breakout

Prototype-Board STM8S003F3P6

Nach dem STM8S105 Prototype Board (siehe hier) folgt nun das STM8S003-Board. 

Auch hier wollte ich die Pins nach Möglichkeit nach Funktion herausziehen. Außerdem hatte ich noch einige RGB-LED im PLCC-Design herumzuliegen. Auch hier wird ein Resettaster vorgesehen, Quarz-Bestückung möglich, ein Encoder-Anschluss, I2C, Analog-Eingänge, eine serielle Schnittstelle und natürlich SWIM/NRES zum Programmieren.

Schaltplan
Schaltplan

Das Layout wurde diesmal zu oshpark geschickt, da kleine Layouts dort signifikant billiger sind.

Layout
Layout

Leider wurden bei der Produktion die Bezeichnungen für die Stiftleisten (value) nicht mitgedruckt. Das war mein Fehler, aus Faulheit habe ich die BRD-Datei geschickt, statt die Gerber-Dateien zu erstellen.

fertige, unbestückte Platine von oben
fertige, unbestückte Platine von oben
fertige unbestückte Platine von unten
fertige unbestückte Platine von unten
bestückte Platine von oben
bestückte Platine von oben
bestückte Platine von unten
bestückte Platine von unten

Prototype-Board STM8S105S4T6C

Ich hatte schon lange vor, mir ein Prototype-Board auf Basis eines STM8S zu schaffen. Da ich mit dem STM8S105 schon Übung hatte, (siehe Weihnachtsbaum) war dies der erste Kandidat dafür.

Die Anschlüsse sollten nach Funktion geordnet auf Stiftleisten herausgeführt werden. Eine Resettaste sollte vorhanden sein, es sollte die Möglichkeit bestehen, eine separate analoge Speisespannung zuzuführen und ein externer Quarz sollte bestückbar sein, I2C mit Pullups und mehreren Anschlüssen, eine serielle Schnittstelle, eine Display-Schnittstelle, SPI-, PWM-, und Analog-Ports sowie SWIM/NRES als Programmierschnittstelle.

Schaltplan
Schaltplan
Layout
Layout

Die Leiterplatten wurden bei Elecrow gefertigt, siehe Fotos. 

Eingang der unbestückten Leiterplatten von Elecrow
Eingang der unbestückten Leiterplatten von Elecrow
voll bestücktes Entwicklungsboard
voll bestücktes Entwicklungsboard

STM32F030F4P6 breakout neues Layout

Gestern habe ich die neuen Platinen für den STM32F030-breakout erhalten. An der Schaltung wurde nichts geändert, lediglich das Layout wurde verbessert.

das neue Layout für den STM32F030-breakout
das neue Layout für den STM32F030-breakout

Einen kleinen Schönheitsfehler im Bestückungsdruck gibt es aber auch hier: C3 muss ein 100nF Kondensator sein, C1 ein 4,7µ Kondensator, denn der Stützkondensator sollte näher am Pin sein. Im Schaltplan ist es genau umgekehrt gezeichnet.

HT1621B breakout universelle Adapterplatine 2

Die Adapterplatine kam schließlich Mitte August an, wurde bestückt und kurz getestet. Leider geriet das Projekt etwas in Vergessenheit. Hier jetzt das erste Bild von der „Hochzeit“ mit einem WD-T1703L. Zum allerersten Testen wurden lediglich die Commons und drei Segmentpins angeschlossen. Infos zum Display WD-T1703L finden sich hier: WD-T1703L-7ELNa

HT1621B und WD-T1703L
HT1621B-breakout und WD-T1703L

Weitere Bilder und Testergebnisse folgen später.


Ergänzung:

Der Aufbau wurde noch etwas geändert:

  • Lochrasterplatte fiel weg
  • aus R=10 kOhm (103) wurde R=1 kOhm (102) für besseren Kontrast

Die Verkabelung der Beleuchtung mit zwei weißen China-3mm-„strawhat“-LED ist auf den Bildern noch sehr provisorisch, auch das habe ich später geändert:

Gesamtaufbau
Gesamtaufbau

Gesteuert wird mit einem chinesischen Arduino-Nano-Clone (im Hintergrund zu sehen) und einem Arduino-Sketch.

Beispiel 1
Beispiel 1

 

Beispiel 2
Beispiel 2

 

Beispiel 3
Beispiel 3


Weitere Bilder:

Beleuchtung
Beleuchtung

 

Beleuchtung
Beleuchtung

 

geänderter Widerstand
geänderter Widerstand

STM32F030 eigenes breakout Board V

Nachdem ich einen ganzen Vormittag mit der Fehlersuche aufgrund eigener Dummheit verbracht habe, (der Chip sitzt auf der Unterseite, ist also bezüglich der Anschlüsse, von oben gesehen, gespiegelt – ein Nachteil meines Layouts, aber verschmerzbar, wenn man die Unterseite als Oberseite betrachtet und die DIL-Pins entsprechend einlötet) geht das Board nunmehr so wie geplant.

