Placa de desenvolvimento "Prop S"

Trata-se de uma nova placa de desenvolvimento baseada no micro-controlador Propeller P8X32A da Parallax. Em verdade, é equivalente à ultima revisão da placa Prop II, cujo projecto foi apresentado no post de 9 de Dezembro de 2016. Porém, a área desta nova placa apresenta-se significativamente mais reduzida, sendo possível encaixá-la numa placa de ensaio, restando ainda espaço suficiente para as ligações.

O circuito é em tudo semelhante ao circuito da placa acima mencionada, nada apresentando de novo. Por esse motivo, seria fastidioso detalhar sobre o seu funcionamento. Pode sempre consultar o referido post para saber mais pormenores.

Lista de componentes:
C1/2/4 – Condensador cerâmico multi-camada 1µF 10V (0805);
C3 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
C5-10/13 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 10V (0805);
C11/12 – Condensador cerâmico multi-camada 47pF 10V (0805);
D1 – Díodo Schottky FYV0704S;
D2 – Díodo Zener BZX84-B3V3;
D3 – LED Kingbright APT2012EC (ou KPT-2012EC);
F1 – Fusível PPTC 1210L020;
IC1 – Circuito de protecção PolyZen ZEN056V075A48LS;
IC2 – Regulador de tensão TPS73233 (TPS73233DBV);
IC3 – Conversor USB-UART FT230X (FT230XQ);
IC4 – Micro-controlador P8X32A (P8X32A-Q44);
IC5 – Memória EEPROM M24512 (M24512-DFMC6TP);
J1 – Conector USB Hirose ZX62D-B-5PA8;
J2-7 – Conector header macho de 5 pinos;
Q1 – Transístor MOSFET BSS138;
Q2 – Tirístor SCR S4X8BS;
R1 – Resistor de filme espesso 47KΩ±5% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 150Ω±5% 1/8W (0805);
R3 – Resistor de filme espesso 82Ω±5% 1/8W (0805);
R4/5 – Resistor de filme espesso 27Ω±5% 1/8W (0805);
R6/7 – Resistor de filme espesso 4,7KΩ±5% 1/8W (0805);
S1 – Interruptor pulsador C&K PTS525SMG15J (PTS525SMG15JSMTR2LFS);
X1 – Cristal Abracon ABMM-6.000MHz-B2-T.

O layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.7.0) e Gerber. Mais uma vez recomendo que a encomenda da placa seja feita através do OSH Park, dado que o respectivo layout foi concebido de acordo com as especificações deste serviço. Caso opte por outro serviço de fabrico, deverá confirmar que o mesmo suporta layouts de quatro camadas com furação mínima de 0,5mm.

A montagem deste projecto exige equipamento próprio. Todos os componentes SMD devem ser soldados por refusão com ar quente, utilizando pasta de solda e stencil. À semelhança de outros projectos, primeiro devem ser soldados os componentes da face superior, e só depois os componentes da face inferior, aplicando a quantidade de calor estritamente necessária. Os componentes through-hole soldam-se em último lugar.

Uma vez montada a placa, é necessário proceder à configuração do seu interface FT230X. Tal deve ser feito através da aplicação FT_Prog. O ficheiro de configuração para esta placa encontra-se na pasta "Firmware", que por sua vez está dentro da pasta do projecto. Sugiro que leia as instruções antes de iniciar a configuração.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): https://app.box.com/s/weu0...frzo
Diagrama do circuito (Eagle 7.7.0 sch): https://app.box.com/s/5ojq...onyz
Layout da placa (pdf): https://app.box.com/s/8lxs...gc83
Layout da placa (Eagle 7.7.0 brd): https://app.box.com/s/5g37...037t
Ficheiros Gerber: https://app.box.com/s/jskk...w2cp
Firmware (com instruções): https://app.box.com/s/14bt...msrd
Notas do projecto: https://app.box.com/s/3kz7...l5ij
Pasta contendo todos os ficheiros: https://app.box.com/s/4vbk...ycpt
Projecto no OSH Park: https://oshpark.com/shared_projects/cJ3LPoD1
FT_Prog: https://www.ftdichip.com/Support/Utilities.htm#FT_PROG

Placa de desenvolvimento "Prop II" (Rev. A)

Esta é uma revisão maior ao projecto "Prop II", apresentado no post de 11 de Setembro. A placa revista incorpora um regulador de tensão de tipo diferente, capaz de fornecer mais corrente. Fora isso, não foram introduzidas alterações significativas. Contudo, o regulador mais potente altera as características da placa, abrindo novas possibilidades e fazendo desta uma revisão importante.

O circuito é quase idêntico ao da versão original. Porém e como já foi referido, o regulador em IC2 é de um tipo diferente, tratando-se de um TPS73233 da Texas Instruments. Tal regulador é capaz de fornecer até 250mA de corrente, uma clara melhoria relativamente ao TPS70933 originalmente usado, cujo valor nominal é apenas 150mA. Desta forma, é possível disponibilizar mais corrente aos circuitos externos alimentados pela placa e, por conseguinte, desenvolver projectos mais exigentes sem necessidade de reforçar a alimentação. Todavia, havendo essa necessidade, o TPS73233 pode igualmente trabalhar em paralelo com outras fontes de tensão.

