Experimentelle IO-Karte

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Schon einige Zeit hatte ich den Wunsch ein Board für Experimente mit dem Propeller zu haben. Zwar gibt es diverse fertige Platinen, aber irgendwie hat immer etwas gefehlt. So möchte ich das Board gern auch als Erweiterung am Hive verwenden, sowohl am parallelen Bus, wie  auch über den PlexBus an Administra. Unabhängig davon soll es aber möglich sein, völlig autark zu experimentieren, wie zum Beispiel mit dem Demoboard von Parallax. Ach ja: Da es flexibel sein soll, muss auch die Verwendung von Shields wie beim Arduino möglich sein – ich kann ja heut noch nicht sagen was ich morgen für Ideen habe. Also eine Menge Ideen die in der Sache zusammenfließen.

Weiter nach dem Knick… 🙂

Auf den oberen Bildern ein erster Entwurf.

Bild 1: Das Board wird halbe Eurocardgrösse (80x100mm) haben, sollte also auch mit der freien Version von Eagle bearbeitet werden können. Alle Anschlüsse sind nach hinten gerichtet, was günstig für einen Einbau im Gehäuse ist. Direkt auf das Board vom Hive gesteckt, kann es entweder über den 8Bit- oder PlexBus gekoppelt werden. Nach hinten auch die beiden Wannenstecker für den PlexBus, der damit auch gleich am Hive ordentlich verfügbar ist. Möglich sind beide Versionen, keine Ahnung was mein Favorit wird.

Bild 2: Die Shields sind (hoffentlich) kompatibel zur Propeller Platform von Gadet Gangster, womit sofort einige fertige Module verfügbar werden. Auf dem Bild habe ich als Test den Ausdruck eines Servo Player Shields aufgelegt.

Bild 3/4: Da der Plexus in dieser Bauform breiter ist als die Shields, können seitlich LED-Module zur Anzeige aller Pegel an den Ports eingelötet oder gesteckt werden. Wird ein Shield aufgesteckt, sind diese LEDs neben den entsprechenden Signalen am Steckverbinder sichtbar. Ich denke das wird eine praktische Sache für Experimente. Sofern Steckfassungen verwendet werden, können die Mdule nach Bedarf gesteckt werden. So wäre es auch möglich nur Port B & C anzuzeigen.

Extern und autark verwendet, kann der Plexus direkt aus einem Netzteil über eine Hohlbuchse gespeist werden. Werden mehrere Plexi über den PlexBus gekoppelt, so kann ein Modul im Bereich der Möglichkeiten auch die anderen Module mitversorgen. Der PlexBus selbst ist an den beiden Wannenbuchsen durchgereicht, so dass mehrere Boards einfach hintereinander geschaltet werden könne.

Zusätzliche Sachen wie der im Forum angedachte SPI-Bus und Fassungen für TuxFans Module oder ähnliches können auf Shields folgen, das Grundmodul soll so wenig Einschränkungen wie möglich bieten.

Ok, das sind erstmal die groben Vorstellungen. Mal schauen was von diesen Ideen übrig bleibt, wenn die ersten Prototypen auf meinem Tisch liegen. 🙂

Nochmal in Stichpunkten mein kleines „Pflichtenheft“:

Kommunikation mit dem Hive:

  • Variante 1: Parallel/Regnatix 8 Bit über XBus (im Hive gesteckt)
  • Variante 2: Seriell/Administra über XBus (im Hive gesteckt)
  • Variante 3: Seriell/Administra über PlexBus (extern/autark)
  • Kommunikationsmodus (par/ser) für Steuersignale an Port 24..27 per Jumper wählbar

Spannungsversorgung:

  • Variante 1: Netzteil an Hohlbuchse
  • Variante 2: Pinheader zum Beispiel vom Hive-VIN
  • Variante 3: XBus VCC 5V
  • Variante 4: Speisung über PlexBus von einem anderen Plexus

Einbau/Verwendung:

  • Variante 1: Steckkarte auf Hive-Board
  • Variante 2: Extern über PlexBus-Flachbandkabel
  • Variante 3: Extern und autark, ohne Kopplung zum Hive
  • Das Board arbeitet auch allein und völlig autark, so das es als Basisboard für den Einbau in andere Geräte dienen kann. Durch den PlexBus ist zudem bei Bedarf auch eine Kopplung an den Hive problemlos möglich.
  • Bei Variante 1 dient die Steckkarte gleichzeitig als Brücke, um die PlexBus-Signale vom XBus auf zwei Buchsen an der Rückfront des Hives verfügbar zu machen.

Hostinterface/Programmierung:

  • Variante 1: Als Steckkarte Nutzung des Hostinterfaces vom Hive
  • Variante 2: Extern oder autark über PropPlug
  • DIP-Schalter für Hostinterface

PlexBus:

  • Pro Plexus gibt es zwei PlexBus-Buchsen, so das mehrere Plexi kaskadiert werden können.
  • Adressierter serieller Bus unter Verwendung der Administra-Ports
  • Ein Plexus kann mit einem Netzteil über Hohlbuchse alle anderen Plexi am Bus versorge, sofern die Leitungslänge und damit der Spannungsabfall nicht zu hoch wird.
  • Buchsen PlexBus: 6polig Wannenbuchse
  • Kabel PlexBus: 6poliges Flachbandkabel mit Wannenstecker, kann sehr einfach selbst in nötiger Länge konfektioniert werden.
  • Geplante maximale Länge ohne Repeater: ca. 30 cm

Shields:

  • Zwei Buchsenleisten zum Aufstecken einer Shieldplatine mit Erweiterungselektronik.
  • Shields kompatibel zur „Propeller Platform“ von Gadet Gangster
  • Als Shield kann für Experimente einfach und unkompliziert eine Lochrasterplatine verwendet werden.
  • Alle 32 Ports verfügbar.
  • Acht User-LED’s auf dem Plexus sind vom Shield aus nutzbar.
  • I2C-Bus
  • Speisung mit VIN, 5,0V und 3,3V

Monitor-LED’s:

  • Seitlich überstehend vom Shield sind auf dem Plexus-Board optional bestück- bzw. steckbare LED’s zur Anzeige des Zustands von allen 32 Ports verfügber.
  • Maximal acht LED’s sind durch die Schaltung auf dem Shield nutzbar.
  • Durch Steckfassungen können die entsprechenden LED’s in vier Gruppen zu je zehn LED’s bei Bedarf gesteckt werden. Verwendung finden 10 oder 20fach LED-Module (z. Bsp. Kingbright DC-10/20).
  • Folgende LED/Port-Gruppen sind bei Bedarf durch Jumper seperat abschaltbar (mögliche Störung durch die LED’s):

JPHS    – P28..31 Host/SPI/EEPROM
JPPXB    – P24..27 PlexBus/Steuersignale
JPDB    – D0..7 Datenbus

Sonstiges:

  • Resettaster (Rückfront)
  • Anschlüsse und Schalter/Taster zur Rückfront
  • Power-LED
  • Boardgröße Plexus: 80×100 (Eagle Freeware!)
  • Shield mit Nutzung der Monitor-LED’s: 65×100
  • Shield ohne Nutzung der Monitor-LED’s: 80×100