Frank (Diskussion | Beiträge) (→Boards die diesen Standard nutzen) |
Frank (Diskussion | Beiträge) K (→ISP - Programmierstecker) |
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==Steckerbelegungen für den Bereich Robotik- und Mikrocontroller== | ==Steckerbelegungen für den Bereich Robotik- und Mikrocontroller== | ||
| − | Empfohlen und erarbeitet im RoboterNetz.de um Schaltungen kompatibler zueinander zu gestalten. Alle Boards mit dem Kürzel RN-... halten sich an die hier festgelegten Definitionen. | + | Empfohlen und erarbeitet im RoboterNetz.de, um Schaltungen kompatibler zueinander zu gestalten. Alle Boards mit dem Kürzel RN-... halten sich weitgehend an die hier festgelegten Definitionen. |
| − | Es wird empfohlen sich bei der Entwicklung eigener Schaltungen möglichst an diese Vereinbarung zu halten. Dadurch ist sichergestellt | + | Es wird empfohlen sich bei der Entwicklung eigener Schaltungen möglichst an diese Vereinbarung zu halten. Dadurch ist sichergestellt, dass auch andere Komponenten anderer Mitglieder oder Firmen in eurer Projekt integriert werden können. Und umgekehrt habt ihr dann auch die Möglichkeit, eigene Platinen-Entwürfe steckerkompatibel im RoboterNetz oder an anderer Stelle zu veröffentlichen. |
Einheitliche Stecker vereinfachen einfach das Handling! | Einheitliche Stecker vereinfachen einfach das Handling! | ||
| − | + | Projekte die sich auch an die RN-Definitionen halten, findet man z.B. auf [http://www.mikrocontroller-elektronik.de/category/bauanleitungen/ dieser Projektseite]! | |
| − | http://www. | + | |
==Die verschiedenen Steckerarten== | ==Die verschiedenen Steckerarten== | ||
===RN-Busstecker=== | ===RN-Busstecker=== | ||
| + | |||
| + | ---- | ||
| + | |||
====I2C-Bus Stecker==== | ====I2C-Bus Stecker==== | ||
| − | Ein universeller serieller Bus mit dem sich sehr einfach verschiedene Boards ansteuern lassen. Der Bus hat den Vorteil | + | Ein universeller serieller Bus, mit dem sich sehr einfach verschiedene Boards ansteuern lassen. Der Bus hat den Vorteil, dass zwei Leitungen ausreichen und keine festen Taktraten und Zyklen beachtet werden müssen. Zahlreiche integrierte Schaltkreise (wie Porterweiterungen, LCD-Treiber, usw.) sowie fast alle RN-Boards nutzen diesen Bus. Am [[I2C]]-Bus können mehrere Boards/Bausteine angeschlossen werden, da jeder Baustein seine Slave-Adresse besitzt. |
Dieser Bus (Stecker) sollte auf jedem Controllerboard vorhanden sein, dadurch sind den Erweiterungen kaum Grenzen gesetzt. | Dieser Bus (Stecker) sollte auf jedem Controllerboard vorhanden sein, dadurch sind den Erweiterungen kaum Grenzen gesetzt. | ||
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Der hier definierte Standard ist nicht nur zu allen RN-Boards kompatibel, sondern auch zu vielen Schaltungen diverser Hersteller. Auch die Zeitschrift Elektor hat diesen Bus bereits genutzt (Elektor nutzt nur den Pin 10 nicht). | Der hier definierte Standard ist nicht nur zu allen RN-Boards kompatibel, sondern auch zu vielen Schaltungen diverser Hersteller. Auch die Zeitschrift Elektor hat diesen Bus bereits genutzt (Elektor nutzt nur den Pin 10 nicht). | ||
| − | + | [[Bild:rndefinition_wannenstecker.gif|center]] | |
| − | + | ||
| + | |||
| + | [[Bild:stecker_10pol_i2c.gif|center]] | ||
| + | |||
Pin 1 SCL (Taktleitung) | Pin 1 SCL (Taktleitung) | ||
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Pin 2,4,6,8 GND | Pin 2,4,6,8 GND | ||
Pin 10 INT Diese Leitung kann von allen I2C-Bus Erweiterungen genutzt | Pin 10 INT Diese Leitung kann von allen I2C-Bus Erweiterungen genutzt | ||
| − | werden um den Hauptcontroller darüber zu informieren | + | werden, um den Hauptcontroller darüber zu informieren, dass |
sich Daten (z.B. von Sensoren) verändert haben. In diesem Fall | sich Daten (z.B. von Sensoren) verändert haben. In diesem Fall | ||
wird die Leitung solange auf Masse gelegt bis der entsprechende | wird die Leitung solange auf Masse gelegt bis der entsprechende | ||
I2C-Baustein ausgelesen wird. | I2C-Baustein ausgelesen wird. | ||
| − | + | Der Controller muss also immer alle I2C-Bausteine auslesen | |
solange diese Leitung auf Masse liegt. Bei einem Hauptboard | solange diese Leitung auf Masse liegt. Bei einem Hauptboard | ||
(wie z.B. RN-Control oder RNBFRA) kann diese Leitung auf einen | (wie z.B. RN-Control oder RNBFRA) kann diese Leitung auf einen | ||
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dieses Signal immer auf Masse! | dieses Signal immer auf Masse! | ||
| − | Empfehlenswert ist es, | + | Empfehlenswert ist es, dass die Spannungen an Pin 5,7 und 9 über Jumper auf einem Board deaktivierbar sind. Dadurch lassen sich identische Boards mit eigenen Stromversorgungen ebenfalls über I2C verbinden, denn nur ein Board darf diese Spannungen bereitstellen. Bei [[RN-Control]] ist dies bereits ab Version 1,4 über Jumper wählbar. |
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: | Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: | ||
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Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | ||
Robotikhardware.de Kabelset | Robotikhardware.de Kabelset | ||
| + | Passender Stecker: | ||
| + | z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10) | ||
| + | |||
| + | ====SPI-Bus Stecker==== | ||
| + | Ein universeller Stecker für den [[SPI]]-Bus. Der SPI-Bus eignet sich ähnlich wie der [[I2C]]-Bus zur Vernetzung mehrere Microcontroller oder spezieller Schaltkreise. Genau wie für den I2C-Bus gibt es auch für den SPI-Bus speziele IC´s wie LCD-Treiber, Porterweiterungen usw. | ||
| + | Vorteil des SPI-Busses ist die höhere Geschwindigkeit. Nachteil ist das mindestens 3 Leitungen notwendig sind (MISO,MOSI und SCK). Wenn mehr als ein Teilnehmer angeschlossen wird, so ist für jeden Teilnehmer noch eine Zusatzleitung zum selektieren des SLAVE (Empfangsboardes) notwendig. Um auch die Verwendung des [[SPI]]-Busses für Roboternetz-User zu standardisieren und möglichst leicht zugänglich zu machen, wird folgende Steckerbelegung empfohlen: | ||
| + | |||
| + | Pinbelegung | ||
| + | Pin 1 Port (kann zur Auswahl anderer Slave genutzt werden) | ||
| + | Pin 2 Port (kann zur Auswahl anderer Slave genutzt werden) | ||
| + | Pin 3 Port (kann zur Auswahl anderer Slave genutzt werden) | ||
| + | Pin 4 Port (kann zur Auswahl anderer Slave genutzt werden) | ||
| + | Pin 5 SS (Standard Slave) | ||
| + | Pin 6 MISO | ||
| + | Pin 7 MOSI | ||
| + | Pin 8 SCK | ||
| + | Pin 9 GND | ||
| + | Pin 10 Logikspannung 5V | ||
| + | |||
| + | Mit diesem Stecker können somit 1 bis 5 Teilnehmer angesprochen werden. Über einen Multiplexer (möglichst an Pin 1 bis 4) könnte dies noch erhöht werden (in dem Sonderfall müssten alle Teilnehmer Multiplexer nutzen). | ||
