Manyoya ya Ujanibishaji wa UWB: Hatua 6

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Manyoya ya Ultra-WideBand yanajumuisha moduli ya Decawave DWM1000 na ATSAMD21 ARM Cortex M0 ndani ya sababu ya manyoya ya Adafruit. Moduli ya DWM1000 ni IEEE802.15.4-2011 UWB moduli isiyo na waya inayoweza kufuata nafasi za ndani na viwango vya juu vya data, na kuifanya bodi hii iwe kamili kwa miradi ya roboti ambapo ujanibishaji unahitajika.

Makala: - Decawave DWM1000 kwa ufuatiliaji wa usahihi- ARM Cortex M0 kwa matumizi ya haraka na yenye nguvu- Manyoya ya Adafruit yanafaa kuunganishwa na mfumo wa ikolojia uliopo- interface ya SWD ya programu na utatuzi wa programu- kontakt USB-C- chaja ya betri ya LiPo iliyoingiliana

Kwa mradi kamili wa kuandika na sasisho angalia mradi huu kwenye tovuti yangu ya Prototyping Corner katika prototypingcorner.io/projects/uwb-feather

Vifaa vya asili na programu ya mradi huu inapatikana kutoka Hifadhi ya GitHub.

Hatua ya 1: Ubuni wa vifaa

Kama ilivyotajwa katika utangulizi, Manyoya ya UWB yana ATSAMD21 ARM Cortext M0 + kwa wabongo na moduli ya Decawave DWM1000 kwa waya isiyo na waya ya bendi pana, katika fomu ya manyoya. Ubunifu ni rahisi yenye vitu 20 vya BoM kwenye PCB ya safu 2. Pinout ni Adafruit M0 Feather inayoambatana

Kuchaji kwa LiPo kunashughulikiwa na seli moja ya MCP73831, mtawala kamili wa usimamizi wa malipo. Voltage ya betri inaweza kufuatiliwa kwenye D9, lakini upatikanaji wa IO yote unahitajika, JP1 inaweza kukatwa ili kutoa pini hii. Udhibiti wa volt 3.3 umetengenezwa na mdhibiti wa laini ya chini ya AP2112K-3.3, kutoa hadi 600mA.

Pinout inaambatana kikamilifu na laini ya manyoya ya Adafruit M0 kwa usambazaji rahisi wa nambari. Laini za DWM1000 IO zimeunganishwa na basi ya SPI na pini za dijiti 2, 3 & 4 kwa RST, IRQ & SPI_CS kwa heshima (ambazo hazifunuliwa kupitia kichwa). D13 pia imeunganishwa na bodi ya LED, kama ilivyo kawaida kati ya bodi nyingi zinazoendana na Arduino.

Programu inaweza kutangulizwa juu ya kichwa cha SWD au kupitia USB ikiwa imesheheni bootloader inayofanana kama uf2-samdx1 kutoka Microsoft. Tazama firmware kwa zaidi.

Kumbuka kwenye V1.0

Kuna suala na kontakt USB-C kwenye toleo 1 la bodi hii. Nyayo niliyotumia haikujumuisha kukatwa kunahitajika kwa njia ya kuweka njia ya kukata ya sehemu hii.

Toleo la 1.1 litajumuisha urekebishaji wa hii pamoja na kuongeza kiunganishi cha micro-b kwa wale wanaotaka. Tazama toleo la 1.1 chini.

Kwa Muswada wa Vifaa na Toleo la vifaa 1.1 kuzingatia muundo wa kuona mradi kuandikiwa.

Hatua ya 2: Mkutano

Na vitu 20 tu vya BoM na vifaa vingi vikiwa sio vidogo kuliko 0603 (2x kioo capacitors walikuwa 0402), mkutano wa mkono wa bodi hii ulikuwa rahisi. Nilikuwa na penseli ya PCB na solder iliyotengenezwa na JLCPCB katika matte nyeusi na kumaliza uso wa ENIG.

Jumla ya gharama kwa bodi 5 (ingawa 10 haikuwa na tofauti ya bei) na stencil ilikuwa $ 68 AUD, hata hivyo $ 42 ya hiyo ilikuwa usafirishaji. Kuagiza mara ya kwanza kutoka kwa JLCPCB na bodi zilikuwa za hali ya juu sana na kumaliza nzuri.

