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2021 iThome 鐵人賽

DAY 14
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Arm Platforms

基於ARM-M0架構MCU之落摔檢測韌體開發系列 第 14

[DAY 14] _最小系統板規劃

我在第2天的時候說了如何做自己的開發板,今天來說最小系統板的規劃吧,會做開發板後做最小系統板只需要好好安排IC、腳位規劃、需要有甚麼樣的功能。
首先,我這塊系統板的規劃是:

1.可以放置鋰電池,電源規劃

2.有藍牙通訊傳出Data

3.有三軸感測器和溫溼度感測器

4.有記憶體可以存放Data


我接下來一一講解,同時配合我的原理圖,這裡面都是我個人的經驗,可能有誤歡迎指出來:

1.可以放置鋰電池,電源規劃

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210927/201419796LwTj2mLlK.png
這電池大家都一定見過~充飽4.2沒電大概3.2V,要放電池一定少不了充電控制IC,這邊我用這顆LTH7,我IC零件很多都會淘寶買來的,但要挑一下賣家不要挑那種都沒賣出去的,我買了一段時間只有2次遇過買到壞掉的零件,1.OPA放大器...我還是買TI的,又是大賣家買回來接電源隨偶器輸入1V輸出變0.6V...感覺就是拆機品2.電源監控IC,可以用UART傳出電池剩餘的電量...
平常買的藍芽模組、三軸感測器、溫溼度感測器等等都沒問題~

好了回來主題LTH7,首先看看網路上的Datasheet
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210927/201419793jIrCMXV8W.png
剛好有中文的,可以看到輸入VIN可以輸入4.5V~6.5V,我這邊是打算用5V microUSB做充電輸入,看到我紅框的部分4.2V是接鋰電池的正端啦~再來看看腳位功能說明:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210927/201419798DOtg3ZkMR.png
Pin1 CHRG 有正常充電會恆high,Pin3輸出沒接電池做負載輸入5V的話這腳會不穩定會High,Low亂閃
Pin2 GND 接地
Pin3 BAT 接電池正端
Pin4 VCC 充電輸入端
Pin5 PROG 決定輸入輸入電流的大小,1.65k充電最快
在來是LDO(線性穩壓器),我第二天用的LDO是AMS1117,但我發現這顆不適合用在有掛鋰電池的系統上,鋰電池是充飽大概會恆在4V,但用AMS1117電池內部的壓差很大,我大概用到3.7V的時候MCU就不會用工作,我這時去良AMS1117的輸出示低於3.3V...約3V,所以被吃掉了將近0.7V,這壓差太大了所以我挑了這顆低壓差的LDO(型號:RT9193-33GB)
附上這顆的Datasheet:https://www.richtek.com/assets/product_file/RT9193/DS9193-17.pdf
我要提這個跟AMS1117有個小差別,他是有EN腳位,這個腳位可以決定要不要讓這顆LDO工作,給Hi就會有輸出、給Low就會關閉輸出,這樣我就能用MCU的GPIO腳來控制感測的工作狀態了。
那我目前LDO會用到4顆,分別是MCU、三軸感測器、溫溼度模組、藍芽模組。
這部分電路:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210927/20141979ER105XcWbj.png
右下角又個四段開關,這裡主要是與MCU的GPIO腳座連接和不連接,不連接的話便1個1K電阻拉GND

2.藍牙通訊傳出Data

藍芽我是買HC-06的底板:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210927/20141979uxr2NSrjrf.png
藍芽的原理圖:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210927/20141979nwvxbcpYcV.png
這樣接就可以用手機APP連線測試啦~,預設是HC-06,密碼1234,要改的話用AT命令修改網路上有很多教學。
這邊可以看到。我TX端沒接上拉電路,網路上有些人會建議上拉會有更好穩定的發送的資料,我沒接是因為我在MCU的TX腳設置上拉了,GPIO1是韌體預設的連線狀態腳位,有連線就會恆亮無連線則閃爍,這邊可以看到有很多PIO~代表這也是可以當MCU在寫的~,這部分我就沒研究了,感覺相當複雜是用SPI做燒錄。

3.三軸感測器和溫溼度感測器

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210927/201419794iOA0zUIjy.png

這邊推薦電路手冊裡有附,就不細講了三軸要特別注意哪隻腳該接VCC,哪隻腳要接GND,接錯的話就無法照你預期功能去動作瞜。

4.有記憶體可以存放Data

我這邊是用EEPROM電子抹除式可複寫唯讀記憶體 (英語:Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory),是一種可以通過電子方式多次複寫的半導體儲存裝置。
原理圖很簡單:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210927/20141979WFYHx2NOqn.png

我明天來講這顆如何看用I2C傳出時序吧,當初先學I2C就是從這個開始下手的,這手冊看懂我花了不少時間才搞懂。


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