| + | Der Vorteil des Steckers ist zudem, das er kompatibel zu den anderen 10 poligen Steckern der RN-Definition ist. Er kann somit auch für ganz andere Dinge wie LCD-Ansteuerung usw. genutzt werden, falls SPI nicht benötigt wird. | ||
| + | |||
| + | [[Bild:rndefinition_wannenstecker.gif|center]] | ||
| + | |||
| + | Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: | ||
| + | z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) | ||
| + | Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | ||
| + | Passender Stecker: | ||
| + | z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10) | ||
====RS232 Stecker==== | ====RS232 Stecker==== | ||
| − | Die serielle Schnittstelle (RS232) kann wahlweise als 9 poliger SUB-D Stecker (PC üblich) oder als 3 polige Stiftleiste herausgeführt werden. | + | Die serielle Schnittstelle (RS232) kann wahlweise als 9-poliger SUB-D Stecker (PC üblich) oder als 3-polige Stiftleiste herausgeführt werden. |
| − | Die 3 polige Stiftleiste bietet sich immer dann an, wenn nur wenig Platz auf dem Board vorhanden ist. Da die 3 polige Stiftleiste auch auf fast allen RN-Boards vorhanden ist, sollte man diese dem 9 poligen SUB-D Stecker vorziehen. Ein weiterer Vorteil dieser Stiftleiste ist die einfache Umpolung von RX/TX durch | + | Die 3-polige Stiftleiste bietet sich immer dann an, wenn nur wenig Platz auf dem Board vorhanden ist. Da die 3-polige Stiftleiste auch auf fast allen RN-Boards vorhanden ist, sollte man diese dem 9-poligen SUB-D Stecker vorziehen. Ein weiterer Vorteil dieser Stiftleiste ist die einfache Umpolung von RX/TX durch Umdrehen des Steckers. |
| − | Die Belegung ist identisch mit der des CCRP5 (Conrad Roboter). | + | Die Belegung ist identisch mit der des CCRP5 (Conrad Roboter). Passende PC-Adapterkabel sind leicht anzufertigen und gibt es auch fertig im Fachhandel (z.B. http://robotikhardware.de). |
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | ||
| − | Stiftleiste 3 polig Raster 2,54mm | + | Stiftleiste 3-polig Raster 2,54mm |
Pin 1 RX | Pin 1 RX | ||
Pin 2 GND | Pin 2 GND | ||
Pin 3 TX | Pin 3 TX | ||
| − | + | ||
| + | Bei einem 9 Poligem D-SUB Stecker muss RX mit dem Pin 2, TX mit dem Pin 3 und GND mit dem Pin 5 verbunden werden. | ||
| + | |||
| + | {| border="1" | ||
| + | |'''Funktion''' | ||
| + | |'''Stiftleiste''' | ||
| + | |'''D-SUB 9-polig''' | ||
| + | |- | ||
| + | |RX | ||
| + | |Pin 1 | ||
| + | |Pin 2 | ||
| + | |- | ||
| + | |GND | ||
| + | |Pin 2 | ||
| + | |Pin 5 | ||
| + | |- | ||
| + | |TX | ||
| + | |Pin 3 | ||
| + | |Pin 3 | ||
| + | |} | ||
| + | |||
| + | Die Zuordnungen der Pins an den D-Sub-Verbindern sind hier: | ||
| + | |||
| + | [[RS232 | RS232 Kontaktbelegug]] | ||
| + | |||
| + | zu finden. | ||
| + | |||
Wie Abbildung 1 x 3 Kontakte | Wie Abbildung 1 x 3 Kontakte | ||
| − | + | [[Bild:stift3.gif|center]] | |
| − | + | ||
| + | |||
| + | [[Bild:rn232adapter.jpeg|center]] | ||
| + | |||
Bezugsquellen: | Bezugsquellen: | ||
z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS3) | z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS3) | ||
| + | Passende Stecker: | ||
| + | Robotikhardware RS232-Kabel | ||
| + | Reichelt PS25/3G BR | ||
| + | Reichelt Crimpset (PSK254/3W und PSK-Kontakte und CRIMPZANGE PSK) | ||
====RS232 TTL Stecker==== | ====RS232 TTL Stecker==== | ||
| − | Die serielle Schnittstelle (RS232) im 5V TTL-Pegel. Diese Schnittstelle ist vor allem dann interessant, wenn mehrere Controller miteinander verbunden werden. Die Stiftleiste ist 4 polig ausgelegt um Verwechslungen mit der RS232 und dem PC-Pegel (+/-12V) zu vermeiden. Zudem | + | Die serielle Schnittstelle ([[RS232]]/[[UART]]) im 5V-TTL-Pegel. Diese Schnittstelle ist vor allem dann interessant, wenn mehrere Controller miteinander verbunden werden. Die Stiftleiste ist 4-polig ausgelegt, um Verwechslungen mit der RS232 und dem PC-Pegel (+/-12V) zu vermeiden. Zudem lässt sich so ein Pegelwandler-Schaltkreis (z.B. Max232) anschließen und mit Spannung versorgen). |
| + | |||
| + | |||
| + | [[Bild:stift4.gif|center]] | ||
| − | |||
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | ||
| − | Stiftleiste 4 polig Raster 2,54mm | + | Stiftleiste 4-polig Raster 2,54mm |
Pin 1 RX | Pin 1 RX | ||
Pin 2 TX | Pin 2 TX | ||
| Zeile 81: | Zeile 150: | ||
Bezugsquellen: | Bezugsquellen: | ||
z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS4) | z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS4) | ||
| + | Passende Stecker: | ||
| + | Reichelt PS25/5G BR | ||
| + | Reichelt Crimpset (PSK254/5W und PSK-Kontakte und CRIMPZANGE PSK) | ||
====RS485 Stecker==== | ====RS485 Stecker==== | ||
| − | Ein weiterer wichtiger Bus ist neben I2C, RS232 der [[RS485]] Bus. Dieser hat einige Vorteile. So können beispielsweise | + | Ein weiterer wichtiger Bus ist neben I2C, RS232 der [[RS485]] Bus. Dieser hat einige Vorteile. So können beispielsweise mehrere Slaves an einen Master angeschlossen werden. Die Übertragung kann wahlweise abwechselnd in eine oder in beide Richtungen gleichzeitig erfolgen. Es sind sehr hohe Übertragungsraten bis in den Mbit-Bereich über größere Entfernungen möglich. |
| + | |||
| + | [[Bild:rndefinition_wannenstecker.gif|center]] | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | ||
| − | Wannenstecker Rastermaß 2,54mm 10 polig | + | Wannenstecker Rastermaß 2,54mm 10-polig |
Pin 1 Volle Batteriespannung | Pin 1 Volle Batteriespannung | ||
Pin 3 GND | Pin 3 GND | ||
Pin 5 5V | Pin 5 5V | ||
| − | Pin 7 RS485 A (kein TTL Pegel) | + | Pin 7 RS485 A (kein TTL-Pegel) |
| − | Pin 9 RS 485 B (kein TTL Pegel) | + | Pin 9 RS 485 B (kein TTL-Pegel) |
Pin 2 Volle Batteriespannung | Pin 2 Volle Batteriespannung | ||
Pin 4 GND | Pin 4 GND | ||
Pin 6 5V | Pin 6 5V | ||
| − | Pin 8 RS 485 C (kein TTL Pegel) | + | Pin 8 RS 485 C (kein TTL-Pegel) |
| − | Pin 10 RS 485 D (kein TTL Pegel) | + | Pin 10 RS 485 D (kein TTL-Pegel) |
| − | Diese Steckerbelegung hat einige Vorteile. Man kann auch nur einen Stecker mit 5 Polen aufstecken wenn man nur einen Half-Duplex Bus benötigt. Man hat dann in diesen 5 | + | Diese Steckerbelegung hat einige Vorteile. Man kann auch nur einen Stecker mit 5 Polen aufstecken, wenn man nur einen Half-Duplex Bus benötigt. Man hat dann in diesen 5 Polen alles drin und die Belegung entspricht sogar noch den bisherigen Normierungen von uns (+12 / GND / +5 / Port / Port). Möchte man Vollduplex nutzen, dann müsste man den vollen Stecker benutzen - man hat also die Wahl! |
'''Pinbelegung der 5 poligen Alternative:''' | '''Pinbelegung der 5 poligen Alternative:''' | ||
| Zeile 110: | Zeile 181: | ||