Board in Funktion
Board in Funktion

bestückte Oberseite
bestückte Oberseite

Beim fertigen Board fällt auf, dass noch viel Platz ist. Das soll zwar auch zum Teil so sein, denn es wird ja mit Hand bestückt. Aber hier ist noch Optimierungspotential und doch Platz für einen RESET-Taster und einen ST-Link-Stecker. Die Lötbrücken auf die Chip-Seite umlegen, der Quarz geht sowieso auf beiden Seiten einzulöten, die zusätzlichen Teile ebenfalls auf die Chipseite und dann oben und unten „tauschen“, so sollte es besser gehen.

bestückte Unterseite
bestückte Unterseite

Der fehlende Lack auf einem Leiterzug der Unterseite ist mein Fehler, bin mit dem Lötkolben abgerutscht – Weller WECP-20, siehe Foto als Größenvergleich:

Vergleich Lötkolben Chip (baugleicher STM8S103)

 

Es wird Zeit, sich eine „ernsthafte“ Anwendung zu überlegen. Hier zunächst das mit Coocox erstellte Test-Programm:

Ach ja, mit Quarz läuft dasselbe blinky-Programm deutlich schneller als auf dem TSSOP28-Adapter-Board. (ca. 3..4 mal schneller?) Schaltet der Chip die Taktquellen selbstständig um (angeblich startet er immer mit HSI und man muss mittels Programm umschalten) oder ist das Umschalten im Startcode von Coocox zu suchen? Ok, hab also noch zu tun …

EDIT: Hier:

 

ist ein Video des Testprogrammes zu sehen. Die Lösung des Geschwindigkeitsproblems liegt wie vermutet im startup-Code von Coocox, der bei externem Takt die PLL einschaltet.

HT1621B breakout universelle Adapterplatine 1

Der HT1621B ist derzeit günstig (0,68 €/Stk. bei meiner Bestellung im Juni) bei Ebay zu bekommen. Hierbei handelt es sich um einen seriell ansteuerbaren LCD-Controller mit max. 4 Commons und max. 32 Segmenten.

Innenschaltung aus dem Datenblatt
Innenschaltung aus dem Datenblatt

Damit ist er ideal brauchbar für die LCD-Gläser aus dem LCD/LED-Sortiment von Pollin. Das Gehäuse ist etwas gewöhnungsbedürftig für einen Bastler, denn es ist ein SSOP48 mit 0,64 mm Pinabstand.

HT1621B pinout aus dem Datenblatt
HT1621B pinout aus dem Datenblatt

HT1621B
HT1621B

Leider gibt es bei Ebay dafür keine fertigen Adapter. Deshalb habe ich mir heute bei ITEAD eine selbstentworfene, universelle, auf der Applikationsschaltung aus dem Datenblatt

Applikationsschaltung aus dem Datenblatt
Applikationsschaltung aus dem Datenblatt

basierende Adapterplatine bestellt. Sämtliche Common-Anschlüsse und sämtliche Segmentanschlüsse wurden im DIL-Raster herausgeführt. Die serielle Schnittstelle zum Mikrocontroller wurde Arduino-like quer zur DIL-Reihe angeordnet. Damit ist die Platine auch Steckbrett-tauglich. Die Leitungsführung ist nahezu vollständig einseitig. Damit ist sie prinzipiell auch im Heimlabor herstellbar, wenn man die Chemie gut beherrscht. (Also nicht von mir. 😉 ) Um die Preisstufen von ITEAD auszulasten, wurden die Produktionsdaten als zweifacher Nutzen erstellt.

HT1621B breakout Layout
HT1621B breakout Layout

breakout board STM32F030F4P6

Dieses Teil ist teilweise für unter 50 Cent pro Stück bei Ebay, Amazon oder Aliexpress zu erhalten. Interessant ist der Baustein vor allem deshalb, weil er im Gegensatz zu seinen größeren Brüdern in einem überschaubaren und bastlerfreundlichen Gehäuse verbaut ist. „Bastlerfreundlich“ ist allerdings ein Euphemismus für ein TSSOP20-Gehäuse, siehe Fotos: (auf den Fotos ist es ein STM8S103F3P6 im TSSOP20-Gehäuse)

