CHESTER-X6
CHESTER-X6 je rozšiřující modul se sběrnicí HARDWARIO S-Wire pro platformu CHESTER.
Přehled modulu
Modul 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 jednotce UART převodníku I²C na UART SC16IS740; tranzistorový budič převádí jeho signály UART na jedinou poloduplexní linku DATA s úrovní 5 V a ochranou proti ESD. Modul se celý ovládá po sběrnici I²C, na které má dvě zařízení: převodník UART a expandér GPIO TCA9534A, který spíná napájení periferií, resetuje převodník a obsluhuje jeho přerušení.
Zvyšující měnič na desce (TPS61099) vytváří stabilizovaných 5 V pro napájení připojených periferií. Protože napětí zvyšuje z větve +V zařízení CHESTER, dodá modul periferiím čistých 5 V, i když CHESTER běží z baterie. Výstup 5 V se zapíná po I²C (přes expandér), takže napájení periferií lze mezi odečty vypnout a ušetřit 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 na I²C: převodník UART SC16IS740 (0x4D) a expandér TCA9534A (0x39); piny GP se nepoužívají.
- Zvyšující měnič 5 V na desce: TPS61099 dodává periferiím stabilizovaných 5 V, i když CHESTER běží z baterie.
- Spínané napájení periferií: Výstup 5 V se zapíná po I²C, takže ho lze mezi odečty vypnout.
- Chráněná linka DATA: Poloduplexní jednovodičový budič s ochranou proti ESD.
Typické aplikace
- Periferie S-Wire: Připojení senzorů a periferií HARDWARIO S-Wire k zařízení CHESTER.
- Řetězení senzorů: Zapojení několika periferií S-Wire na jednu sběrnici.
- Napájené vzdálené periferie: Periferie, které potřebují stabilizovaných 5 V ze zařízení napájeného z baterie.
- Rozšíření o periferie s nízkou spotřebou: Doplnění instalace CHESTER o jednoduchou sběrnici periferií s malým počtem vodičů.
Technické parametry
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Typ modulu | Rozhraní sběrnice HARDWARIO S-Wire |
| Rozhraní periferií | S-Wire (třívodičové: +5 V, GND, DATA) |
| Datová linka | Jediná poloduplexní linka DATA s ochranou proti ESD |
| Rozhraní k hostu | I²C (převodník UART 0x4D + expandér GPIO 0x39) |
| Napájení periferií | Stabilizovaných 5,0 V (zvyšující měnič na desce), spínané po I²C |
| Převodník UART | SC16IS740IPW (13,56 MHz) |
| Napájení logiky (VDD) | 3,0 V |
| Rozhraní desky | Půlené prokovené otvory (castellated) na dvou protilehlých hranách, deska je připájená 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); jednotka UART pro S-Wire |
| Expandér GPIO | TCA9534APW | Expandér GPIO na I²C (adresa 0x39); spíná zvyšující měnič 5 V, resetuje převodník a obsluhuje jeho přerušení |
| Zvyšující měnič | TPS61099YFF | Vytváří z +V napájení periferií 5 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 | Systémová kladná větev (napětí závisí na variantě napájení zařízení CHESTER) |
| 2 | +5V | Napájecí výstup | Stabilizované napájení periferií 5,0 V (ze zvyšujícího měniče na desce) |
| 3 | GND | Zem | Systémová zem |
| 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 zem |
| 7 | +5V | Napájecí výstup | Stabilizované napájení periferií 5,0 V (stejná síť jako pin 2) |
| 8 | +V | Napájení | Systémová kladná větev (stejná síť jako pin 1) |
Svorkovnice vyvádí jedinou sběrnici S-Wire na osm zrcadlově uspořádaných pinů: piny 4 a 5 jsou stejná síť DATA, piny 2 a 7 stejné +5 V, piny 1 a 8 stejné +V a piny 3 a 6 GND. Periferie tak lze zapojit z obou stran nebo řetězit. +5V je stabilizované napájení periferií ze zvyšujícího měniče na desce (spínané po I²C); +V je systémová kladná větev a její napětí závisí na variantě napájení zařízení CHESTER.
Rozhraní k hostu (I²C)
Modul CHESTER-X6 se ovládá výhradně po standardní sběrnici I²C, na které má dvě zařízení:
| Zařízení | Adresa I²C | Funkce |
|---|---|---|
| SC16IS740IPW | 0x4D | Převodník I²C na UART. Jednotka UART pro S-Wire (TX/RX k budiči linky) |
| TCA9534APW | 0x39 | Expandér GPIO. Zapíná zvyšující měnič 5 V, resetuje převodník a obsluhuje jeho přerušení |
Veškerý provoz S-Wire jde přes převodník UART, napájení periferií, reset i přerušení obsluhuje expandér. Modul proto ze slotu potřebuje jen sběrnici I²C (SDA/SCL) a napájení. 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 zem GND. Než začnete s periferiemi komunikovat, zapněte po I²C (přes expandér) 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.
- Panelový konektor (na vyžádání): uživatel kabel jen zapojí do konektoru ve stěně krabičky a uvnitř nezůstane žádná volná kabeláž. Dodáváme 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, expandér TCA9534A, budič linky S-Wire a zvyšující měnič 5 V) je k dispozici jako PDF:
Výkres modulu