Pin 2 GND | Pin 2 GND | ||
Pin 3 5V | Pin 3 5V | ||
| − | Pin 4 RS 485 C (kein TTL Pegel) | + | Pin 4 RS 485 C (kein TTL-Pegel) |
| − | Pin 5 RS 485 D (kein TTL Pegel) | + | Pin 5 RS 485 D (kein TTL-Pegel) |
| + | |||
| + | |||
| + | [[Bild:stift5.gif|center]] | ||
| − | |||
Alternativ zum Wannenstecker können auch Stiftleisten mit gleicher Belegung eingesetzt werden! | Alternativ zum Wannenstecker können auch Stiftleisten mit gleicher Belegung eingesetzt werden! | ||
| Zeile 122: | Zeile 195: | ||
Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | ||
robotikhardware.de Kabelset | robotikhardware.de Kabelset | ||
| + | Passende Stecker: | ||
| + | Reichelt PS25/5G BR | ||
| + | Reichelt Crimpset (PSK254/5W und PSK-Kontakte und CRIMPZANGE PSK) | ||
===Universelle Anschlüsse für Sensoren und Aktoren=== | ===Universelle Anschlüsse für Sensoren und Aktoren=== | ||
| + | |||
| + | ---- | ||
| + | |||
====Servo Stecker (sowie Sensoren/Aktoren die '''einen Port''' benötigen)==== | ====Servo Stecker (sowie Sensoren/Aktoren die '''einen Port''' benötigen)==== | ||
| − | Für den | + | Für den Anschluss von [[Servos]] gibt es bereits verschiedene Standard-Stecker der Modellbauhersteller. Für die Roboternetz-Definition haben wir uns einen der weitest verbreiteten herausgesucht und übernommen. Boards, die den Anschluss von Servos oder auch Modellbau-Empfängern erlauben, sollten diese 3-polige Stiftleiste vorsehen. Handelsübliche Servos können direkt angesteckt werden. |
| − | Diese dreipolige Anschluss eignet sich jedoch auch um Sensoren oder Aktoren, welche mit einem Datenport auskommen, anzuschließen. | + | Diese dreipolige Anschluss eignet sich jedoch auch, um Sensoren oder Aktoren, welche mit einem Datenport auskommen, anzuschließen. |
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | ||
| − | Stiftleiste 3 polig Raster 2,54mm | + | Stiftleiste 3-polig Raster 2,54mm |
Pin 1 GND | Pin 1 GND | ||
| Zeile 138: | Zeile 217: | ||
Wie Abbildung 1 x 3 Kontakte | Wie Abbildung 1 x 3 Kontakte | ||
| − | |||
| − | Wobei sich die Steckerbelegung von Hersteller zu Hersteller | + | [[Bild:stift3.gif|center]] |
| + | |||
| + | |||
| + | Wobei sich die Steckerbelegung von Hersteller zu Hersteller unterscheidet. | ||
| − | + | [[Bild:servosteckerbelegung.gif|center]] | |
| − | + | [[Bild:servo.jpg|center]] | |
Bezugsquellen: | Bezugsquellen: | ||
z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS3) | z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS3) | ||
| + | Passende Stecker: | ||
| + | Reichelt PS25/3G BR | ||
| + | Reichelt Crimpset (PSK254/3W und PSK-Kontakte und CRIMPZANGE PSK) | ||
| + | Servostecker im Modellbauladen | ||
====Universalanschluss 5 polig ('''2 Ports''' + Spannungen)==== | ====Universalanschluss 5 polig ('''2 Ports''' + Spannungen)==== | ||
| − | Für den Anschluss von Aktoren (Relais, | + | Für den Anschluss von Aktoren (Relais, LED usw.) als auch Sensoren wurde eine 5-polige Stiftleiste festgelegt. Da viele Aktoren mehrere Ports benötigen, werden immer 2 Portleitungen zusammen mit den Spannungen auf jede Stiftleiste gelegt. |
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | ||
| − | Stiftleiste 5 polig Raster 2,54mm | + | Stiftleiste 5-polig Raster 2,54mm |
Pin 1 Batteriespannung (max. 12 V) | Pin 1 Batteriespannung (max. 12 V) | ||
| Zeile 162: | Zeile 247: | ||
| − | + | [[Bild:stift5.gif|center]] | |
| + | |||
Bezugsquellen: | Bezugsquellen: | ||
z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS5) | z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS5) | ||
| + | Passende Stecker: | ||
| + | Reichelt PS25/5G BR | ||
| + | Reichelt Crimpset (PSK254/5W und PSK-Kontakte und CRIMPZANGE PSK) | ||
====Datenportstecker 10polig ('''8 Ports''')==== | ====Datenportstecker 10polig ('''8 Ports''')==== | ||
| − | Zum | + | Zum Experimentieren benötigt man oft mehrere Ports. Auch gibt es Aktoren/Sensoren oder sonstige Erweiterungen, die viele Ports benötigen. Für all diese Zwecke empfehlen wir den universellen Datenportstecker. Er verwendet die gleiche Belegung wie auch die Atmel Entwicklungsboards (z.B. STK500) und wird z.B. auch mehrfach auf dem Board [[RN-Control]] bereitgestellt. |
| − | Seit August 2005 kann ein Datenportstecker auch als [[ | + | Seit August 2005 kann ein Datenportstecker auch als [[#Endstufenstecker 10polig (für Motoransteuerungen)|Endstufenstecker]] genutzt werden. |
| Zeile 186: | Zeile 275: | ||
Pin 10 Logikspannung 5V | Pin 10 Logikspannung 5V | ||
| − | |||
| − | + | [[Bild:rndefinition_wannenstecker.gif|center]] | |
| − | + | ||
| + | |||
| + | Zu finden bei EAGLE ist der Datenportstecker unter der Bezeichnung "ML10". | ||
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: | Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: | ||
| Zeile 195: | Zeile 285: | ||
Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | ||
http://www.Robotikhardware.de Kabelset | http://www.Robotikhardware.de Kabelset | ||
| + | Passender Stecker: | ||
| + | z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10) | ||
===Weitere Stecker=== | ===Weitere Stecker=== | ||
| + | |||
| + | ---- | ||
| + | |||
====ISP - Programmierstecker==== | ====ISP - Programmierstecker==== | ||
| − | Über diesen | + | Über diesen Anschluss kann ein RN-Controllerboard sowie fast alle anderen auf dem Markt befindlichen AVR-Boards mit einem Standard ISP-Kabel direkt an einen Parallelport des PCs angeschlossen und programmiert werden. |
| − | Die Belegung des ISP-Anschlusses ist zu dem weit | + | Die Belegung des ISP-Anschlusses ist zu dem weit verbreiteten STK200-Programmier-Dongle und zum STK500 Starterkit von Atmel kompatibel. Ein entsprechender Dongle ist für ca. 13-15 Euro über zahlreiche Händler lieferbar, einen guten test fidet ihr [http://www.mikrocontroller-elektronik.de/isp-programmer-fuer-arduino-bascom-und-atmel-studio/ hier] |
| + | |||
| + | Als Sicherung gegen falsches Zusammenstecken besitzt der Wannenstecker eine Aussparung und die Buchse Nut und Feder. Die Feder (der Vorsprung) an der Buchse und die Aussparung in der Wanne befinden sich nach der RN-Definition bei Pin 5=/RESET. Pin 1 ist am Wannenstecker und bei Kontakt 1 an der Buchse markiert, im Bild durch ein winziges, geprägtes Dreieck. | ||
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | ||
| Zeile 215: | Zeile 312: | ||
| + | [[Bild:rndefinition_wannenstecker.gif|center]] | ||
| − | |||
| − | |||
| − | + | Bezugsmöglichkeit für passende Wannenstecker: | |
| + | z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) | ||
| + | Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | ||
| + | Passende Buchse: | ||
| + | z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10) | ||
