This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Germany License.
für Platinenversion 1.0 (Prototyp)
© 2012 Ingo Korb
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Für Ungeduldige: Teileliste in Textform
 | U1,U2,U5,SW6 | Spannungsregler, 7414, 7407, DIP-Schalter |
 | U3 | Unter dem verklebten Bereich: MCP2200 USB-Seriell-Wandler |
 | U2,U5 | Unterseite: Zwei 14-Pin IC-Sockel |
 | C6 | 1 Kondensator 2,2μF |
 | L1 | 1 Spule 33μH Farbcodierung Orange-Orange-Schwarz-Gold |
 | R1,R2,R8 | 3 Widerstände 22kΩ Farbcodierung: Rot-Rot-Orange-Gold |
 | R3 | 1 Widerstand 330Ω Farbcodierung: Orange-Orange-Braun-Gold |
 | R5,R6,R7,R9 | 4 Widerstände 680Ω Farbcodierung: Blau-Grau-Braun-Gold |
 | RA1,RA2 | 2 Widerstandsarrays 5* 1kΩ 10-Pin |
 | RA3 | 1 Widerstandsarray 5* 22kΩ 6-Pin |
 | X1 | 1 Quarz 12MHz |
 | D4,D3,D2,D6 | 4 LEDs 3mm: 1* rot, 1* gelb, 2* grün |
 | D1 | 1 Diode 1N5817 |
 | C9,C10 | 2 Scheibenkondensatoren 33pF |
 | C7,C11 | 2 Keramikkondensatoren 1μF |
 | C1,C2,C3,C4 | 4 Keramikkondensatoren 100nF |
 | 1 Jumper | |
 | U4,JP1,P2,P5,P8 | Stiftleisten:
|
 | P6,P9 | 2 DIN-Buchsen 6polig |
 | P3| 2 Wannenstecker: |
|
 | B1 | 1 Knopfzellenhalter |
 | SW1,SW2,SW3,SW4 | 4 Taster horizontal |
 | SW5 | 1 Taster vertikal |
 | J2 | 1 USB-Buchse Typ B |
 | U4 | 4 Buchsenleisten 1x20 Pin |
 | J1 | 1 SD-Slot |
 | U4 | 1 LPCxpresso 1769-Modul |
 | 1 Platine mit vorbestückter USB-Buchse Typ Mini-B |
Es wird dringend empfohlen, den JTAG-Teil des LPCxpress-Moduls abzusägen, da es für den Betrieb nicht notwendig ist und lediglich von der (von sd2iec nicht verwendeten) Orginal-IDE unterstützt wird. Bei den Protoyp-Bausätzen ist dies bereits erfolgt.
Damit die Platine auch den richtigen "Prototypen-Look" bekommt (und weil ein Signal auf dem falschen Pin gelandet ist) müssen zwei Leiterbahnen auf der Oberseite der Platine aufgetrennt werden:
Ob die Trennung an Stelle 1a oder 1b ausgeführt wird ist egal, bei einer noch unbestückten Platine ist 1b wahrscheinlich bequemer. Die Trennung an Stelle 2 muss auf jeden Fall durchgeführt werden.
Damit am Ende die Stiftleisten am LPCxpresso im richtigen Winkel stehen und er in die Buchsenleisten auf der Platine passt wird die noch unbestückte Platine als Schablone verwendet. Dazu legt man die Platine mit der Bauteilseite nach oben auf eine glatte Oberfläche und steckt die beiden 27-Pin-Stiftleisten sowie drei der 6-Pin-Stiftleisten mit der langen Seite nach unten in die Kontakte des Xpresso-Moduls. Der einzelne, mit <- unused markierte Pin bleibt dabei frei:
Auf die Stiftleisten kann man nun das Xpresso-Modul aufsetzen und die Pins festlöten:
Danach kann das nun bepinnte Xpresso-Modul erstmal beiseite gelegt werden, um im nächsten Schritt die SMD-Bauteile U3 (MCP2200) und J1 (SD-Slot) aufzulöten. Beim SD-Sockel sollten insbesondere die beiden vorne liegenden Pads nicht vergessen werden, die leider auf der Prototypen-Platine etwas zu klein geraten sind und sich recht schlecht löten lassen – den Lötstopplack an der Stelle etwas wegkratzen kann helfen.
