CHESTER-X6
CHESTER-X6 je rozšiřující modul se sběrnicí HARDWARIO S-Wire pro platformu CHESTER.
Přehled modulu
CHESTER-X6 připojuje k platformě CHESTER periferie S-Wire s nízkou spotřebou po jednoduchém třívodičovém spoji — +5 V, GND a jediná linka DATA. Protokol S-Wire běží na UART jednotce, kterou poskytuje převodník I²C na UART SC16IS740; tranzistorový budič linky převádí signály UART převodníku na jedinou half-duplexní 5V linku DATA s ochranou proti ESD. Modul se řídí výhradně po I²C — jsou na něm dvě zařízení I²C: převodník na UART a GPIO expander TCA9534A, který přepíná napájení periferií, resetuje převodník a obsluhuje jeho přerušení.
Boost převodník na desce (TPS61099) vytváří stabilizovaných 5 V, kterými se napájejí připojené periferie. Protože zvyšuje napětí z napájecí větve +V zařízení CHESTER, umí modul dodávat periferiím čistých 5 V i když CHESTER běží na baterii. Výstup 5 V se zapíná pod kontrolou I²C (přes expander), takže lze napájení periferií mezi odečty vypnout a šetřit energii.
Klíčové vlastnosti
- Rozhraní HARDWARIO S-Wire: Připojuje periferie S-Wire s nízkou spotřebou po třívodičovém spoji (+5 V, GND, DATA).
- Řízení po I²C: Dvě zařízení I²C — převodník UART SC16IS740 (0x4D) a expander TCA9534A (0x39); žádné piny GP se nepoužívají.
- Boost na 5 V na desce: TPS61099 dodává periferiím stabilizovaných 5 V, i když CHESTER běží na baterii.
- Přepínatelné napájení periferií: Výstup 5 V se zapíná po I²C, takže ho lze mezi odečty vypnout.
- Chráněná linka DATA: Half-duplexní jednovodičový budič s ochranou proti ESD.
Typické aplikace
- Periferie S-Wire: Připojení senzorů a periferií HARDWARIO S-Wire k uzlu CHESTER.
- Řetězení senzorů: Zapojení několika periferií S-Wire na jednu sběrnici.
- Napájené vzdálené periferie: Periferie, které potřebují stabilizovaných 5 V z uzlu na baterie.
- Rozšíření o periferie s nízkou spotřebou: Přidání jednoduché sběrnice periferií s malým počtem vodičů k instalaci CHESTER.
Technické parametry
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Typ modulu | Rozhraní sběrnice HARDWARIO S-Wire |
| Rozhraní periferií | S-Wire (třívodičové: +5 V, GND, DATA) |
| Datová linka | Jediná half-duplexní linka DATA s ochranou proti ESD |
| Rozhraní k hostu | I²C (převodník UART 0x4D + GPIO expander 0x39) |
| Napájení periferií | Stabilizovaných 5.0 V (boost na desce), přepínatelné po I²C |
| Převodník UART | SC16IS740IPW (13.56 MHz) |
| Napájení logiky (VDD) | 3.0 V |
| Rozhraní desky | Castellated otvory na dvou protilehlých hranách, připájené k základní desce CHESTER |
| Revize hardwaru | R1.0 |
Klíčové součástky
| Součástka | Typové označení | Popis |
|---|---|---|
| Převodník I²C na UART | SC16IS740IPW | Jeden UART s rozhraním I²C (adresa 0x4D); UART jednotka pro S-Wire |
| GPIO expander | TCA9534APW | GPIO expander na I²C (adresa 0x39); přepíná boost na 5 V, resetuje převodník a obsluhuje jeho přerušení |
| Boost převodník | TPS61099YFF | Zvyšující převodník vytvářející napájení periferií 5 V z +V |
Zapojení pinů
Modul používá standardizované rozvržení konektoru kompatibilní se slotem pro rozšiřující moduly CHESTER.
Zobrazené zapojení pinů platí pro základní desku CHESTER-M CGLS.
Zapojení konektoru CHESTER-X6
| Pin | Signál | Typ | Popis |
|---|---|---|---|
| 1 | +V | Napájení | Kladná systémová větev (závisí na napájecí variantě zařízení CHESTER) |
| 2 | +5V | Napájecí výstup | Stabilizované napájení periferií 5.0 V (z boostu na desce) |
| 3 | GND | Zem | Systémová zemní reference |
| 4 | DATA | S-Wire | Datová linka S-Wire |
| 5 | DATA | S-Wire | Datová linka S-Wire (stejná síť jako pin 4) |
| 6 | GND | Zem | Systémová zemní reference |
| 7 | +5V | Napájecí výstup | Stabilizované napájení periferií 5.0 V (stejná síť jako pin 2) |
| 8 | +V | Napájení | Kladná systémová větev (stejná síť jako pin 1) |
Svorkovnice vyvádí jedinou sběrnici S-Wire na zrcadleném osmipinovém rozvržení: piny 4 a 5 jsou stejná síť DATA, piny 2 a 7 stejných +5 V, piny 1 a 8 stejných +V a piny 3 a 6 GND. Periferie tak lze zapojit z obou stran nebo řetězit. +5V je stabilizované napájení periferií z boostu na desce (přepínatelné po I²C); +V je kladná systémová větev a její napětí závisí na napájecí variantě zařízení CHESTER.
Rozhraní k hostu (I²C)
CHESTER-X6 se řídí výhradně po standardní sběrnici I²C; jsou na něm dvě zařízení I²C:
| Zařízení | Adresa I²C | Funkce |
|---|---|---|
| SC16IS740IPW | 0x4D | Převodník I²C na UART — UART jednotka pro S-Wire (TX/RX k budiči linky) |
| TCA9534APW | 0x39 | GPIO expander — zapíná boost na 5 V, resetuje převodník a obsluhuje jeho přerušení |
Veškerý provoz S-Wire jde přes převodník UART a napájení periferií, reset i obsluha přerušení přes expander — modul tedy potřebuje jen sběrnici I²C (SDA/SCL) a napájení ze slotu. Piny GP slotu se nepoužívají.
Připojení S-Wire
Každou periferii S-Wire zapojte do svorkovnice: DATA (pin 4 nebo 5), +5V (pin 2 nebo 7) pro napájení a GND (pin 3 nebo 6). Protože jsou piny DATA, +5 V, +V a GND na svorkovnici zrcadlené, lze periferie řetězit — jednu zapojíte na piny 1–4 a druhou na piny 5–8, nebo sběrnici provlečete dál.
Všechny periferie musí mít s modulem společnou GND. Před komunikací s periferiemi zapněte po I²C (přes expander) napájení 5 V.
Průchod krabičkou
Kabel S-Wire lze do krabičky přivést dvěma způsoby:
- Kabelová vývodka (výchozí): vodiče protáhnete vývodkou ve stěně krabičky a zapojíte do svorkovnice.
- Konektor do panelu (na vyžádání): externí konektor ve stěně krabičky umožní uživateli kabel zapojit, bez volné kabeláže vevnitř. Na vyžádání.
Kompatibilní konfigurace CHESTER
Modul CHESTER-X6 lze použít s různými konfiguracemi základních desek CHESTER. Níže jsou příklady kompatibilních sestav:
CHESTER-M (CGLS)
CHESTER-C4
Schémata
Kompletní schéma — převodník UART SC16IS740, expander TCA9534A, budič linky S-Wire a boost převodník na 5 V — je k dispozici jako PDF:
Výkres modulu