| + | |||
| + | ====JTAG Stecker==== | ||
| + | [[JTAG]] - (Joint Test Action Group) bezeichnet den IEEE-Standard 1149.1, der ein Verfahren zum Debugging von Hardware beschreibt. Es ist also ein normiertes Interface zum Debuggen und Programmieren von vielen Microcontrollern, zum Beispiel die [[AVR]]-Serie. Er kann somit als Alternative des [[ISP]]-Steckers genutzt werden. Wie auch der ISP-Stecker benötigt man jedoch ein entsprechendes PC-Interface (JTAG-Dongel). Zum Debuggen ist eine spezielle Entwicklersoftware notwendig, derzeit gibt es dies meines Wissens nur für Assembler. | ||
| + | Das JTAG- Interface wird allerdings in Hobby Bereich deutlich weniger eingesetzt als das weit verbreitete [[ISP]]-Interface, vermutlich wegen der höheren Donglekosten. | ||
| + | Um auch die Verwendung des [[JTAG]]-Interfaces für Roboternetz-User zu erleichtern und zu standardisieren, wird die untere Steckerbelegung empfohlen. Bei der Ausarbeitung wurden die bisherigen Empfehlungen von [[Atmel]] und anderen Anbietern berücksichtigt, so das bereit passende Interfaces verfügbar sind. | ||
| + | |||
| + | Pinbelegung | ||
| + | Pin 01 - TCK (Test Clock) | ||
| + | Pin 02 - GND (Masse) | ||
| + | Pin 03 - TDO (Test Data Output) | ||
| + | Pin 04 - VREF (Wird seltener genutzt und ist oft unbelegt. Kontrolle der Betriebsspannung) | ||
| + | Pin 05 - TMS (Test Mode Select Input) | ||
| + | Pin 06 - NSRST (Wird seltener genutzt und ist oft unbelegt. RESET Eingang des Targets. | ||
| + | Ausgang zur Überwachung der RESET-Leitung des Targets) | ||
| + | Pin 07 - VCC (+5V) | ||
| + | Pin 08 - NTRST | ||
| + | Pin 09 - TDI (Test Data Input) | ||
| + | Pin 10 - GND (Masse) | ||
| + | |||
| + | |||
| + | [[Bild:rndefinition_wannenstecker.gif|center]] | ||
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: | Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: | ||
z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) | z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) | ||
Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | ||
| − | + | Passender Stecker: | |
| + | z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10) | ||
====Endstufenstecker 10polig (für Motoransteuerungen)==== | ====Endstufenstecker 10polig (für Motoransteuerungen)==== | ||
| − | Wenn ein Motorboard nicht über I2C/ RS232 oder anderen Bus angesteuert wird, so wird folgender Wannenstecker als | + | Wenn ein Motorboard nicht über I2C/ RS232 oder anderen Bus angesteuert wird, so wird folgender Wannenstecker als Anschluss empfohlen. Die Belegung ist angelehnt an die beliebten Motortreiberschaltkreise L293D, L298 und ähnliche H-Brücken. |
| − | Der Stecker eignet sich somit zum | + | Der Stecker eignet sich somit zum Ansteuern von einem oder zwei DC-Motoren (z.B. Getriebemotoren) oder einem Schrittmotor. |
| − | Auch Endstufen die nur einen Motor ansteuern können, sollten diesen Stecker verwenden. Empfehlenswert sind dann Jumper um zwischen Motor1 und Motor2 zu wählen. Auf diese Weise können einfach zwei Endstufen durchgeschleift werden (zwei gleiche Stecker am Kabel). | + | Auch Endstufen, die nur einen Motor ansteuern können, sollten diesen Stecker verwenden. Empfehlenswert sind dann Jumper, um zwischen Motor1 und Motor2 zu wählen. Auf diese Weise können einfach zwei Endstufen durchgeschleift werden (zwei gleiche Stecker am Kabel). |
| − | Die | + | Die mit NC (Not Connected) gekennzeichneten PINs sind absichtlich nicht normiert, um diese im Einzelfall auch individuell für Sonderfunktionen nutzen zu können. Allerdings darf hier nur ein Pegel zwischen 0 und 5V angelegt werden, kein höherer Pegel! Die NC-Pins müssen nicht genutzt werden, können also unbelegt bleiben. Wer jedoch für alle Fälle gerüstet sein möchte, sollte die NC-Pins per Jumper auf einen AD-Port legen können. Es ist damit zu rechnen, dass einige Boards die NC-Ports für ein Strommessignal (0 bis 2,5V) nutzen. |
| − | Der Motorendstufenstecker ist seit dem August 2005 kompatibel zu dem definierten universellen [[ | + | Der Motorendstufenstecker ist seit dem August 2005 kompatibel zu dem definierten universellen [[#Datenportstecker 10polig (8 Ports)|Datenportstecker]]. Datenportstecker sind mehrfach auf Standard-Boards wie RN-Control, Atmel STK500 und anderen Boards, die im Roboternetz vorgestellt wurden, vorhanden. Somit lassen sich Datenportstecker sehr schnell als Endstufenstecker nutzen und umgekehrt. Beim Entwickeln neuer Boards kann dies noch verbessert werden, indem man die PWM-Ports entsprechend dem Endstufenstecker auch auf den Datenportstecker legt. |
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: | ||
| Zeile 249: | Zeile 371: | ||
Pin 10 Logikspannung 5V | Pin 10 Logikspannung 5V | ||
| − | + | [[Bild:rndefinition_wannenstecker.gif|center]] | |
| − | |||
| − | |||
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: | Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: | ||
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Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) | ||
Robotikhardware.de Kabelset | Robotikhardware.de Kabelset | ||
| + | Passender Stecker: | ||
| + | z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10) | ||
====LCD Stecker==== | ====LCD Stecker==== | ||
| − | Für | + | Für Boards mit wenig Platz oder freien Ports wurde ein sehr kompakter Stecker mit nur 10 Leitungen definiert. Es sind jedoch alle Leitungen vorhanden, um fast alle LCDs im sogenannten 4-Bit-PIN-Mode zu betreiben. |
| − | Bei Verwendung dieses Steckers | + | Bei Verwendung dieses Steckers muss jedoch die Kontrastspannung am LCD festgelegt werden (ein 10k Poti reicht). LCDs mit Beleuchtung können die Versorgungsspannung mit einem Vorwiderstand auch zur Versorgung der Beleuchtung nutzen. Auf diese Weise reicht ein 10-poliges Kabel aus. |
| − | Dieser LCD Stecker ist seit dem August 2005 kompatibel zu dem definierten universellen [[ | + | Dieser LCD-Stecker ist seit dem August 2005 kompatibel zu dem definierten universellen [[#Datenportstecker 10polig (8 Ports)|Datenportstecker]]. Datenportstecker sind mehrfach auf Standard-Boards wie RN-Control, Atmel STK500 und anderen Boards, die im Roboternetz vorgestellt wurden, vorhanden. Somit lassen sich Datenportstecker sehr schnell als LCD-Stecker oder Endstufenstecker nutzen und umgekehrt. |
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Pin 3 DB5 | Pin 3 DB5 | ||
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Pin 6 EN | Pin 6 EN | ||
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Pin 10 +5V | Pin 10 +5V | ||
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Pin 1 GND | Pin 1 GND | ||
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Pin 16 LED – Beleuchtung - | Pin 16 LED – Beleuchtung - | ||
| + | 20 poliger LCD-Anschluss (redefiniert am 27.02.2006) | ||
| + | Für Grafik-LCD oder Anzeigen bei denen der 16-polige Stecken nicht ausreicht. | ||
| + | (sollte '''nur in Ausnahmefällen verwendet''' werden) | ||
| + | Pin 1 GND | ||
| + | Pin 2 5V | ||
| + | Pin 3 Vee Kontrastspannung (0-4V) | ||
| + | Pin 4 RS (CS) | ||
| + | Pin 5 R/W (SID) | ||
| + | Pin 6 Enable (1) (SCLK) | ||
| + | Pin 7 DB0 (SOD) | ||
| + | Pin 8 DB1 | ||
| + | Pin 9 DB2 | ||
| + | Pin 10 DB3 | ||
| + | Pin 11 DB4 | ||
| + | Pin 12 DB5 | ||
| + | Pin 13 DB6 | ||
| + | Pin 14 DB7,MSB | ||
| + | Pin 15 Enable2 bei 4 zeiligen Displays für 2. Controller | ||
| + | Pin 16 Reset | ||
| + | Pin 17 LED – Beleuchtung + | ||
| + | Pin 18 LED – Beleuchtung - | ||
| + | Pin 19 CS2 (wird nur bei manchen Displays zusätzlich genutzt) | ||
| + | Pin 20 nc (keine fest definierte Verwendung) | ||
| − | Bezugsmöglichkeit für passende | + | |
| − | z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) | + | Bezugsmöglichkeit für passende '''Wannen''': |
| − | Conrad | + | z.B. Reichelt: "Wannenstecker" (Best.Nr. WSL10G, Best.Nr. WSL16G, Best.Nr. WSL20G) |
| − | Robotikhardware.de Kabelset | + | z.B. Conrad: "MESSERL. M GER. LÖTSTIFTEN"(Best.Nr. 742512-12, Best.Nr. 742537-MF, Best.Nr. 742551-MF) |
| + | Bezugsmöglichkeit für passende '''Kabelbuchsen''': | ||
| + | z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10, Best.Nr. PFL 16, Best.Nr. PFL 20) | ||
| + | z.B. Conrad: "PFOSTEN-STECKVERBINDER" (Best.Nr. 702013-MF, Best.Nr. 742198-MF, Best.Nr. 742309-MF | ||
| + | Robotikhardware.de: '''Kabelset''' | ||
====Encoder Stecker für 2 externe QuadraturEncoder (Drehzahlmessung)==== | ====Encoder Stecker für 2 externe QuadraturEncoder (Drehzahlmessung)==== | ||
| − | Diese Schnittstelle dient zum | + | Diese Schnittstelle dient zum Anschluss von 2 Quadratur-Encodern mit zusätzlichem Null-Positions-Eingang (SYNC) . |
Encoder dienen vornehmlich als Wegstreckenzähler oder zur Regelung von Drehzahlen. | Encoder dienen vornehmlich als Wegstreckenzähler oder zur Regelung von Drehzahlen. | ||
| − | Dieser Stecker ist auch kompatibel zu dem definierten universellen [[ | + | Dieser Stecker ist auch kompatibel zu dem definierten universellen [[#Datenportstecker 10polig (8 Ports)|Datenportstecker]]. Datenportstecker sind mehrfach auf Standard-Boards wie RN-Control, Atmel STK500 und anderen Boards, die im Roboternetz vorgestellt wurden, vorhanden. Somit lassen sich Datenportstecker sehr schnell als Encoder-Stecker nutzen und umgekehrt. |
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Pin 10 +5V | Pin 10 +5V | ||
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==Platinenmaße / Bohrlöcher== | ==Platinenmaße / Bohrlöcher== | ||
| − | RN-Boards haben einheitliche Platinengrößen mit definierten Bohrlöchern. Dies gestattet die platzsparende "Huckepack" Montage. | + | RN-Boards haben einheitliche Platinengrößen mit definierten Bohrlöchern. Dies gestattet die platzsparende "Huckepack"-Montage. Diese Standardmaße werden dringend empfohlen, RN-Boards die für einen besonderen Zweck konzipiert werden, welches ein anderes Platinenmaß erfordert (z.B. Adapter, speziell für Gehäuseeinbau etc.) können natürlich davon abweichen. |
| − | + | [[Bild:platine_halbeuro.gif|center]] | |
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Passendes Eagle Script hier http://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=file&file_id=127 | Passendes Eagle Script hier http://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=file&file_id=127 | ||
| − | + | [[Bild:platine_euro.gif|center]] | |
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| + | [[Bild:platine_vierteleuro.gif|center]] | ||
Passendes Eagle Script hier http://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=file&file_id=181 | Passendes Eagle Script hier http://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=file&file_id=181 | ||
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| + | ''Weitere Definitionen werden regelmäßig ins WIKI übernommen'' | ||
| − | + | == Logo für Standard == | |
| − | + | Boards, die den Standard nutzen, kann man auch an folgendem Logo erkennen: | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| + | [[Bild:roboternetzstandard.gif|center]] | ||
| − | + | == Kombinationsmöglichkeiten, die sich ergeben== | |
| + | Durch einheitlichen Standard sind beispielsweise folgende Kombinationen denkbar: | ||
| + | <center> | ||
| + | http://www.roboternetz.de/bilder/boardkombination.gif | ||
| + | </center> | ||
| − | + | ==Siehe auch== | |
| + | * [[RN-Slave ID Übersicht]] | ||
| + | * [[I2C]] | ||
| + | ==Weblinks== | ||
| + | * [http://www.roboternetz.de/tools/?fu=bq&li=re&bn=Wsl%2010g Bezugsquelle für 10pol Buchse Reichelt*] | ||
[[Kategorie:Microcontroller]] | [[Kategorie:Microcontroller]] | ||
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[[Kategorie:Elektronik]] | [[Kategorie:Elektronik]] | ||
[[Kategorie:Robotikeinstieg]] | [[Kategorie:Robotikeinstieg]] | ||
| + | [[Kategorie:Projekte]] | ||
Aktuelle Version vom 5. April 2016, 11:14 Uhr
Inhaltsverzeichnis
- 1 Steckerbelegungen für den Bereich Robotik- und Mikrocontroller
- 2 Die verschiedenen Steckerarten
- 3 Platinenmaße / Bohrlöcher
- 4 Logo für Standard
- 5 Kombinationsmöglichkeiten, die sich ergeben
- 6 Siehe auch
- 7 Weblinks
Steckerbelegungen für den Bereich Robotik- und Mikrocontroller
Empfohlen und erarbeitet im RoboterNetz.de, um Schaltungen kompatibler zueinander zu gestalten. Alle Boards mit dem Kürzel RN-... halten sich weitgehend an die hier festgelegten Definitionen. Es wird empfohlen sich bei der Entwicklung eigener Schaltungen möglichst an diese Vereinbarung zu halten. Dadurch ist sichergestellt, dass auch andere Komponenten anderer Mitglieder oder Firmen in eurer Projekt integriert werden können. Und umgekehrt habt ihr dann auch die Möglichkeit, eigene Platinen-Entwürfe steckerkompatibel im RoboterNetz oder an anderer Stelle zu veröffentlichen.
Einheitliche Stecker vereinfachen einfach das Handling!
Projekte die sich auch an die RN-Definitionen halten, findet man z.B. auf dieser Projektseite!
Die verschiedenen Steckerarten
RN-Busstecker
I2C-Bus Stecker
Ein universeller serieller Bus, mit dem sich sehr einfach verschiedene Boards ansteuern lassen. Der Bus hat den Vorteil, dass zwei Leitungen ausreichen und keine festen Taktraten und Zyklen beachtet werden müssen. Zahlreiche integrierte Schaltkreise (wie Porterweiterungen, LCD-Treiber, usw.) sowie fast alle RN-Boards nutzen diesen Bus. Am I2C-Bus können mehrere Boards/Bausteine angeschlossen werden, da jeder Baustein seine Slave-Adresse besitzt.
