• 2.1 Erweiterungsplatine
• 2.2 Hardware-Umbauten & -Verbesserungen    

 Einleitung

Hier steht eine Beschreibung des Pollin Bausatzes AVR-NET-IO. Best.Nr. 810 058 (oder als aufgebautes Fertigmodul, Best.Nr. 810 073)

Eine Liste von Features:

Ethernet-Platine mit ATMega32 und Netzwerkcontroller ENC28J60. Die Platine verfügt über 8 digitale Ausgänge, 4 digitale und 4 ADC-Eingänge, welche alle über einen Netzwerkanschluss (TCP/IP) abgerufen bzw. geschaltet werden können.

Technische Daten:

• Betriebsspannung 9 V AC/DC
• Stromaufnahme ca. 190 mA
• 8 digitale Ausgänge (0/5 V) [PC0-PC7 an J3]
• 4 digitale Eingänge (0/5 V) [PA0-PA3 an J3]
• 4 ADC-Eingänge (10 Bit) [PA4-PA7 an Schraubklemmen]
• LCD-Anschluss (HD44780 komp. Controller nötig) [PD2-7,PB0,PB3 an EXT]
• ENC28J60
• ATmega32 Mikrocontroller

Maße (LxBxH): 108x76x22 mm.

Hardware

 

AVR-NET-IO (links) mit zusätzlicher SUB-D Anschlussplatine (rechts, nicht im Lieferumfang). Ebenso ist zusätzlich ein nicht im Lieferumfang enthaltener kleiner Kühlkörper auf einem der Spannungsregler montiert und die Schraubklemmen sind nicht wie vorgesehen angereiht.

Die Schaltung des AVR-NET-IO ist recht einfach:

• Ein ATmega32 Mikrocontroller enthält die gesamte Software
• Ein ENC28J60 Ethernet-Controller für das Senden und Empfangen von Ethernet Frames (MAC und PHY Ethernet Layer) ist über SPI mit dem ATmega32 verbunden
• Ein Ethernet RJ-45 MagJack TRJ 0011 BA NL von Trxcom mit eingebautem Übertrager und Anzeige-LEDs am ENC28J60.
• Ein MAX232 für die serielle Schnittstelle
• Zwei Spannungsregler, 5 V und 3,3 V
• "Hühnerfutter"

Fast alle I/O Pins des ATmega32 sind irgendwo auf Anschlüssen herausgeführt. Entweder auf dem SUB-D Stecker, dem EXT oder ISP Wannensteckern oder den blauen Anschlussklemmen. Eine Schutzbeschaltung gibt es nicht.

Die blauen Anschlussklemmen haben eine Nut und eine Feder mit denen man sie zusammenstecken kann, dadurch ist das Anlöten wesentlich leichter und sie stehen auch sauber in der Reihe (nicht wie auf dem Foto; die Anschlussklemmen lassen sich sauber durch einen Steg zusammenstecken).

Erweiterungsplatine

Seit Januar 2010 gibt es auch eine Erweiterungsplatine.

Add-on für AVR-NET-IO-Board Best.Nr. 810 112

Diese Platine erweitert das NET-IO um:

• SD-Karten-Slot über SPI
• Display über PCF 8574
• Infrarot
• RFM12 Funkmodul (nicht im Lieferumfang enthalten)

Ausserdem soll es die 3.3V Versorgung der Hauptplatine verbessern. Dazu sollte man einen 4,7 kOhm Widerstand parallel zu R2 schalten. Sonst beträgt die Ausgangsspannung nur ca. 2,8V. (Tipp aus dem u.g. Thread im Forum)

Um bei einem Neuaufbau parallele Widerstände zu vermeiden, sollten folgende Änderungen auf dem Addon-Board gemacht werden:

• R2 1,5K ersetzen mit 2K
• R3 1,8K ersetzen mit 3,3K
• R19 470K ersetzen zu 470Ohm
• Q1 BC548 ersetzen durch BC327 oder BC328 (Hauptsache PNP! und mehr als 100mA)

Stand Feb. 2011: R2 wird mit 2k2 und R3 wird mit 3k6 ausgeliefert. Somit werden die 3,3 V richtig erzeugt. R19 hat 470 Ohm.

