activer la communication série, les interrupteurs 4 et 6 de l interrupteur DIP SW4 devront également être en position ON. J15 sert à choisir la tension de référence qui sera utilisée pour la conversion numérique/analogique. En position 4.096, le MCP4921 est alimenté avec une tension de 4.096V alors qu en position VCC, ce même circuit intégré est alimenté avec une tension de 5V. Connecteur du convertisseur numérique/analogique Figure 11-1: Module DAC Figure 11-2:Connecteur DAC Le convertisseur numérique/analogique est connecté au microcontrôleur via SW3 et SW4 Figure 11-3: Schéma de connexion du module DAC
16 Système de développement UNI-DS3 12.0. Convertisseur A/N Un convertisseur analogique/numérique a pour rôle de convertir un signal analogique en données numériques. Le convertisseur A/N est linéaire ce qui signifie que la donnée convertie est linéairement dépendante à la tension d entrée. Le circuit intégré MCP3204 convertit le signal analogique en valeurs numériques de 12 bits. Le signal ainsi numérisé est ensuite transféré au microcontrôleur grâce à la communication série. Pour rendre cette transmission possible, les interrupteurs 2 de l interrupteur DIP SW3 et 4, 5, 6 de l interrupteur DIP SW4 en position ON. Une tension de référence est appliquée sur la broche Vref du MCP3204 afin de déterminer la valeur maximale du signal analogique d entrée. Le jumper J15 sert à choisir la tension de référence à utiliser: 4.096 pour 4.096V et VCC pour 5V. Connecteur ADC Figure 12-1: Module ADC Figure 12-2: Connecteur ADC Convertisseur A/N connecté au microcontrôleur via SW3 et SW4 Figure 12-3: Schéma de connexion du module ADC
Système de développement UNI-DS3 17 13.0. Module ethernet Le système de développement UNI-DS3 possède un module ethernet dont la fonction est de fournir une interface entre le microcontrôleur et un LAN (local area network). Un contrôleur indépendant ENC28J60 est utilisé pour transférer les données du LAN au microcontrôleur en utilisant la communication série. Comme ce circuit requière une tension de 3.3V pour son fonctionnement et que la tension d alimentation du système est de 5V, il est nécessaire d adapter les tensions par l intermédiaire du circuit intégré 74HCT245 et des jumpers J12, J13 et J14. Dans le cas où le microcontrôleur fonctionne avec une alimentation de 5V, il faudra placer les jumpers J12, J13 et J14 sur la position 5V. Si le microcontrôleur fonctionne avec une alimentation de 3.3V, il faudra placer les jumpers J12, J13 et J14 sur la position 3.3V. Afin d activer la connexion entre le module ethernet et le microcontrôleur, les interrupteurs 2, 3, 4 et 5 de l interrupteur DIP SW2, ainsi que les interrupteurs 4, 5 et 6 de l interrupteur DIP SW4 devront être placés en position ON. Connecteur du module ethernet Figure 13-2: Connecteur ethernet Figure 13-1: Module ethernet Le module ethernet est relié au microcontrôleur via SW2 et SW4 Figure 13-3: Schéma de connexion du module ethernet
18 Système de développement UNI-DS3 14.0. LEDs Une diode LED (Light-Emitting Diode) est un composant électronique particulier utilisé comme source de lumière. Pour chacune des LEDs, l utilisation d une résistance pour limiter le courant est indispensable. La tension aux bornes d une LED standard est de l ordre de 2.5V tandis que le courant peut varier entre 1mA et 20mA. L intensité du courant qui traverse les LED système UNI-DS3 est de 1mA. UNI-DS3 possède 72 LEDs dont le but est d indiquer visuellement (présence ou non de lumière) l état de chacune des broches E/S du microcontrôleur. Une LED allumée (active) traduit la présence d un un logique (1) sur la broche. Utilisez SW1 ainsi que l interrupteur 1 de l interrupteur DIP SW2 afin de choisir les ports (PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE, PORTF, PORTG, PORTH, PORTJ) que vous souhaitez visualiser. Résistances destinées à limiter le courant Figure 14-1: LEDs Les LEDs des ports PORTB et PORTC sont activées Figure 14-2: Schéma de connexion des LEDs au ports PORTB et PORTC
Système de développement UNI-DS3 19 15.0. Boutons poussoirs L état logique de toutes les entrées numériques du microcontrôleur peut être modifié par l intermédiaire des boutons poussoirs. Le jumper J10 sert à définir l état logique qui doit être appliqué à la broche du microcontrôleur lorsque le bouton associé est pressé. A côté de ces boutons poussoirs, on trouve le bouton RESET. Celui-ci n est pas relié directement à la broche MCLR (master clear du microcontrôleur). Le signal reset (réinitialisation) est généré par le programmateur de la carte MCU. Bouton RESET Le Jumper J10 sert à déterminer l état logique à appliquer à la broche si un bouton est pressé Boutons poussoirs utilisés pour simuler les entrées numériques Figure 15-1: Boutons poussoirs Dans la figure 15-2, le jumper J10 est en position VCC. Dans ce cas, par pression de n importe quel bouton, un un logique (5V) sera appliqué à la broche correspondante du microcontrôleur. Si le microcontrôleur fonctionne avec une tension de 3.3V, la tension de 5V sera préalablement convertie en tension de 3.3V par la carte MCU avant d être envoyée au microcontrôleur. La pression d un des boutons poussoirs va entraîner la génération d un 1 logique Figure 15-2: Schéma de connexion des boutons poussoirs du port PORTB
20 Système de développement UNI-DS3 16.0. Afficheur LCD 2x16 Le système de développement UNI-DS3 est équipé d un connecteur pour afficheur LCD alphanumérique 2x16.Ce connecteur est relié au microcontrôleur via les broches D0, D1, D4, D5, D6 et D7 de la carte MCU. Le potentiomètre P2 est utilisé pour l ajustement du contraste. Le rétroéclairage se met automatiquement en route lors de la mise sous tension du système. La communication entre le microcontrôleur et l afficheur LCD s effectue en mode 4 bits (4-bit mode). Les symboles alphanumériques sont représentés sur deux lignes, chacune pouvant contenir jusqu à 16 caractères de taille 7x5 pixels. Potentiomètre d ajustement du contraste Figure 16-1: Connecteur de l afficheur alphanumérique Figure 16-2: Afficheur alphanumérique LCD 2x16 Le rétroéclairage de l afficheur LCD est automatiquement activé lors de la mise sous tension du système Figure 16-3: Schéma de connexion de l afficheur LCD 2x16
Système de développement UNI-DS3 21 17.0. Afficheur graphique LCD 128x64 L afficheur graphique LCD 128x64 (GLCD) est relié au microcontrôleur via les broches de la carte MCU suivantes: LCD-CS1#, LCD-CS2#, LCD-RS, LCD-RW, LCD-E, LCD-RST et D0-D7. L afficheur GLCD a une résolution de 128x64 pixels, ce qui rend possible l affichage de diagrammes, tableaux et autres graphiques. Le potentiomètre P1 sert à ajuster le contraste de l afficheur GLCD. Le rétroéclairage s active automatiquement à l allumage du système. Potentiomètre d ajustement du contraste Connecteur du GLCD Figure 17-1: Afficheur GLCD Figure 17-2: Connecteur GLCD Le rétro-éclairage du GLCD est automatiquement activé lors de la mise sous tension du système Figure 17-3: Schéma de connexion du GLCD
22 Système de développement UNI-DS3 18.0. Ports d Entrées/Sorties Sur le côté droit de la carte de développement se trouvent neuf connecteurs 10-broches reliés aux ports d E/S du microcontrôleur. Les broches utilisées pour la programmation sont connectées au connecteur 10-broches via le multiplexeur du programmateur intégré à la carte MCU. Les broches du microcontrôleur peuvent être connectées aux résistances de tirage par l intermédiaire des jumpers J1- J9. L ensemble des lignes d un port peut être connecté ou non aux résistances de tirage grâce aux réseaux de résistances (8x100k) amovibles. Jumper de sélection pull-up/pull-down Module additionnel connecté au PORTC Figure 18-2: J3 en position pull-down Réseau de résistances amovible Connecteur mâle 2x5 du PORTF Figure 18-1: Ports E/S Figure 18-3: J3 en position pull-up Les broches du port PORTB sont connectées à la masse (pull-down) Figure 18-4: Schéma de connexion du port PORTB