Dieser Bus (Stecker) sollte auf jedem Controllerboard vorhanden sein, dadurch sind den Erweiterungen kaum Grenzen gesetzt.
Der hier definierte Standard ist nicht nur zu allen RN-Boards kompatibel, sondern auch zu vielen Schaltungen diverser Hersteller. Auch die Zeitschrift Elektor hat diesen Bus bereits genutzt (Elektor nutzt nur den Pin 10 nicht).
Pin 1 SCL (Taktleitung)
Pin 3 SDA (Datenleitung)
Pin 5 +5V
Pin 7 +5V
Pin 9 Batteriespannung max. +12V
Pin 2,4,6,8 GND
Pin 10 INT Diese Leitung kann von allen I2C-Bus Erweiterungen genutzt
werden, um den Hauptcontroller darüber zu informieren, dass
sich Daten (z.B. von Sensoren) verändert haben. In diesem Fall
wird die Leitung solange auf Masse gelegt bis der entsprechende
I2C-Baustein ausgelesen wird.
Der Controller muss also immer alle I2C-Bausteine auslesen
solange diese Leitung auf Masse liegt. Bei einem Hauptboard
(wie z.B. RN-Control oder RNBFRA) kann diese Leitung auf einen
interruptfähigen Port geleitet werden.
Beim Elektor-Standard gibt es diese Leitung nicht, hier liegt
dieses Signal immer auf Masse!
Empfehlenswert ist es, dass die Spannungen an Pin 5,7 und 9 über Jumper auf einem Board deaktivierbar sind. Dadurch lassen sich identische Boards mit eigenen Stromversorgungen ebenfalls über I2C verbinden, denn nur ein Board darf diese Spannungen bereitstellen. Bei RN-Control ist dies bereits ab Version 1,4 über Jumper wählbar.
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) Robotikhardware.de Kabelset Passender Stecker: z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10)
SPI-Bus Stecker
Ein universeller Stecker für den SPI-Bus. Der SPI-Bus eignet sich ähnlich wie der I2C-Bus zur Vernetzung mehrere Microcontroller oder spezieller Schaltkreise. Genau wie für den I2C-Bus gibt es auch für den SPI-Bus speziele IC´s wie LCD-Treiber, Porterweiterungen usw. Vorteil des SPI-Busses ist die höhere Geschwindigkeit. Nachteil ist das mindestens 3 Leitungen notwendig sind (MISO,MOSI und SCK). Wenn mehr als ein Teilnehmer angeschlossen wird, so ist für jeden Teilnehmer noch eine Zusatzleitung zum selektieren des SLAVE (Empfangsboardes) notwendig. Um auch die Verwendung des SPI-Busses für Roboternetz-User zu standardisieren und möglichst leicht zugänglich zu machen, wird folgende Steckerbelegung empfohlen:
Pinbelegung Pin 1 Port (kann zur Auswahl anderer Slave genutzt werden) Pin 2 Port (kann zur Auswahl anderer Slave genutzt werden) Pin 3 Port (kann zur Auswahl anderer Slave genutzt werden) Pin 4 Port (kann zur Auswahl anderer Slave genutzt werden) Pin 5 SS (Standard Slave) Pin 6 MISO Pin 7 MOSI Pin 8 SCK Pin 9 GND Pin 10 Logikspannung 5V
Mit diesem Stecker können somit 1 bis 5 Teilnehmer angesprochen werden. Über einen Multiplexer (möglichst an Pin 1 bis 4) könnte dies noch erhöht werden (in dem Sonderfall müssten alle Teilnehmer Multiplexer nutzen). Der Vorteil des Steckers ist zudem, das er kompatibel zu den anderen 10 poligen Steckern der RN-Definition ist. Er kann somit auch für ganz andere Dinge wie LCD-Ansteuerung usw. genutzt werden, falls SPI nicht benötigt wird.
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) Passender Stecker: z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10)
RS232 Stecker
Die serielle Schnittstelle (RS232) kann wahlweise als 9-poliger SUB-D Stecker (PC üblich) oder als 3-polige Stiftleiste herausgeführt werden. Die 3-polige Stiftleiste bietet sich immer dann an, wenn nur wenig Platz auf dem Board vorhanden ist. Da die 3-polige Stiftleiste auch auf fast allen RN-Boards vorhanden ist, sollte man diese dem 9-poligen SUB-D Stecker vorziehen. Ein weiterer Vorteil dieser Stiftleiste ist die einfache Umpolung von RX/TX durch Umdrehen des Steckers.
Die Belegung ist identisch mit der des CCRP5 (Conrad Roboter). Passende PC-Adapterkabel sind leicht anzufertigen und gibt es auch fertig im Fachhandel (z.B. http://robotikhardware.de).
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: Stiftleiste 3-polig Raster 2,54mm Pin 1 RX Pin 2 GND Pin 3 TX
Bei einem 9 Poligem D-SUB Stecker muss RX mit dem Pin 2, TX mit dem Pin 3 und GND mit dem Pin 5 verbunden werden.
| Funktion | Stiftleiste | D-SUB 9-polig |
| RX | Pin 1 | Pin 2 |
| GND | Pin 2 | Pin 5 |
| TX | Pin 3 | Pin 3 |
Die Zuordnungen der Pins an den D-Sub-Verbindern sind hier:
zu finden.
Wie Abbildung 1 x 3 Kontakte
Bezugsquellen: z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS3) Passende Stecker: Robotikhardware RS232-Kabel Reichelt PS25/3G BR Reichelt Crimpset (PSK254/3W und PSK-Kontakte und CRIMPZANGE PSK)
RS232 TTL Stecker
Die serielle Schnittstelle (RS232/UART) im 5V-TTL-Pegel. Diese Schnittstelle ist vor allem dann interessant, wenn mehrere Controller miteinander verbunden werden. Die Stiftleiste ist 4-polig ausgelegt, um Verwechslungen mit der RS232 und dem PC-Pegel (+/-12V) zu vermeiden. Zudem lässt sich so ein Pegelwandler-Schaltkreis (z.B. Max232) anschließen und mit Spannung versorgen).
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: Stiftleiste 4-polig Raster 2,54mm Pin 1 RX Pin 2 TX Pin 3 GND Pin 4 5V
Bezugsquellen:
z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS4) Passende Stecker: Reichelt PS25/5G BR Reichelt Crimpset (PSK254/5W und PSK-Kontakte und CRIMPZANGE PSK)
RS485 Stecker
Ein weiterer wichtiger Bus ist neben I2C, RS232 der RS485 Bus. Dieser hat einige Vorteile. So können beispielsweise mehrere Slaves an einen Master angeschlossen werden. Die Übertragung kann wahlweise abwechselnd in eine oder in beide Richtungen gleichzeitig erfolgen. Es sind sehr hohe Übertragungsraten bis in den Mbit-Bereich über größere Entfernungen möglich.
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: Wannenstecker Rastermaß 2,54mm 10-polig Pin 1 Volle Batteriespannung Pin 3 GND Pin 5 5V Pin 7 RS485 A (kein TTL-Pegel) Pin 9 RS 485 B (kein TTL-Pegel)
Pin 2 Volle Batteriespannung Pin 4 GND Pin 6 5V Pin 8 RS 485 C (kein TTL-Pegel) Pin 10 RS 485 D (kein TTL-Pegel)
Diese Steckerbelegung hat einige Vorteile. Man kann auch nur einen Stecker mit 5 Polen aufstecken, wenn man nur einen Half-Duplex Bus benötigt. Man hat dann in diesen 5 Polen alles drin und die Belegung entspricht sogar noch den bisherigen Normierungen von uns (+12 / GND / +5 / Port / Port). Möchte man Vollduplex nutzen, dann müsste man den vollen Stecker benutzen - man hat also die Wahl!