STM32F030F4
Größenvergleich

Größenvergleich
Größenvergleich (ATTiny in DIL mit STM8S103F3P6 in TSSOP20)

Größenvergleich
Größenvergleich

Ein erster Versuch startete mit einem (zu großen) TSSOP28-Universaladapter und einem kleinen Breadboard:

STM32F030F4P6 verlötet
STM32F030F4P6 verlötet

Aufbau auf einem breadboard
Aufbau auf einem breadboard

Schlaumeier werden sehen, dass die Kondensatoren nicht der Empfehlung des Datenblatts entsprechen. 😉 Ich hatte aber gerade nur 22nF als steckbares Bauelement zur Hand und es funktioniert. Der Schaltplan dürfte erkennbar sein. Links oben geht es zum ST-LinkV2, daneben die Versorgungsspannung, links unten wird mit einem Widerstand 510 Ohm boot0 auf Masse gezogen. Laut Datenblatt (absolute maximum ratings: always VDDA >= VDD) darf man nicht vergessen, VDDA anzuschließen. Das habe ich im Internet schon anders gesehen. An PA0 und PA1 (direkt neben VDDA) sind jeweils eine LED mit Vorwiderstand angeschlossen. Reset hat einen internen Pullup-Widerstand.

Pinout aus dem Datenblatt von ST
Pinout aus dem Datenblatt von ST

Spannungsversorgung
Spannungsversorgung

Als software wurde mit Coocox ein einfaches blink mit delay zusammengetippt und mit dem ST-Link V2 aufgespielt. Die Schaltung lief auf Anhieb.

Nächstes Ziel wird ein eigenes breakout-Board sein.

Es gibt andere Entwürfe im Internet, die mir aber aus diversen Gründen nicht zusagen:

STM32F030F4P6 breakout

STM32F030F4P6 breakout (erster Treffer)

hackaday.io stm32f030f4p6-breakout-board siehe auch: oshpark.com/shared_projects STM32F030 breakout

digital-controller-for-incubator-release-version

STM32F030F4P6 mit OLED (russisch)

STM32F030F4P6-Projekt (türkisch)

sowie (mindestens) zwei fertige boards aus China:

thanksbuyer.com stm32f030-arm-cortex-m0-development-board-usb-tp-serial-support-isp-download

elecrow.com stm32f030f4p6-minimum-system-boardcortexm0

STM8S103F3P6 Entwicklungsboard Pollin

Pollin verkauft derzeit ein STM8S Entwicklungsboard:

Entwicklungsboard
Entwicklungsboard

Dieses Board ist mit dem STM8S103F3P6 ausgestattet:

stm8s103f3 Pinout
stm8s103f3 Pinout

Leider ist das eine etwas anders ausgestattete Version des STM8S im Vergleich zum weit verbreiteten STM8-discovery-Board. Das heißt auch, dass die meisten im Internet verfügbaren Programme angepasst werden müssen. Hinzu kommt, dass es drei verschiedene Compiler für die Prozessorserie von ST gibt. Nächste Erschwernis ist, dass in den Beispielen eine von ST verfügbar gemachte Firmware-Bibliothek benutzt wird. Diese ist allen auf der ST-Seite downloadbaren Beispielen beigefügt. Ein mit den genannten Eigenschaften versehenes tutorial für das discovery-Board findet sich unter benryves.com.

Für IAR gibt es deutlich weniger Beispiele, dabei ist auch diese Entwicklungsumgebung bis 8kByte-Flashspeicher frei, mit einem sehr guten Debugger ausgestattet, dem Hörensagen nach unheimlich gut im Optimieren und auch für wirklich große Projekte geeignet:

IAR embedded workbench
IAR embedded workbench

Benötigt wird weiterhin ein ST-Link/V2, den man sehr preiswert kaufen kann, allerdings nur in China und als Klon. Etwas teurer, jedoch nicht so teuer wie die Originale, ist der bei roboterbausatz.de erhältliche Klon:

Dieser ist offensichtlich 100% kompatibel, da ST die Schaltung freigegeben hat. So ist der Klon mit der Originalfirmware von ST versehen und kann auch alle updates übernehmen.

Ein Beispielprojekt, welches per timer-PWM mit einer RGB-LED durch die Farben fadet, ist hier zum download Demoprojekt verfügbar. Es basiert auf einem firmware-Beispiel für die timer von ST. Dieses wurde mit einer huetoRGB-Funktion aus einem Arduino-Buch erweitert, um Farbwechsel zu generieren.

Der Hardware-Aufbau auf einem kleinen Steckbrett ist trivial:

RGB-LED STM8S103F3P6 Steckbrett
RGB-LED STM8S103F3P6 Steckbrett