Système de développement UNI-DS3 23 Les résistances de Pull-up/pull-down vous permettent de forcer l état logique de toutes les entrées du microcontrôleur en mode idle ( en attente ). Cet état dépend de la positon des jumpers de pull-up/pull-down. La broche RB1 avec son bouton poussoir associé et le jumper J2 ainsi que le jumper J10 sont utilisés ici dans le but de vous expliquer le rôle des résistances de tirage. Leur principe de fonctionnement est le même pour toutes les broches du microcontrôleur. Afin de permettre la connexion des broches du PORTB aux résistances de pull-down, il faut tout d abord mettre le jumper J2 en position basse (à la masse). Ainsi, toutes les broches du PORTB en mode idle se verront attribuer un zéro logique (0V) par l intermédiaire du jumper J2 et du réseau de résistances 8x100K. En conséquence, chaque fois que vous presserez le bouton poussoir RB1, un un logique (1) apparaîtra sur la broche RB1. Ce 1 logique provient du fait que J10 est en position VCC. Figure 18-5: Jumper J2 en position pull-down et jumper J10 en position pull-up Afin de permettre la connexion des broches du PORTB aux résistances de pull-up, il faut tout d abord mettre le jumper J2 en position haute (VCC). Ainsi, toutes les broches du PORTB se verront attribuer un 1 logique (5V) en mode idle par l intermédiaire du jumper 2 et du réseau de résistance 8x100K. En conséquence, chaque fois que vous presserez le bouton poussoir RB1, un zéro logique (0) apparaîtra sur la broche RB1. Ce 0 logique provient du fait que le jumper J10 est placé en position GND (à la masse). Figure 18-6: Jumper J2 en position pull-up et jumper J10 en position pull-down Si J2 et J10 ont le même état logique, la pression d un bouton n entraînera aucune modification. Figure 18-7: Les Jumpers J2 et J10 occupent la même position
24 Système de développement UNI-DS3 19.0. Carte MCU avec microcontrôleur 8051 La carte MCU est équipée d une interface de connexion (socket) DIP40 pour microcontrôleur 8051. C est le microcontrôleur AT89S8253 qui est généralement fourni avec la carte MCU 8051. D autres microcontrôleurs en format DIP40 tels que les AT89S51, AT89S52, AT89S53 et AT89S8252 pourront être utilisés. Le programmateur embarqué 8051prog est également fourni avec cette carte MCU. Pour utiliser ce programmateur, il vous faudra installer les drivers USB appropriés. Connectez d abord la carte MCU à l interface DIMM-168p, puis suivez les instructions fournies par le manuel associé et installez les drivers du programmateur 8051prog à partir du CD. Afin de charger un programme.hex dans le microcontrôleur 8051, l installation du programme 8051flash servant d interface entre le microcontrôleur et le PC est nécessaire. Programmateur 8051prog Microcontrôleur en format DIP40 Figure 19-1: Carte MCU avec microcontrôleur 8051 Figure 19-2: Carte MCU 8051 branchée à l interface DIMM-168p
Système de développement UNI-DS3 25 Figure 19-3: Schéma de connexion de la carte MCU avec l interface DIMM-168p
26 Système de développement UNI-DS3 20.0. Carte MCU avec microcontrôleur AVR Cette carte MCU est équipée du microcontrôleur ATmega128 en format TQFP de 64 broches. Cette carte intègre également le programmateur AVRprog ainsi qu un connecteur CN2. Un tel connecteur permet de connecter un programmeur externe JTAG. Afin que le programmateur AVRprog fonctionne correctement, il faudra installer les drivers USB appropriés. Connectez d abord la carte MCU à l interface DIMM-168p, puis suivez les instructions fournies par le manuel associé et installez les drivers du programmateur AVRprog à partir du CD. Afin de charger un programme.hex dans le microcontrôleur 8051, l installation du programme AVRflash servant d interface entre le microcontrôleur et le PC est nécessaire. Un programmateur JTAG externe peut être connecté au microcontrôleur par l intermédiaire du connecteur mâle 2x5 CN2. Quand ce programmateur est utilisé, la carte MCU n a pas besoin d être connectée au système de développement via l interface DIMM-168p. En effet, dans ce cas précis, la carte MCU sera alimentée par le programmateur externe JTAG. Programmateur AVRprog Microcontrôleur en format TQFP64 Figure 20-1: Carte MCU avec microcontrôleur AVR Figure 20-2: Carte MCU AVR connecté au reste du système de développement via l interface DIMM-168p