Im nächsten Schritt sollten nun die flachen bedrahteten Bauteile aufgelötet werden, d.h. die IC-Sockel für U2 und U5, die Diode D1 und die Widerstände R1, R2, R8 (22kΩ) und R3 (330Ω).
Um die Buchsenleisten für das Xpresso-Modul montieren zu können, müssen sie erst vorbereitet werden. Dazu trennt man eine Leiste in drei Teile à 6 Pins und eine weitere in zwei Teile à 7 Pins und ein Reststück mit 4 Pins – dieses Reststück bitte noch nicht entsorgen, es wird beim Aufbau noch benötigt. Die Trennung sollte dabei genau auf einem Pin und nicht etwa zwischen zweien erfolgen – der Verlust von einem Pin ist kein Problem, eine saubere Trennung ohne einen "Opferpin" dagegen schwer bis unmöglich.
Die drei 6-Pin-Teile brauchen keine besondere Nachbehandlung (ein wenig Entgraten ist allerdings schön für die Optik), bei den beiden 7-Pin-Teilen und den unverbastelten 20-Pin-Leisten muss jedoch an jeweils einer Seite noch etwas nachgefeilt werden, da die für den Prototyp bestellten Leisten leider nicht direkt anreihbar sind. Wenn wie im Bild je eine 20-Pin-Leiste und eine 7-Pin-Leiste direkt daneben in die Platine passen wurde genug Material entfernt.
Um dieses wackelige Konstrukt jetzt verlöten zu können, ohne dass die Leisten hrausfallen oder in irgendwelchen schrägen Winkeln stehen, wird nochmals das Xpresso-Modul zum Ausrichten verwendet:
Nachdem die Buchsenleisten verlötet sind kann man jetzt die Spule L1 und die beiden 1μF-Kondensatoren C7 und C11 einsetzen.
Der Reset-Taster SW5 und der Quarz X1 bieten sich als nächste Montageobjekte an, wobei es sich empfiehlt den Quarz mit einem kleinen Abstand zu Platine zu verlöten. Im Foto wurden dafür einfach die Beine einer LED als Abstandshalter zwischen Platine und Quarz gesteckt – sie sollte jedoch vor dem Verlöten wieder herausgezogen werden um nicht versehentlich durch austretendes Lötzinn in dieser Position fixiert zu werden.
Vor der Montage der Stiftleisten bietet es sich an, noch eben die 100nF-Kondensatoren C1, C2, C3 und C4 einzulöten.
Das 4-Pin-Reststück von der Trennung der Buchsenleisten eignet sich ideal, um beim Einlöten von zwei 3-Pin-Stiftleisten an Position P2 (Ethernet) deren korrekten Abstand zu gewährleisten.
Die restlichen Stiftleisten JP1 (3 Pins), P5 (16 Pins) und P8 (6 Pins – bitte nicht mit RA3 verwechseln!) können an diesem Punkt auch bestückt werden.
Als nächstes sollten die Widerstandsarrays RA1, RA2 und RA3 eingelötet werden. Diese haben in ihrem Aufdruck einen Punkt als Markierung von Pin 1, dieser muss auf der Platine auf der Seite angebracht werden, die auf der Platine durch ein Quadrat im Bestückungsdruck sowie durch ein quadratisches Pad markiert ist.
Es liegen noch ein paar Kondensatoren herum, die jetzt bestückt werden können: C6 (2,2μF Elko), C9 und C10 (je 33pF Scheibenkondensator). Beim Elko C6 ist darauf zu achten, dass er gepolt ist und daher richtigherum eingelötet werden muss – auf der Platine markiert ein kleines + den Pluspol, auf der Plastikhülle des Kondensators sollte zumindest der Minuspol markiert sein.
