Płytka Automation I/O Card

Pierwszą z omówionych płytek rozszerzeniowych będzie Automation I/O Card (rysunek 8, rysunek 9). Umieszczone na niej komponenty można pogrupować w bloki funkcjonalne: obwód zasilania, obwód zwiększający liczbę portów wejścia-wyjścia mikrokontrolera, obwód izolacji galwanicznej.

Obwód zasilania złożony jest z gniazda zasilania, elementów biernych obwodu zasilania, zintegrowanej przetwornicy obniżającej napięcie z poziomu 24 V (napięcie wejściowe z gniazda zasilania) do wartości 5 V, regulatora napięcia 3.3 V oraz diod LED sygnalizujących obecność napięcia zasilania.

Obwód zwiększający liczbę portów wejścia-wyjścia mikrokontrolera składa się z sterowalnego przez interfejs I2C układu będącego ekspanderem portów wejścia-wyjścia oraz diod LED połączonych do tychże linii wejścia-wyjścia.

Obwód izolacji galwanicznej zrealizowano za pomocą układów z serii ISOFACE firmy Infineon (10-kanałowy układ sygnałów wejściowych oraz 10-kanałowy układ sygnałów wyjściowych), których linie sygnałowe wyprowadzono na dwóch gniazdach.

Rys. 8. Schemat blokowy płytki Automation I/O Card

Rys. 9. Zdjęcie płytki Automation I/O Card

Płytka Ethernet/CAN/RS485 Interface Card

Kolejna płytka rozszerzeniowa zestawu Hexagon Application Kit to Ethernet/CAN/RS485 Interface Card (rysunek 10, rysunek 11). Jak łatwo się domyślić, umieszczone na niej układy pozwalają na transmisję danych zgodnie z różnymi standardami komunikacyjnymi. Nacisk położony został na przewodowe standardy transmisji przewodowej: Ethernet, CAN (dwa kanały) oraz RS485. Sygnały każdego ze standardów wyprowadzone zostały na gniazdach.

Dodatkowo na płytce znajduje się obwód zasilania (gniazdo zasilające, elementy bierne obwodu zasilania, przetwornica obniżająca napięcie z poziomu 24 V do wartości 5 V, regulator napięcia 3.3 V, diody LED sygnalizujące obecność napięcia zasilania.

Na płytce znajduje się również obwód zwiększający liczbę portów wejścia-wyjścia mikrokontrolera. Został on zrealizowany tak samo jak na płytce Automation I/O Card.

Rys. 10. Schemat blokowy płytki Ethernet/CAN/RS485 Interface Card

Rys. 11. Zdjęcie płytki Ethernet/CAN/RS485 Interface Card

Płytka Standard Human Machine Interface Card

Ostatnią z płytek rozszerzeniowych jest Standard Human Machine Interface Card (rysunek 12, rysunek 13), za pomocą której zrealizować można interfejs użytkownika. Komponenty przewidziane do tego celu to wyświetlacz OLED o rozdzielczości 160 x 128 pikseli oraz dwa przyciski pojemnościowe.

Na płytce znajduje się również obwód audio składający się z gniazda Jack 2.5 mm i układu kodeka stereo. Dodatkowo na płytce umieszczono gniazdo na kartę micro-SD oraz obwód zwiększający liczbę portów wejścia-wyjścia mikrokontrolera, opisany już przy okazji płytki Automation I/O Card.

Rys. 12. Schemat blokowy płytki Human Machine Interface Card

Rys. 13. Zdjęcie płytki Human Machine Interface Card

Podsumowanie

Firma Infineon projektując swój zestaw ewaluaycjny zastosowała koncepcję platformy modułowej. Polega ona na tym, że cały system składa się z płytek o różnej funkcjonalności, które można łączyć ze sobą. Jest to podejście coraz częściej spotykane u producentów mikrokontrolerów. Najbardziej znanym przykładem jest platforma Tower System firmy Freescale, przeznaczona dla mikrokontrolerów Kinetis. Jej sukces świadczy o tym, że jest to pomysł udany i warty naśladowania. Głównym atutem takiego rozwiązania jest to, że użytkownik jest w stanie, poprzez świadomy wybór potrzebnych mu płytek, skonfigurować optymalnie platformę pod kątem projektowanej przez siebie aplikacji, co pozwala mu kupić produkt „skrojony” na miarę jego potrzeb i możliwości finansowych.

Konstrukcja płytek tworzących platformę Hexagon Application Kit została dobrze przemyślana. Na płytkach umieszczone zostały liczne komponenty, zarówno uniwersalne, bez których większość aplikacji nie może się obejść (np. wyświetlacz, diody LED, przyciski, gniazdo na kartę pamięci), jak też specjalistyczne, przeznaczone dla aplikacji przemysłowych (np. układy realizujące transmisję CAN/RS-485/Ethernet, obwód izolowany galwanicznie), a więc takich aplikacji, do których mikrokontrolery XMC4000 są głównie przeznaczone.

Atutem zestawu Hexagon Application Kit jest również przystępna cena. Najtańszy wariant zestawu (XMC4500 Basic Kit) oferowany jest już w cenie 55 Euro. Nie jest to jednak kompletna platforma uruchomieniowa, gdyż w zestawie nie ma programatora/debugera. Wersja uzupełniona o programator/deguger (XMC4500 Enterprise Kit) nie jest na szczęście wiele droższa – jej koszt zakupu to 89 Euro. Warianty zestawu wyposażone w płytki rozszerzeniowe, XMC4500 HMI&COM Kit No.1 oraz XMC4500 Automation Kit No. 1 kosztują odpowiednio 229 i 299 Euro.

Na podstawie wyżej wymienionych zalet zestawu Hexagon Application Kit można stwierdzić, że jest to wartościowe narzędzie dla deweloperów.