Système de développement UNI-DS3 27 Figure 20-3: Schéma de connexion de la carte MCU avec l interface DIMM-168p
28 Système de développement UNI-DS3 21.0. Carte MCU avec microcontrôleur dspic La carte MCU est équipée du microcontrôleur dspic6014a en format TQFP de 80 broches. Cette carte intègre également le programmateur dspicprog. Afin que le programmateur dspicprog fonctionne correctement, il faudra installer les drivers USB appropriés. Connectez d abord la carte MCU à l interface DIMM-168p, puis suivez les instructions fournies par le manuel associé et installez les drivers du programmateur dspicprog à partir du CD. Afin de charger un programme.hex dans le microcontrôleur dspic, l installation du programme dspicflash servant d interface entre le microcontrôleur et le PC est nécessaire. Le programmateur dspicprog est équipé de la technologie mikroicd permettant un débogage en temps réel grâce à la visualisation des variables et de l état des registres du microcontrôleur durant l exécution du programme. Programmateur dspicprog Microcontrôleur en format TQFP80 Figure 21-1: Carte MCU avec microcontrôleur dspic Figure 21-2: Carte MCU dspic connectée à l interface DIMM-168p
Système de développement UNI-DS3 29 Figure 21-3: Schéma de connexion de la carte MCU avec l interface DIMM-168p
30 Système de développement UNI-DS3 22.0. Carte MCU avec microcontrôleur PIC DIP40 La carte MCU est équipée d une interface de connexion (socket) DIP40 pour microcontrôleur PIC. C est le microcontrôleur PIC18F4520 qui est généralement fourni avec la carte MCU PIC. D autres microcontrôleurs en format DIP40 tels que les PIC16F877A, PIC18F4550 etc. pourront être utilisés. Cette carte intègre également le programmateur PICflash avec assistance mikroicd. Afin que le programmateur PICflash fonctionne correctement, il faudra installer les drivers USB appropriés. Connectez d abord la carte MCU à l interface DIMM-168p, puis suivez les instructions fournies par le manuel associé et installez les drivers du programmateur PICflash à partir du CD. Afin de charger un programme.hex dans le microcontrôleur PIC, l installation du programme PICflash servant d interface entre le microcontrôleur et le PC est nécessaire. Le programmateur PICflash est équipé de la technologie mikroicd permettant un débogage en temps réel grâce à la visualisation des variables et de l état des registres du microcontrôleur durant l exécution du programme. La communication USB entre le microcontrôleur et un périphérique USB peut être activée par les jumpers J1, J2 et J3. Dans le cas où cette communication n est pas utilisée, J1, J2 et J3 devront être placés en position haute. Programmateur PICflash Microcontrôleur au format DIP40 Figure 22-1: Carte MCU avec microcontrôleur PIC Figure 22-2: Carte MCU PIC connectée à l interface DIMM-168p
Système de développement UNI-DS3 31 Figure 22-3: Schéma de connexion de la carte MCU avec l interface DIMM-168p
32 Système de développement UNI-DS3 23.0. Carte MCU avec microcontrôleur PIC au format TQFP80 La carte MCU est équipée du microcontrôleur PIC18F8520 TQFP de 80 boches. Cette carte intègre également le programmateur PICflash avec assistance mikroicd. Afin que le programmateur PICflash fonctionne correctement, il faudra installer les drivers USB appropriés. Connectez d abord la carte MCU à l interface DIMM-168p, puis suivez les instructions fournies par le manuel associé et installez les drivers du programmateur PICflash à partir du CD. Afin de charger un programme.hex dans le microcontrôleur PIC, l installation du programme PICflash servant d interface entre le microcontrôleur et le PC est nécessaire. Le programmateur PICflash est équipé de la technologie mikroicd permettant un débogage en temps réel grâce à la visualisation des variables et de l état des registres du microcontrôleur durant l exécution du programme. Programmateur PICflash Microcontrôleur au format DIP40 Figure 23-1: Carte MCU avec microcontrôleur PIC Figure 23-2: Carte MCU PIC connectée à l interface DIMM-168p