Nun ist es an der Zeit, die vier LEDs D2, D3, D6, D6 und ihre 680Ω-Vorwiderstände R5, R6, R7, R9 einzulöten. Die Kathode der LEDs ("k"urzes Bein) zeigt nach rechts wenn die Platine mit der Bauteilseite nach oben und dem SD-Slot nach vorne hingelegt wird. Durch eine Last-Minute-Änderung stimmt die Beschriftung auf der Platine leider nicht mehr – die drei LEDs zwischen den Tastern haben von links nach rechts die Farben rot, gelb und grün; die LED links vom SD-Slot ist grün.
Die Platine ist fast fertig bestückt, es fehlen hauptsächlich noch eine Reihe von mechanischen Bauteilen: Zwei Wannenstecker (P3, P4), zwei DIN-Buchsen (P6, P9), ein Batteriehalter (B1), eine USB-Buchse (J2), der DIP-Schalter (SW6) und die vier Taster an der Vorderkante (SW1 bis SW4).
Als letztes muss noch das höchste Bauteil der Platine eingelötet werden, der Spannungsregler U1. Die Fahne zeigt zur Frontseite der Platine.
Nun müssen noch zwei Drähte auf der Unterseite gelegt werden, um die Layoutänderung zu vervollständigen (in der Vergrösserung ist deutlicher erkennbar welcher Pin oben rechts gemeint ist):
Vor Einsetzen der beiden ICs in ihre Sockel (7407 in U5 links, 7414 in U2 rechts) sollte die Platine noch auf Kurzschlüsse geprüft werden. Die beiden Kontakte von P1 dürfen nicht gegeneinander kurzgeschlossen sein, ausserdem darf auch kein Kurzschluss zwischen dem rechten Pin von P1 und Pin 3 von P3 ("Expansion" - vordere Reihe, zweiter Pin von links) vorhanden sein.
Nicht vergessen: U5 und U2 in ihre Sockel einsetzen!
Die Platine wird zunächst ohne die ICs U2/U5 und ohne das Xpresso-Modul an der Mini-USB-Buchse mit einem PC verbunden, um zu testen ob dieser den USB-Seriell-Chip erkennt. Unter Windows wird wahrscheinlich ein Treiber angefordert werden, dieser ist auf der Microchip-Webseite erhältlich, unter Linux sollte "ls -l /dev/ttyACM*" in einem Terminal mindestens ein Device auflisten welches wieder verschwindet wenn die USB-Verbindung wieder getrennt wird.
Wenn dieser Test erfolgreich ist kann die Platine wieder vom PC getrennt werden und das Xpresso-Modul aufgesteckt werden. Wenn die Platine jetzt nochmals mit dem PC verbunden wird, sollte eine LED auf dem Xpresso-Modul blinken.
Um den LPC1769-Chip auf dem Xpresso-Modul über seinen eingebauten seriellen Bootloader zu programieren, muss die Steckbrücke auf der Stiftleiste JP1 in die rechte Position (die Seite mit der Beschriftung "BOOTLDR") gesteckt werden und die Reset-Taste betätigt werden. Wenn der Bootloader erfolgreich gestartet wurde leuchtet die LED auf dem Xpresso-Modul schwach. Manchmal kann es vorkommen, dass ein Reset nicht ausreicht um den Bootloader zu starten – in diesem Fall empfiehlt es sich, die Platine von der Stromversorgung zu trennen und bei weiterhin auf BOOTLDR gestecktem Jumper wieder anzuschliessen.
Zum Programmieren muss die Mini-USB-Buchse verwendet werden.
Als Programmiersoftware auf dem PC dient FlashMagic unter Windows oder yalf unter Linux.
FIXME: Ausführlicher und Screenshots
FIXME: Ausführlicher