Eine Controllerplatine auf Basis des LPC1115 (kurz "ARM" genannt) für 4TE-Geräte.

Überblick

Controller für 4TE REG Gehäuse
Universell verwendbar
ARM Cortex M0-Plattform
Aktuell immer noch als "Dev-Board" als Hardware, aber bereits verfügbare Software: 8out 10A, 8out 16A, 4fach-Jalo, Rauchmelder (spezielle Hardware),...

Hardware

Die meisten Geräte bestehen aus zwei Platinen. Einem Controller und einer Applikations-Platine. Der Controller ist universell einsetzbar und ist u.A. für alle 4TE Applikationen geeignet. Optional kann statt des LPC1115 auch ein LPC1114 verwendet werden. Er ist Pin-kompatibel, hat aber nur halb so viel Flash.

Änderungen zum LPC922-Controller

Der Applikations-Stecker ist im Vergleich zum LPC922 länger geworden. Beim LPC922 ist dieser Stecker 20 polig, beim ARM ist er 26 polig. Die ersten 20 Pole sind kompatibel zum LPC922. Es kann also eine Applikationsplatine mit 20-poligem Stecker angeschlossen werden.

Der Led/Taster Stecker ist auch länger geworden. Auch hier sind die ersten Pins kompatibel zum LPC922. Es sollte also eine Led/Taster Platine vom LPC922 verwendbar sein (noch nicht getestet).

Es gibt keinen "Run" Jumper (wie beim LPC922).

Technischer Überblick

Das Herz der Platine ist ein LPC1115 mit ARM Cortex M0 Kern. Zur Zeit läuft der Controller nur mit moderaten 12Mhz, hier ist also noch Luft nach oben. Neben der Prog. LED sind sind nun auch jeweils eine Run, Info und Power LED vorhanden. Die zusätzlichen LEDs sind hauptsächlich für Entwickler interessant.

Die Spannungsversorgung ist effizienter geworden - das Schaltregler Urgestein ist einem modernen Buck-Converter gewichen. Durch die deutlich höhere Schaltfrequenz baut es kompakter und ist selbst für empfindliche Ohren nicht mehr wahrnehmbar.

Der 4TE ARM Controller ist ein reines 3.3V Design, dadurch konnten wir auf den zusätzlichen Linearregler verzichten. Als Ergebnis ist die Stromaufnahme des 4TE Controllers bei 12Mhz CPU Takt auf unter 2mA gesunken. Der Applikationsplatine stehen nun bis zu 50mA bei 3.3V zur Verfügung (bei 29V Bus-Spannung werden 10mA aufgenommen). Der Schaltregler kann durchaus mehr Strom abgeben, allerdings werden dann mehr als 10mA vom Bus entnommen.

Applikations-Stecker (26-polig)

Pin	Funktion	ARM IO
1	EIB+
2	GND
3	PWM
4	Prog. LED / Taster
5	3.3V
6	EIB DC
7	IO 1	PIO2_2
8	IO 2	PIO0_7
9	IO 3	PIO2_10
10	IO 4	PIO2_9
11	I2C - SDA	PIO0_5
12	I2C - SCL	PIO0_4
13	IO 5, SPI - SSEL0	PIO0_2
14	IO 6, SPI - MISO0	PIO0_8
15	IO 7, SPI - MOIS0	PIO0_9
16	IO 8, SPI - SCK0	PIO2_11
17	UART - TxD	PIO3_0
18	UART - RxD	PIO3_1
19	IO 9	PIO1_0
20	IO 10	PIO1_1
21	GND
22	IO 11	PIO1_2
23	IO 12	PIO1_4
24	IO 13	PIO1_5
25	IO 14	PIO1_7
26	IO 15	PIO1_6

Aufbau

Der Aufbau ist nur für geübte Löter zu empfehlen. Die meisten Bauteile sind SMD, der Prozessor ist insbesondere etwas schwieriger zu löten, da er kleine Pins hat. Ohne Flussmittel oder zumindest Übung mit der Entlötlitze sollte man nicht an das ARM-Löten heran gehen.

Die IO Leitungen zum APP Stecker haben Pads für optionale Schutzwiderstände. Diese Widerstände müssen nicht bestückt werden, und die Leiterbahnen gehen auch durch.

Die LEDs sind nicht alle nötig. Unbedingt bestückt werden soll die Prog-LED. Optional sind Run, Info und Power LED. Im Warenkorb sind alle LEDs enthalten.

Wenn der Controller ohne Applikations-Platine betrieben wird, dann unbedingt D8 mit einer SMAJ40C bestücken.

Über den SWD-Stecker wird der Prozessor programmiert. Damit wir sowohl den MCUXpresso Programmer als auch einen einfachen seriellen Programmer verwenden können haben wir die Belegung des Steckers selbst entschieden.

Warenkorb

Dem Warenkorb fehlt der Prozessor. Es sollte in der Regel ein LPC1115 im LQFP48 Gehäuse gewählt werden. Andere Varianten wie der LPC1114 haben bspw je nach Ausführung nur 32kB, 48kB, oder 56kB Flash-Speicher. Der LPC1115 hat hingegen in allen Ausführungen 64kB Flash (siehe Seite 7 im Datenblatt).

Dem Warenkorb fehlt auch der Schaltregler BD9G101.

Option: Quarz statt Oszillator

Der Warenkorb enthält die Version mit Oszillator. Man kann auch optional statt dem Oszillator einen Quarz verwenden. Dazu wird "XO32 12,00000" aus dem Warenkorb entfernt und 1x "12,0000-HC49U-S", 2x "NPO-G0805 15P" hinzugefügt.
Empfehlung ist jedoch klar, den Oszillator zu nutzen.

Software

Die Software ist im Github Repository software-arm-incubation eingecheckt.

Zur Entwicklung verwenden wir die Eclipse C++ Entwicklungsumgebung "MCUxpresso", die man kostenlos beziehen kann.

Programmer

Entwickler: LPCxpresso

Für die Entwicklung ist es am besten man kauft sich einen LPCxpresso. Diese kleinen Boards enthalten einen Programmer mit Hardware Debugger und einen Experimentier-Prozessor. Der Programmer ist was wir brauchen, der Experimentier-Prozessor ist nicht direkt nötig. Durch den integrierten Debugger kann man die Programme direkt auf dem ARM debuggen. Das will man haben ;-)

Anwender: Selfbus USB Programmer

Wenn es nur darum geht fertige Firmware auf den ARM zu laden dann kann ein neuer USB Programmer verwendet werden. Die neuen Modelle (ab Version 3.7) haben einen 5x2poligen ARM JTAG Stecker. Die RM2,00mm Stecker gibt es bei Reichelt. Das Flachbandkabel 30cm im shop wo es auch die Platinen gibt.

Anwender: anderer USB Programmer

Der ARM ist sehr unkritisch zu programmieren, es gibt einige fertige Programmer im 10-20 EUR Preisbereich von verschiedenen Herstellern. Einzig das Verbindungskabel muss selbst hergestellt werden.

Verbindungskabel

Auf jeden Fall braucht man ein Programmier-Kabel. Die passenden Stecker mit Rastermaß RM2,0 gibt es bei Reichelt: "PL 2X05G 2,00". Ein Flachbandkabel muss entsprechend Streifenraster 1mm haben.

Die Steckerleiste für den Programmer ist "WL 2X05G 2,00" bei Reichelt. Sie ist im ARM Warenkorb enthalten, fehlt aber beim LPC Programmer Warenkorb.

Controller

4TE Controller ARM LPC1115