Hatua ya 3: Firmware: Kupangilia Bootloader

Programu dhibiti inaweza kupakiwa juu ya kiunganishi cha SWD kwa kutumia programu kama vile J-Link kutoka Segger. Imeonyeshwa hapo juu ni J-Link EDU Mini. Ili kuanza kupanga bodi, tunahitaji kupakia bootloader yetu kisha tusanidi mnyororo wetu wa zana.

Nitatumia Studio ya Atmel kwa kuwasha bootloader. Ili kufanya hivyo, ingiza J-Link na ufungue Studio ya Atmel. Kisha chagua Zana> Programu ya Kifaa. Chini ya Zana chagua J-Link na uweke Kifaa kwenye ATSAMD21G18A kisha bonyeza Tumia.

Unganisha J-Link kwa kichwa cha manyoya cha SWD na utumie nguvu kwa USB au kupitia betri. Mara baada ya kushikamana, chini ya Saini ya Kifaa bofya Soma. Saini ya Kifaa na Sanduku la Voltage Target inapaswa kuenea ipasavyo. Ikiwa hawaangalia miunganisho na jaribu tena.

Ili kuwasha bootloader tunahitaji kwanza kuzima fyuzi ya BOOTPROT. Ili kufanya hivyo chagua Fuses> USER_WORD_0. NVMCTRL_BOOTPROT na ubadilishe kuwa 0 Baiti. Bonyeza Programu ili kupakia mabadiliko.

Sasa tunaweza kuwasha bootloader kwa kuchagua Kumbukumbu> Flash na weka eneo la bootloader. Hakikisha Futa Kiwango kabla programu haijachaguliwa na bonyeza Programu. Ikienda sawa D13 kwenye ubao inapaswa kuanza kupiga.

Sasa utahitaji kuweka fyuzi ya BOOTPROT kwa saizi ya bootloader ya 8kB. Ili kufanya hivyo chagua Fuses> USER_WORD_0. NVMCTRL_BOOTPROT na ubadilishe kuwa 8192 Byte. Bonyeza mpango kupakia mabadiliko.

Sasa kwa kuwa bootloader imeangaza D13 inapaswa kupiga na ikiwa imechomekwa juu ya USB, kifaa cha kuhifadhi habari kinapaswa kuonekana. Hapa ndipo faili za UF2 zinaweza kupakiwa kwa kupanga bodi.

Hatua ya 4: Firmware: Flashing Code With PlatformIO

Programu dhibiti inaweza kupakiwa juu ya itifaki ya UF2 au moja kwa moja kupitia kiolesura cha SWD. Hapa tutatumia PlatformIO kwa urahisi na unyenyekevu. Ili kuanza uunda mradi mpya wa PIO na uchague Manyoya ya Adafruit M0 kama bodi ya lengo. Unapopakia juu ya SWD na J-Link weka itifaki ya upload_platformio.ini kama inavyoonyeshwa hapa chini.

[env: adafruit_feather_m0] jukwaa = bodi ya atmelsam = mfumo wa adafruit_feather_m0 = arduino upload_protocol = jlink

Sasa unaweza kupanga bodi na unyenyekevu wa mfumo wa Arduino.

Hatua ya 5: Firmware: Flashing Anchor

Moduli za DWM1000 zinaweza kusanidiwa kuwa nanga au vitambulisho. Kwa kawaida nanga huwekwa katika maeneo ya tuli na vitambulisho hutumia nanga kupata nafasi ya jamaa kwao. Ili kujaribu moduli ya DWM1000 unaweza kupakia mfano wa DW1000-Anchor kutoka kwa ghala la GitHub.

Ili kuwasha programu hii na PlatformIO, kutoka PIO Home, chagua Mradi Fungua kisha upate eneo la folda ya DW1000-Anchor kwenye ghala la GitHub. Kisha bonyeza kitufe cha kupakia cha PIO na itapata uchunguzi wa kiatomati ulioambatishwa (hakikisha umeunganishwa na bodi inaendeshwa).

Firmware ya lebo itahitaji kupakiwa kwenye bodi nyingine. Kisha matokeo yanaweza kutazamwa kwenye terminal ya serial.

Hatua ya 6: Kwenda Zaidi

Maboresho zaidi kwa mradi huu yatajumuisha maendeleo kwenye maktaba mpya ya DW1000, bodi ya V1.1 inabadilisha miradi mingine inayotumia teknolojia hii tofauti. Ikiwa kuna riba ya kutosha nitazingatia utengenezaji na uuzaji wa bodi hizi.

Asante kwa kusoma. Acha mawazo yoyote au ukosoaji kwenye maoni hapa chini na uhakikishe kuangalia mradi kwenye Kona ya Prototyping