Pinbelegung der 5 poligen Alternative:
Pin 1 Volle Batteriespannung Pin 2 GND Pin 3 5V Pin 4 RS 485 C (kein TTL-Pegel) Pin 5 RS 485 D (kein TTL-Pegel)
Alternativ zum Wannenstecker können auch Stiftleisten mit gleicher Belegung eingesetzt werden!
Bezugsquellen für Stecker: z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) robotikhardware.de Kabelset Passende Stecker: Reichelt PS25/5G BR Reichelt Crimpset (PSK254/5W und PSK-Kontakte und CRIMPZANGE PSK)
Universelle Anschlüsse für Sensoren und Aktoren
Servo Stecker (sowie Sensoren/Aktoren die einen Port benötigen)
Für den Anschluss von Servos gibt es bereits verschiedene Standard-Stecker der Modellbauhersteller. Für die Roboternetz-Definition haben wir uns einen der weitest verbreiteten herausgesucht und übernommen. Boards, die den Anschluss von Servos oder auch Modellbau-Empfängern erlauben, sollten diese 3-polige Stiftleiste vorsehen. Handelsübliche Servos können direkt angesteckt werden.
Diese dreipolige Anschluss eignet sich jedoch auch, um Sensoren oder Aktoren, welche mit einem Datenport auskommen, anzuschließen.
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: Stiftleiste 3-polig Raster 2,54mm Pin 1 GND Pin 2 +5 V Pin 3 Datenport (PWM-Signal)
Wie Abbildung 1 x 3 Kontakte
Wobei sich die Steckerbelegung von Hersteller zu Hersteller unterscheidet.
Bezugsquellen: z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS3) Passende Stecker: Reichelt PS25/3G BR Reichelt Crimpset (PSK254/3W und PSK-Kontakte und CRIMPZANGE PSK) Servostecker im Modellbauladen
Universalanschluss 5 polig (2 Ports + Spannungen)
Für den Anschluss von Aktoren (Relais, LED usw.) als auch Sensoren wurde eine 5-polige Stiftleiste festgelegt. Da viele Aktoren mehrere Ports benötigen, werden immer 2 Portleitungen zusammen mit den Spannungen auf jede Stiftleiste gelegt.
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: Stiftleiste 5-polig Raster 2,54mm Pin 1 Batteriespannung (max. 12 V) Pin 2 GND Pin 3 +5V Pin 4 Port 1 Pin 5 Port 2
Bezugsquellen: z.B. Reichelt (Best.Nr. LU2,5MS5) Passende Stecker: Reichelt PS25/5G BR Reichelt Crimpset (PSK254/5W und PSK-Kontakte und CRIMPZANGE PSK)
Datenportstecker 10polig (8 Ports)
Zum Experimentieren benötigt man oft mehrere Ports. Auch gibt es Aktoren/Sensoren oder sonstige Erweiterungen, die viele Ports benötigen. Für all diese Zwecke empfehlen wir den universellen Datenportstecker. Er verwendet die gleiche Belegung wie auch die Atmel Entwicklungsboards (z.B. STK500) und wird z.B. auch mehrfach auf dem Board RN-Control bereitgestellt.
Seit August 2005 kann ein Datenportstecker auch als Endstufenstecker genutzt werden.
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: Pin 1 Port 0 Pin 2 Port 1 Pin 3 Port 2 Pin 4 Port 3 Pin 5 Port 4 Pin 6 Port 5 Pin 7 Port 6 Pin 8 Port 7 Pin 9 GND Pin 10 Logikspannung 5V
Zu finden bei EAGLE ist der Datenportstecker unter der Bezeichnung "ML10".
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) http://www.Robotikhardware.de Kabelset Passender Stecker: z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10)
Weitere Stecker
ISP - Programmierstecker
Über diesen Anschluss kann ein RN-Controllerboard sowie fast alle anderen auf dem Markt befindlichen AVR-Boards mit einem Standard ISP-Kabel direkt an einen Parallelport des PCs angeschlossen und programmiert werden. Die Belegung des ISP-Anschlusses ist zu dem weit verbreiteten STK200-Programmier-Dongle und zum STK500 Starterkit von Atmel kompatibel. Ein entsprechender Dongle ist für ca. 13-15 Euro über zahlreiche Händler lieferbar, einen guten test fidet ihr hier
Als Sicherung gegen falsches Zusammenstecken besitzt der Wannenstecker eine Aussparung und die Buchse Nut und Feder. Die Feder (der Vorsprung) an der Buchse und die Aussparung in der Wanne befinden sich nach der RN-Definition bei Pin 5=/RESET. Pin 1 ist am Wannenstecker und bei Kontakt 1 an der Buchse markiert, im Bild durch ein winziges, geprägtes Dreieck.
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine:
Pin 1 MOSI Pin 2 VCC Pin 3 Nicht belegt Pin 4 GND Pin 5 RESET Pin 6 GND Pin 7 SCK Pin 8 GND Pin 9 MISO Pin 10 GND
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenstecker: z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) Passende Buchse: z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10)
JTAG Stecker
JTAG - (Joint Test Action Group) bezeichnet den IEEE-Standard 1149.1, der ein Verfahren zum Debugging von Hardware beschreibt. Es ist also ein normiertes Interface zum Debuggen und Programmieren von vielen Microcontrollern, zum Beispiel die AVR-Serie. Er kann somit als Alternative des ISP-Steckers genutzt werden. Wie auch der ISP-Stecker benötigt man jedoch ein entsprechendes PC-Interface (JTAG-Dongel). Zum Debuggen ist eine spezielle Entwicklersoftware notwendig, derzeit gibt es dies meines Wissens nur für Assembler. Das JTAG- Interface wird allerdings in Hobby Bereich deutlich weniger eingesetzt als das weit verbreitete ISP-Interface, vermutlich wegen der höheren Donglekosten. Um auch die Verwendung des JTAG-Interfaces für Roboternetz-User zu erleichtern und zu standardisieren, wird die untere Steckerbelegung empfohlen. Bei der Ausarbeitung wurden die bisherigen Empfehlungen von Atmel und anderen Anbietern berücksichtigt, so das bereit passende Interfaces verfügbar sind.
Pinbelegung
Pin 01 - TCK (Test Clock)
Pin 02 - GND (Masse)
Pin 03 - TDO (Test Data Output)
Pin 04 - VREF (Wird seltener genutzt und ist oft unbelegt. Kontrolle der Betriebsspannung)
Pin 05 - TMS (Test Mode Select Input)
Pin 06 - NSRST (Wird seltener genutzt und ist oft unbelegt. RESET Eingang des Targets.
Ausgang zur Überwachung der RESET-Leitung des Targets)
Pin 07 - VCC (+5V)
Pin 08 - NTRST
Pin 09 - TDI (Test Data Input)
Pin 10 - GND (Masse)
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) Passender Stecker: z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10)
Endstufenstecker 10polig (für Motoransteuerungen)
Wenn ein Motorboard nicht über I2C/ RS232 oder anderen Bus angesteuert wird, so wird folgender Wannenstecker als Anschluss empfohlen. Die Belegung ist angelehnt an die beliebten Motortreiberschaltkreise L293D, L298 und ähnliche H-Brücken.
Der Stecker eignet sich somit zum Ansteuern von einem oder zwei DC-Motoren (z.B. Getriebemotoren) oder einem Schrittmotor. Auch Endstufen, die nur einen Motor ansteuern können, sollten diesen Stecker verwenden. Empfehlenswert sind dann Jumper, um zwischen Motor1 und Motor2 zu wählen. Auf diese Weise können einfach zwei Endstufen durchgeschleift werden (zwei gleiche Stecker am Kabel).
