Minimoduł z mikroprocesorem LPC802

Minimoduł z mikroprocesorem LPC802
Pobierz PDF Download icon

Moduł z procesorem NXP typu LPC802M001JHD16 może być ciekawą alternatywą dla popularnych płytek z procesorami AVR (ArduinoEvery), STM (Nucleo) szczególnie, gdy nie mamy zbyt wiele miejsca, a nie chcemy rezygnować z wydajności.

Podstawowe parametry:
  • mikrokontroler typu LPC802M001JHD16,
  • programowanie poprzez UART i zastosowany na płytce konwerter USB-UART,
  • wszystkie wyprowadzenia GPIO wyprowadzone na listwy szpilkowe o rozstawie,
  • zgodnym z płytkami stykowymi i prototypowymi.

Struktura wewnętrzna mikrokontrolera LPC802 została pokazana na rysunku 1. Jest to najmniejszy przedstawiciel rodziny LPC80x z rdzeniem Cortex-M0+, i został wyposażony w 16 kB pamięci Flash, 2 kB pamięci RAM i elastycznie konfigurowanych 13 wyprowadzeń GPIO, obsługujących m.in.: USART, I2C, SPI, ADC. Bootloader korzystający z portu szeregowego UART pozwala programować procesor w systemie. Program bootloadera jest umieszczony w wydzielonej części pamięci, nie ma więc też ryzyka jego omyłkowego skasowania.

Rysunek 1. Struktura wewnętrzna LPC80x

Budowa i działanie

Schemat minimodułu został pokazany na rysunku 2. Na niewielkiej płytce drukowanej o wymiarach 30×18 mm umieszczono wszystkie elementy niezbędne do rozpoczęcia pracy z LPC802. Oprócz procesora U2 istotnym elementem jest konwerter USB/USART typu FTDI230XS. Pełni on funkcję programatora współpracującego z wbudowanym bootloaderem i aplikacją FlashMagic lub konwertera USB/UART łączącego LPC802 z komputerem nadrzędnym. Aplikacja FT230XS jest typowa, dioda LD1 sygnalizuje transmisje poprzez UART, ze względu na ograniczone miejsce zrezygnowałem z osobnych LED sygnalizujących sygnały RXD/TXD.

Rysunek 2. Schemat ideowy układu

Płytka może być zasilana na dwa sposoby, pierwszy to zasilanie poprzez gniazdo USB, drugi przez złącze szpilkowe J2 napięciem 5 V. Dioda D1 separuje dostępne źródła, stabilizator U3 dostarcza napięcia 3,3 V do zasilania mikrokontrolera. Obecność zasilania sygnalizuje dioda LED LD2.

Napięcie odniesienia VREF dla przetwornika ADC podlega dodatkowej filtracji dzięki elementom FB3 i C6. Wszystkie wyprowadzenia GPIO są w standardzie 3,3 V i są wyprowadzone na listwy szpilkowe o rozstawie zgodnym z płytkami stykowymi i prototypowymi. Wbudowane złącze SWD umożliwia programowanie i debugowanie, także poprzez zewnętrzny programator np. ZL33PRG. Płytkę uzupełniają dwa przyciski RES, dla restartu procesora i ISP dla wprowadzenia U2 w tryb programowania.

Montaż i uruchomienie

Moduł zmontowany jest na dwustronnej płytce drukowanej pokazanej na rysunku 3. Aby zachować możliwie małe wymiary elementy montowane są dwustronnie.

Rysunek 3. Schemat płytki PCB wraz z rozmieszczeniem elementów

Montaż nie jest skomplikowany i nie wymaga szczegółowego opisu. Rozstaw złącz umożliwia zamontowanie modułu na płytkach prototypowych lub stykowych o rozstawie 100 mils. Zmontowany moduł został pokazany na fotografii tytułowej.

Moduł zmontowany ze sprawnych elementów nie wymaga uruchamiania. Przy pomocy oprogramowania FT_Prog należy skonfigurować GPIO FT230XS zgodnie z rysunkiem 4, ustawiając pin C3 na sygnalizację sumy sygnałów RXLED+TXLED. Przykładowa konfiguracja dołączona jest do materiałów dodatkowych. Po restarcie układu FT230XS, można używać modułu we własnej aplikacji.

Rysunek 4. Konfiguracja układu FTDI230XS

Wprowadzenie modułu w tryb programowania odbywa się poprzez przytrzymanie przycisku ISP w trakcie restartu procesora przyciskiem RES.

Po uruchomieniu programu FlashMagic i wyborze typu procesora oraz portu szeregowego, sprawdzamy odczyt sygnatury układu (ISP\Read Signature). Jeżeli odczyt działa to można przejść do programowania układu. W przypadku problemów należy ponowić wprowadzenie układu w tryb ISP.

Rysunek 5. Oprogramowanie FlashMagic

Do szybkiego startu z modułem można użyć darmowego środowiska MCUXpresso i przykładów przygotowanych dla procesora LPC802 z pakietu LPC802-EX-CODE-MCUXPRESSO.zip. Należy tylko zmodyfikować obudowę układu na JDH16 (SSOP16) i sprawdzić czy używane piny są dostępne w tej wersji obudowy.

Adam Tatuś
adam.tatus@ep.com.pl

Wykaz elementów:
Rezystory:
  • R1, R2: 27 Ω SMD0603
  • R3, R6: 4,7 kΩ SMD0603
  • R4, R5: 330 Ω SMD0603
  • RP1: 22 kΩ CRA06S08 drabinka SMD0603
Kondensatory:
  • C1, C3, C6, C8, C11: 0,1 µF SMD0603
  • C2, C9, C10: 10 µF SMD0603
  • C4, C5: 47 pF SMD0603
  • C7: 10 nF SMD0603
Półprzewodniki:
  • LD1: LED SMD żółta
  • LD2: LED SMD zielona
  • D1: dioda Schottky'ego podwójna BAT54C (SOT-23)
  • U1: FT230XS (SSOP16)
  • U2: LPC802M001JDH16 (TSSOP16)
  • U3: MCP1700T-3302MB (SOT-89)
Inne:
  • FB1, FB2, FB3: koralik ferrytowy 600R/200 mA
  • ISP, RES: mikroprzełacznik B3U-1000P
  • J1, J2: SIP8
  • SWD: złącze 2×5 1,25 mm męskie SMD
  • USB: gniazdo micro USB MX105017-0001
Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
grudzień 2020
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Materiały dodatkowe

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik kwiecień 2021

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio marzec 2021

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje marzec 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna kwiecień 2021

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich kwiecień 2021

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów