Helvetiny - Low Cost Board

[dinoi]

Hallo Thomas, danke Dir auch alles Gute im 2014 und dass alle Projekte Dir gelingen.

Das sieht ja gut aus, Du machst noch Lötanschlüsse für alle Pins oder?

Gruss Reto

[arduinopraxis]

Das sieht ja gut aus, Du machst noch Lötanschlüsse für alle Pins oder?

Die Pins werden auf die beiden Stiftleisten JP1 und JP2 herausgeführt. In meinem Beispiel sind die Leiterbahnen noch nicht geroutet.

Mein erster Prototyp soll als Basis für die Diskussion dienen.

Gruss
Thomas

[boxtec-support]

Allen hier erstmal ein gutes neues Jahr!

@Thomas: Danke für den Entwurf, das sieht super aus. Aber dazu zwei Fragen/Anregungen:
- Der FTDI Header an UART0 ist eine gute Idee, wenn man das obere Prototyping Feld wegnimmt, das untere etwas grösser macht und den FTDI Header näher an den Chip rannimmt, könnte das Board bei mehr Prototyping Platz etwas kürzer werden. Wenn es Absicht ist, dass zwei verschiedene Prototyping Bereiche hast - hab ich nichts gesagt.
- Ev. wäre es gut noch an 1-2 Orten GND und VIN abgreifen zu können. Ev. auch interessant wäre optional einen Reset-Taster vorzusehen, dass aber nur als wilde Idee.

Grüsse - Christoph

[dinoi]

Das sieht ja gut aus, Du machst noch Lötanschlüsse für alle Pins oder?

Die Pins werden auf die beiden Stiftleisten JP1 und JP2 herausgeführt. In meinem Beispiel sind die Leiterbahnen noch nicht geroutet.

Hallo Thomas, ja genau, ich habe etwas anderes gemeint: Ja die Pins werden auf die Stiftleisten JP1 und JP2 herausgeführt und können dann am Breadboard verwendet werden. Wenn jetzt ein Anschluss auf der Protofläche verwendet werden soll, kann da nur unschön etwas angelötet werden. Mein Vorschlag war wie beim Helvetino eine 2. Reihe von Anschlüssen für die Proto Flächen zur Verfügung zu stellen die aber bereits mit den Pins bzw. Stiften verbunden sind.

Ev. auch interessant wäre optional einen Reset-Taster vorzusehen, dass aber nur als wilde Idee.

Das gibt es einen Schalter (S1) ich denke Du hast ihn als Reset geplant oder für etwas anderes?

Ev. wäre es gut noch an 1-2 Orten GND und VIN abgreifen zu können.

Ja das finde ich auch eine Gute Idee.

Der FTDI Header an UART0 ist eine gute Idee, wenn man das obere Prototyping Feld wegnimmt, das untere etwas grösser macht und den FTDI Header näher an den Chip rannimmt, könnte das Board bei mehr Prototyping Platz etwas kürzer werden. Wenn es Absicht ist, dass zwei verschiedene Prototyping Bereiche hast - hab ich nichts gesagt.

Das finde ich auch eine gute Idee, lieber einen grösseren Prototyping Bereich als 2 kleinere.

Gruss Reto

[MathiasW]

Salut,

es ist wahrlich beeindruckend, wie hier die Ideen fliessen ...
Wenn wir schon vom Arduino Footprint abweichen, möchte ich gerne etwas radikaleres vorschlagen: Warum nicht beim PinOut anfangen, statt am Chip zu starten? Man könnte einen Standard-Bus definieren, der als Kern eines jeden PCB genommen wird. Bei Smartduino hat man das gemacht (und leider einen Stecker verwendet, der nur mit panzerbrechender Gewalt getrennt werden kann), genauso beim Microduino (umlaufende Pinreihe) und beim Raspberry Pi (die Pinbelegung sieht sehr nach Zufallsgenerator aus).
Nach einiger Überlegung bin ich zu der Idee gekommen, dass man doppelte Pinreihen nehmen könnte mit 2x5 Pins. Der erste Zehnerblock hätte ISP und I2C, wobei pin9 Vcc und pin10 GND wäre. Treibt man diese Idee weiter, wird der zweite Zehnerblock dann für eine GPIO Byte verwendet, wobei man wiederum pin9 mit Vcc und pin10 mit GND belegt. Das gibt eine 2x10 grosse Pinreihe. Daneben kann ich dann eine 2x5 Reihe aufsetzen für das zweite GPIO Byte (wieder mit Vcc and pin9 und GND an pin10) und eine dritte 2x5 Pinreihe für das dritte GPIO Byte. Wenn ich nun ein ATtiny-Board designe, kann ich den IO-Block und das GPIO Byte eins verwenden. Bei grösseren Prozessoren kann ich dann dei anderen beiden Bytes hinzu nehmen. Durch die Anordnung erhalte ich einen sehr stabilen Aufbau. Ein Adaptershield zum Arduino Footprint wäre einfach zu gestalten, GPIO Byte zwei wäre D8-D13, GPIO Byte drei D0-D7. Ich habe diese Idee mal in Eagle angelegt. Nun bin ich gespannt ob ich hier völlig daneben liege (es wird ja auch nicht Winter ...) oder ob das vielleicht ein  guter Ansatz wäre.

Ciao, Mathias
Und noch ein gutes Neues Jahr

[arduinopraxis]

Bemerkungen zu meinem Prototypen bezw. Antworten auf Bemerkungen von Reto und Christoph

Resettaster:
ist bereits vorgesehen

Prototypenfläche:
In meinem Beispiel habe ich die freie Prototypenfläche verteilt und dort angeordnet wo platz war.
Natürlich kann die Fläche auch zusammengefasst werden.
Die äussere Pinreihe kann dabei unten montiert werden und erlaubt dann das Aufstecken des PCB auf ein Breadboard oder auch ein Protoshield.

Pinreihen:
Die Idee mit einer 2. Pinreihe ist praktisch. Ich würde diese aber parallel zur 1. Reihe anordnen. Die benötigten Pins/Signale müssen dann mittels Drahtbrücken zu den Protopads geführt werden.

FTDI-Header:
die Position dieser Stiftreihe kann angepasst werden. Für den ATTiny84 wird der Anschluss nur für die serielle Ausgabe genutzt.

PCB Grösse:
Um eine optimale Anordnung der Protopads zu bekommen, kann auch die Grösse der Leiterplatte angepasst werden.

Gruss
Thomas

[arduinopraxis]

Warum nicht beim PinOut anfangen, statt am Chip zu starten? Man könnte einen Standard-Bus definieren, der als Kern eines jeden PCB genommen wird.

Das ist auch ein Ansatz.
Die Frage ist grundsätzlich ob wir ein kostengünstiges ATtiny-Board oder ein System mit mehreren Adaptern/Shields realisieren wollen.

Nach einiger Überlegung bin ich zu der Idee gekommen, dass man doppelte Pinreihen nehmen könnte mit 2x5 Pins. Der erste Zehnerblock hätte ISP und I2C, wobei pin9 Vcc und pin10 GND wäre.

ICSP sollte original sein, also 6 Pins, damit man auch einen Programmer mit Stecker sauber anschliessen kann.

Doppelte Pinreihen sind platzsparend. Das Board kann dann aber nicht direkt in ein Breadboard gesteckt werden.

Der Ansatz mit der fixen Belegung/Erweiterung der 2-reihigen Stiftleiste ist für ein offenes System sicher optimal.

Ich persönlich tendiere eher zu einem einfachen und kleinen Board das einfach auf ein Steckbrett oder eine Leiterplatte gesteckt/gelötet werden kann.

Gruss
Thomas

[microtherion]

Nach einiger Überlegung bin ich zu der Idee gekommen, dass man doppelte Pinreihen nehmen könnte mit 2x5 Pins. Der erste Zehnerblock hätte ISP und I2C, wobei pin9 Vcc und pin10 GND wäre.

ICSP sollte original sein, also 6 Pins, damit man auch einen Programmer mit Stecker sauber anschliessen kann.

Und diese 6 pins beinhalten bereits VCC und GND, also müssten sie in dem 10er block doppelt geführt werden.

Doppelte Pinreihen sind platzsparend. Das Board kann dann aber nicht direkt in ein Breadboard gesteckt werden.

Das finde ich einen wichtigen Einwand.

[MathiasW]

Salut,

danke für die Kommentare. Ich bin weiter am grübeln.... Da im ICSP Block Vcc und GND vorhanden sind, bin ich versucht, statt ther 4 pins für I2C nur zwei (SCL,SDA) zu verwenden und die frei werdenden Pins anders zu nutzen, z.B. für fix 3.3V oder Aref.
Im Moment favorisiere ich eine Basisplatte, welche diesen Bus trägt und mit Strom versorgt. Diese könnte man leicht mit einem Breadboardadapter versehen. Nachdem ich in den letzten Tagen mehrere Stunden damit verbracht habe, eine durch den Breadboardaufbau entstandene Kapazität zu kompensieren, bin ich vom Steckbrett etwas abgekommen ....
Als nächsten Schritt entwerfe ich nun eine Busvariante des Helvetino und Helvetiny um zu sehen, ob ich in irgendwelche Probleme laufe. Mal schauen, wo das hinführt.