Der ISP-Anschluß ist nicht vollständig durchgeschleift, es besteht keine Verbindung der RESET-Leitung zwischen ISP und ISP1 (Abhilfe: Drahtbrücke einlöten, Quelle).

Erste Erfahrungsberichte im Forum http://www.mikrocontroller.net/topic/161354

 Hardware-Umbauten & -Verbesserungen

• Kühlkörper auf dem 7805
• MAX232 nach anfänglicher Konfiguration nicht bestücken um Strom zu sparen oder um zwei weitere I/O-Pins zu gewinnen
• 10µF-Elkos für MAX232N (C14-C17) durch 1µF ersetzen. Eine 10µF-Version für den MAX232 gibt es nicht. Die 10µF-Elkos können auch Ursache einer nicht funktionierenden RS232 sein.
• Die IC-Fassungen aus "Pollins Resterampe" durch Fassungen mit gedrehten Kontakten ersetzen.
• Netz LED nicht bestücken oder größere Widerstände einlöten um Strom zu sparen
• Vorwiderstände der Ethernet-LEDs größer machen (z. B. verdoppeln) um Strom zu sparen
• Linear-Spannungsregler ersetzen
• Kondensator an AREF-Pin des ATmega32 (ATmega32 Datenblatt) (100nF gegen Masse)
• Kondensator an den RESET-Pin des ATmega32 (Atmel Application Note AVR042: AVR Hardware Design Considerations) Wenn man diese Quelle genauer liest, ist das aber eher unnötig. - Kondensator bei selbstbau-ISP empfehlenswert.
• Umbau auf 3,3 V:
  • Ersatz der Spannungsregler durch einen einzigen 3,3 V Regler
  • Anpassen (verkleinern) des LED-Vorwiderstands R3 für 3,3 Volt Betrieb
  • Reduktion der Taktfrequenz (Austausch von Q2) auf den bei 3,3V erlaubten Bereich des ATmega32 ( ATmega32(L) 3.3V /8.0 Mhz Takt )
  • Ersatz des MAX232 durch einen MAX3232

 

5V Stromversorgung über USB Kabel, ohne 5 V Spannungsregler und Gleichrichterdioden, Vorsicht: kein Verpolungsschutz!

• ATmega32 vom ENC28J60 takten (OSC2)
• Betrieb mit Gleichspannung:
  • Dioden D2 und D5 durch Drahtbrücken ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (komplette Entfernung des Brückengleichrichters, beinhaltet Verlust des Verpolungsschutzes)
  • Diode D2 bestücken, D5 durch Drahtbrücke ersetzen, D1 und D4 nicht bestücken (Brückengleichrichter durch Verpolungsschutze ersetzen)
    •  ??? Ist dies nicht kontraproduktiv? Bei mir wurde durch D2-Bestückung die Eingangsspannung von ca. 5,2 V am LM317T auf ca. 4,6 V gedrückt, so dass am ENC28J60 nur ca. 2,6 V ankamen (außerhalb der lt. Datenblatt "Operating voltage range of 3.14V to 3.45V"). Man müsste also ein geregeltes Netzteil mit ca. 5,5 V anschließen um 5 und 3,3 V zu erzielen. Dann lieber den Verpolungsschutz durch andere Maßnahmen sicherstellen.
  • Beim Betrieb von USB beachten, dass USB-Spezifikation keinesfalls 5V garantiert, sondern Spannung bis runter 4.4V erlaubt und dann u.U. durch den LM317 nicht mehr genügend Spannung am ENC anliegt. Das äußert sich so, dass zwar der Atmega einwandfrei funktioniert, die Ethernet-Kommunikation aber nicht oder nur sehr sporadisch.
• Ersatz des ATmega32 durch einen ATmega644 mit mehr FLASH-Speicher.