Die mit NC (Not Connected) gekennzeichneten PINs sind absichtlich nicht normiert, um diese im Einzelfall auch individuell für Sonderfunktionen nutzen zu können. Allerdings darf hier nur ein Pegel zwischen 0 und 5V angelegt werden, kein höherer Pegel! Die NC-Pins müssen nicht genutzt werden, können also unbelegt bleiben. Wer jedoch für alle Fälle gerüstet sein möchte, sollte die NC-Pins per Jumper auf einen AD-Port legen können. Es ist damit zu rechnen, dass einige Boards die NC-Ports für ein Strommessignal (0 bis 2,5V) nutzen.
Der Motorendstufenstecker ist seit dem August 2005 kompatibel zu dem definierten universellen Datenportstecker. Datenportstecker sind mehrfach auf Standard-Boards wie RN-Control, Atmel STK500 und anderen Boards, die im Roboternetz vorgestellt wurden, vorhanden. Somit lassen sich Datenportstecker sehr schnell als Endstufenstecker nutzen und umgekehrt. Beim Entwickeln neuer Boards kann dies noch verbessert werden, indem man die PWM-Ports entsprechend dem Endstufenstecker auch auf den Datenportstecker legt.
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: Pin 1 Motor 1 IN 1 Pin 2 Motor 1 IN 2 Pin 3 Motor 2 IN 1 Pin 4 Motor 2 IN 2 Pin 5 NC (siehe Anmerkung) Pin 6 Enable Motor1 ein (eventuell PWM) Pin 7 NC (siehe Anmerkung) Pin 8 Enable Motor2 ein (eventuell PWM) Pin 9 GND Pin 10 Logikspannung 5V
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) Robotikhardware.de Kabelset Passender Stecker: z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10)
LCD Stecker
Für Boards mit wenig Platz oder freien Ports wurde ein sehr kompakter Stecker mit nur 10 Leitungen definiert. Es sind jedoch alle Leitungen vorhanden, um fast alle LCDs im sogenannten 4-Bit-PIN-Mode zu betreiben. Bei Verwendung dieses Steckers muss jedoch die Kontrastspannung am LCD festgelegt werden (ein 10k Poti reicht). LCDs mit Beleuchtung können die Versorgungsspannung mit einem Vorwiderstand auch zur Versorgung der Beleuchtung nutzen. Auf diese Weise reicht ein 10-poliges Kabel aus.
Dieser LCD-Stecker ist seit dem August 2005 kompatibel zu dem definierten universellen Datenportstecker. Datenportstecker sind mehrfach auf Standard-Boards wie RN-Control, Atmel STK500 und anderen Boards, die im Roboternetz vorgestellt wurden, vorhanden. Somit lassen sich Datenportstecker sehr schnell als LCD-Stecker oder Endstufenstecker nutzen und umgekehrt.
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: Pin 1 DB7 Pin 2 DB6 Pin 3 DB5 Pin 4 DB4 Pin 5 EN2 (wird nur bei manchen LCDs benötigt) Pin 6 EN Pin 7 R/W Pin 8 RS Pin 9 GND Pin 10 +5V
Da auch fast alle LCDs den gleichen 16-poligen Anschluss besitzen, kann alternativ auch eine 16-polige Wannenbuchse vorgesehen werden:
Pin 1 GND Pin 2 5V Pin 3 Vee Kontrastspannung (0-4V) Pin 4 RS (CS) Pin 5 R/W (SID) Pin 6 Enable (1) (SCLK) Pin 7 DB0 (SOD) Pin 8 DB1 Pin 9 DB2 Pin 10 DB3 Pin 11 DB4 Pin 12 DB5 Pin 13 DB6 Pin 14 DB7,MSB Pin 15 LED – Beleuchtung + Pin 16 LED – Beleuchtung -
20 poliger LCD-Anschluss (redefiniert am 27.02.2006) Für Grafik-LCD oder Anzeigen bei denen der 16-polige Stecken nicht ausreicht. (sollte nur in Ausnahmefällen verwendet werden)
Pin 1 GND Pin 2 5V Pin 3 Vee Kontrastspannung (0-4V) Pin 4 RS (CS) Pin 5 R/W (SID) Pin 6 Enable (1) (SCLK) Pin 7 DB0 (SOD) Pin 8 DB1 Pin 9 DB2 Pin 10 DB3 Pin 11 DB4 Pin 12 DB5 Pin 13 DB6 Pin 14 DB7,MSB Pin 15 Enable2 bei 4 zeiligen Displays für 2. Controller Pin 16 Reset Pin 17 LED – Beleuchtung + Pin 18 LED – Beleuchtung - Pin 19 CS2 (wird nur bei manchen Displays zusätzlich genutzt) Pin 20 nc (keine fest definierte Verwendung)
Bezugsmöglichkeit für passende Wannen: z.B. Reichelt: "Wannenstecker" (Best.Nr. WSL10G, Best.Nr. WSL16G, Best.Nr. WSL20G) z.B. Conrad: "MESSERL. M GER. LÖTSTIFTEN"(Best.Nr. 742512-12, Best.Nr. 742537-MF, Best.Nr. 742551-MF) Bezugsmöglichkeit für passende Kabelbuchsen: z.B. Reichelt: "Pfostenbuchse" (Best.Nr. PFL 10, Best.Nr. PFL 16, Best.Nr. PFL 20) z.B. Conrad: "PFOSTEN-STECKVERBINDER" (Best.Nr. 702013-MF, Best.Nr. 742198-MF, Best.Nr. 742309-MF Robotikhardware.de: Kabelset
Encoder Stecker für 2 externe QuadraturEncoder (Drehzahlmessung)
Diese Schnittstelle dient zum Anschluss von 2 Quadratur-Encodern mit zusätzlichem Null-Positions-Eingang (SYNC) . Encoder dienen vornehmlich als Wegstreckenzähler oder zur Regelung von Drehzahlen.
Dieser Stecker ist auch kompatibel zu dem definierten universellen Datenportstecker. Datenportstecker sind mehrfach auf Standard-Boards wie RN-Control, Atmel STK500 und anderen Boards, die im Roboternetz vorgestellt wurden, vorhanden. Somit lassen sich Datenportstecker sehr schnell als Encoder-Stecker nutzen und umgekehrt.
Empfohlene Steckverbindung auf der Platine: Pin 1 ENC 1 A (sollte ein Timer Eingang, z.B. Timer0 sein) Pin 2 ENC 1 B Pin 3 ENC 2 A (sollte ein Timer Eingang, z.B. Timer1 sein) Pin 4 ENC 2 B Pin 5 NC Pin 6 ENC 1 Sync (sollte Interrupt Eingang sein) Pin 7 NC Pin 8 ENC 2 Sync (sollte Interrupt Eingang sein) Pin 9 GND Pin 10 +5V
Bezugsmöglichkeit für passende Wannenbuchse: z.B. Reichelt (Best.Nr. WSL10G) Conrad-Elektronik (Best.Nr. 742512-12) Robotikhardware.de Kabelset
Platinenmaße / Bohrlöcher
RN-Boards haben einheitliche Platinengrößen mit definierten Bohrlöchern. Dies gestattet die platzsparende "Huckepack"-Montage. Diese Standardmaße werden dringend empfohlen, RN-Boards die für einen besonderen Zweck konzipiert werden, welches ein anderes Platinenmaß erfordert (z.B. Adapter, speziell für Gehäuseeinbau etc.) können natürlich davon abweichen.
Passendes Eagle Script hier http://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=file&file_id=127
Passendes Eagle Script hier http://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=file&file_id=181
Weitere Definitionen werden regelmäßig ins WIKI übernommen
Logo für Standard
Boards, die den Standard nutzen, kann man auch an folgendem Logo erkennen:
Kombinationsmöglichkeiten, die sich ergeben
Durch einheitlichen Standard sind beispielsweise folgende Kombinationen denkbar:
Siehe auch
Weblinks