Ciao, Mathias

[MathiasW]

Salut,

ich habe mal die PCB entworfen für eine Powerbase, den Helvetino auf diesem Design, ein IO Board und einen Shield Adapter. Bis auf den Shieldadapter sind die Boards alle 5x5 cm gross.
Das IO board bietet analog zum Iteaduino oder Freaduino zu jedem Pin ein Triplet aus Signal, Vcc und GND. Zusätzlich ist der I2C Bus mit 4 Verbindungen und optionalem Pull-up herausgeführt. Am oberen Ende sind für jeden digitalen Pin LED mit Widerstand gegen Masse geführt, welche üner eine Jumperleiste wählbar sind. Am unteren Ende befindet sich ein direkt an die Pins 2-7 angeschlossenes LCD1602

Ciao, Mathias

[MathiasW]

Salut,

hier noch die beiden Boards für den ATtiny84 und ATtiny1634 sowie die Files für Eagle.


Ciao, Mathias

[dinoi]

Hallo Mathias,

leider kann ich Dir nicht ganz folgen . Kannst Du mir bitte einzeln die Funktionalität und mögliche gemeinsame Verwendungen erklären? Hier meine Interpretation:

Einzelne Funktionalität:

Helvetino.png, ein 328 an welcher Shields angesteckt werden können
Power.png, zur Stromversorgung vom 328
shield.png, ein Shield für eigene Komponenten, machst Du ein Proto Board daraus?
IOcove.png, was schliesse ich hier an?
helvetiny.png, ein ATtiny84 an der Stelle vom 328.
helvetiny1634.png, ein ATtiny1634 an der Stelle vom 328.

Gemeinsame Verwendung:

Ich kann den ATtiny84, ATtiny1634 oder 328 als Herz für alle weiteren Adapter und Shields verwenden,
weil die Schnittstellen passen und immer I2C und die Stromversorgung weitergeleitet werden.

Gruss Reto

[MathiasW]

Salut Reto,

Du hast fast alles richtig erkannt:
Power.png ist sozusagen die Basisplatte, die die 5V und 3.3V bereit stellt und diese an die entsprechenden Pins leitet.
Als Prozessorplates zum Aufstecken sind zur Wahl: Helvetino, helvetiny und helvetiny1634.
Das shield.png zeigt einen Arduino-Shield Adapter, der die Arduino Shield pins auf meine Pins mappt.
Das IOcove.png bietet Anschlüsse wie ein Expansion-Shield: Die I2C Pins sind vierfach herausgeführt und mit Vcc und GND versehen, so dass ich ein I2C Breakout durch vier Kabel verbinden und auf den Bus legen kann. Optional sind die Pull-ups für den I2C Bus vorgesehen, so dass ich die nicht auf einem Breadboard aufbauen muss. Zu jedem Pin, der einen Port darstellt (A0-A5, D0-D13) habe ich analog zum Freaduino die Pins Signal, Vcc und GND angeboten, so dass ich direkt einen Sensor oder einen Servo aufstecken kann. Da ich dann noch etwas Platz hatte, habe ich noch ein LCD1602 eingearbeitet. Wenn man das über die ATTiny ansteuern kann, muss ich mir eventuell noch die Pinbelegung dieser Boards anschauen.
Da das Wort "Shield" durch die Arduino-Welt besetzt ist und "Cape" durch die Beagle-Board-Welt, have ich den Namen "Cove" (= Deckel) gewählt.
Beim ATtiny84 und ATtiny1634 habe ich die Pins bevorzugt an die ADC Pins des Arduinos gelegt, wobei ich nicht sicher bin, ob es nicht besser wäre, diese an D0-D13 zu legen.

Zu den Boards wird es noch eine entsprechende Dokumentation der Ports geben.

Ciao, Mathias

[dinoi]

Hallo Mathias,

ja danke, das ganze ist ja sehr modular aufgebaut. Jetzt ist die Frage ob die ursprüngliche Idee von einem einfachen Prototyp Attiny Board, welches auch gut auf ein Breadboard passt und einen FTDI Stecker bietet. Oder dann Deine Idee in einer Lösung zusammenpassen. Oder ob wir lieber diese Ideen separat umsetzten. Das ist mir noch nicht ganz klar. Evtl. können in deinen Attiny Board's die Funktionen von Thomas (http://forum.boxtec.ch/index.php/topic,2417.msg3486.html#msg3486) noch eingebaut werden. Oder Thomas kann ein optionales Stecksystem hinzufügen um die Kompatibilität mit Deinem System zu gewährleisten.

Gruss Reto

[MathiasW]

Salut Reto,

den einzigen unterschied zu dem Board von Thomas ist der, dass ich nicht erkennen konnte, wo der FOCA angeschlossen werden soll. Wenn ich die Pins für TX/RX weis, kann ich den Foca analog zum Arduino und ATtiny1634 einbauen.
Für das Breadboard plane ich ein einfaches Adapterboard, welches die beiden Sockel komplett auf das Breadboard legt

Ciao, Mathias