Système de développement UNI-DS3 33 Figure 23-3: Schéma de connexion de la carte MCU avec l interface DIMM-168p
34 Système de développement UNI-DS3 24.0. Carte MCU avec microcontrôleur PSoC La carte MCU est équipée du microcontrôleur CY8C27643 au format SSOP de 48 broches. Cette carte intègre également le programmateur PSoCprog. Afin que le programmateur PSoCprog fonctionne correctement, il faudra installer les drivers USB appropriés. Connectez d abord la carte MCU à l interface DIMM-168p, puis suivez les instructions fournies par le manuel associé et installez les drivers du programmateur PSoCprog à partir du CD. Afin de charger un programme.hex dans le microcontrôleur PSoC, l installation du programme PSoCflash servant d interface entre le microcontrôleur et le PC est nécessaire. Programmateur PSoCprog Microcontrôleur au format SSOP Figure 24-1: Carte MCU avec microcontrôleur PSoC Figure 24-2: Carte MCU PSoC connecté à l interface DIMM-168p
Système de développement UNI-DS3 35 Figure 24-3: Schéma de connexion de la carte MCU avec l interface DIMM-168p
36 Système de développement UNI-DS3 25.0. Carte MCU avec microcontrôleur ARM La carte MCU est équipée du microcontrôleur LPC2148 au format LQFP64 ainsi que d une batterie permettant d alimenter le microcontrôleur lorsque l alimentation principale est éteinte. Le microcontrôleur LPC2148 fonctionne avec une tension de 3.3V qui lui est fournie par le régulateur de tension REG1. En plus du programmateur ARMprog, cette carte peut aussi être programmée par un programmateur externe JTAG. Afin que le programmateur ARMprog fonctionne correctement, il faudra installer les drivers USB appropriés. Connectez d abord la carte MCU à l interface DIMM-168p, puis suivez les instructions fournies par le manuel associé et installez les drivers du programmateur ARMprog à partir du CD. Afin de charger un programme.hex dans le microcontrôleur ARM, l installation du programme ARMflash servant d interface entre le microcontrôleur et le PC est nécessaire. Programmateur ARMprog Si un programmateur externe est utilisé, les jumpers J1-J7 devront être placés en position JTAG Figure 25-1: Carte MCU avec microcontrôleur ARM Microcontrôleur au format LQFP64 Le connecteur mâle CN2 sert à connecter le programmateur JTAG externe. Dans le cas où ce dernier est utilisé, les jumpers J1-J7 devront être placés en position JTAG. Dans le cas où la communication USB via le connecteur CN21 de la carte de développement est utilisée, le jumper J10 devra être placé en position VBUS afin d assurer la connexion entre la broche MCU-0.23 du microcontrôleur et la broche MCU-VBUS de l interface DIMM-168p. Si la communication USB n est pas utilisée, J10 devra occuper la position BOARD et la broche MCU-0.23 sera reliée à la broche P0.23 de l interface DIMM-168p. La LED UP_LED sert à indiquer la connexion d un périphérique USB au microcontrôleur via le connecteur CN21. Pour que cette fonction soit réalisée, les jumpers J8 et J9 doivent être placés en position UP_LED. Lorsque les jumpers J8 et J9 occupent la position CONNECT, le contrôle de l alimentation du périphérique USB s effectue par software.
Système de développement UNI-DS3 37 Figure 25-2: Schéma de connexion de la carte MCU avec l interface DIMM-168p
38 Système de développement UNI-DS3 Figure 25-3: Schéma de connexion de la carte MCU avec l interface DIMM-168p (suite) Figure 25-4: Carte MCU ARM connecté à l interface DIMM-168p
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