Lista de componentes:
C1/2/4 – Condensador cerâmico multi-camada 1µF 10V (0805);
C3 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
C5-10/13 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 10V (0805);
C11/12 – Condensador cerâmico multi-camada 47pF 10V (0805);
D1 – Díodo Schottky FYV0704S;
D2 – Díodo Zener BZX84-B3V3;
D3 – LED Kingbright APT2012EC (ou KPT-2012EC);
F1 – Fusível PPTC 1210L020;
IC1 – Circuito de protecção PolyZen ZEN056V075A48LS;
IC2 – Regulador de tensão TPS73233 (TPS73233DBV);
IC3 – Conversor USB-UART FT230X (FT230XQ);
IC4 – Micro-controlador P8X32A (P8X32A-Q44);
IC5 – Memória EEPROM M24512 (M24512-DFMC6TP);
J1 – Conector USB Hirose ZX62D-B-5PA8;
J2-7 – Conector header macho de 5 pinos;
Q1 – Transístor MOSFET BSS138;
Q2 – Tirístor SCR S4X8BS;
R1 – Resistor de filme espesso 47KΩ±5% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 150Ω±5% 1/8W (0805);
R3 – Resistor de filme espesso 82Ω±5% 1/8W (0805);
R4/5 – Resistor de filme espesso 27Ω±5% 1/8W (0805);
R6/7 – Resistor de filme espesso 4,7KΩ±5% 1/8W (0805);
S1 – Interruptor pulsador C&K PTS525SMG15J (PTS525SMG15JSMTR2LFS);
X1 – Cristal Abracon ABMM-6.000MHz-B2-T.

Novamente, o layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.6.0) e Gerber. Recomendo que a encomenda da placa seja feita via OSH Park, visto que o layout foi desenhado tendo em vista as especificações deste serviço. Caso deseje utilizar um serviço de fabrico alternativo, verifique se o mesmo suporta layouts de quatro camadas com furação mínima de 0.5mm. Relativamente à soldadura dos componentes, aplicam-se os mesmos cuidados que foram sugeridos para o projecto original.

Montada a placa, é sempre necessário configurar o respectivo interface FT230X para que esta funcione correctamente. Mais uma vez apelo à utilização da aplicação FT_Prog para esse fim. O ficheiro de configuração encontra-se dentro da pasta "Firmware", localizada na pasta do projecto. Deverá ler as instruções antes de proceder à configuração.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/hf1o...ytrx
Diagrama do circuito (Eagle 7.6.0 sch): http://app.box.com/s/opvf...ayqd
Layout da placa (pdf): http://app.box.com/s/2qig...ml56
Layout da placa (Eagle 7.6.0 brd): http://app.box.com/s/krm7...1sb4
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/fkn2...4b0r
Firmware (com instruções): http://app.box.com/s/tf9o...g7kc
Notas do projecto: http://app.box.com/s/yav0...6lom
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/5ljc...x915
Projecto no OSH Park: http://www.oshpark.com/shared_projects/14wvI0Bu
FT_Prog: http://www.ftdichip.com/Support/Utilities.htm#FT_PROG

Placa de desenvolvimento "Prop II"

Esta é uma nova placa de desenvolvimento baseada no P8X32A, à semelhança da placa Prop apresentada em posts anteriores (26 de Março e 2 de Julho). De facto, esta nova placa é uma evolução da sua predecessora, mas com características de tal modo distintas que foi necessário criar um novo projecto com outro nome. Em especial, foi escolhido um cristal de 6MHz para fornecer a base de tempo, o que possibilita uma operação perfeitamente estável em regime de overclock (a 96MHz), e isto utilizando a tensão nominal de 3,3V. A Prop II também conta com 64KB de memória EEPROM e um LED para indicar a presença de alimentação.

O circuito é muito semelhante ao da última revisão da placa Prop, pelo que seria desnecessário detalhar muito sobre o funcionamento do mesmo. No entanto, é importante mencionar as particularidades deste projecto. A sublinhar, como a base de tempo dada pelo cristal (X1) é agora de 6MHz, as frequências de trabalho após multiplicação com recurso à PLL interna do micro-controlador também serão diferentes: é possível pois obter frequências de 6, 12, 24, 48 e 96MHz. A memória EEPROM em IC5 é de um tipo diferente e comporta 64KB, o dobro da memória presente na placa original. Por último, o LED em D3 indica a presença de 3,3V na placa, servindo R2 para limitar a corrente que o atravessa.

Lista de componentes:
C1/2/4 – Condensador cerâmico multi-camada 1µF 10V (0805);
C3 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
C5-10/13 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 10V (0805);
C11/12 – Condensador cerâmico multi-camada 47pF 10V (0805);
D1 – Díodo Schottky FYV0704S;
D2 – Díodo Zener BZX84-B3V3;
D3 – LED Kingbright APT2012EC (ou KPT-2012EC);
F1 – Fusível PPTC 1210L020;
IC1 – Circuito de protecção PolyZen ZEN056V075A48LS;
IC2 – Regulador de tensão TPS70933 (TPS70933DBV);
IC3 – Conversor USB-UART FT230X (FT230XQ);
IC4 – Micro-controlador P8X32A (P8X32A-Q44);
IC5 – Memória EEPROM M24512 (M24512-DFMC6TP);
J1 – Conector USB Hirose ZX62D-B-5PA8;
J2-7 – Conector header macho de 5 pinos;
Q1 – Transístor MOSFET BSS138;
Q2 – Tirístor SCR S4X8BS;
R1 – Resistor de filme espesso 150Ω±5% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 82Ω±5% 1/8W (0805);
R3/4 – Resistor de filme espesso 27Ω±5% 1/8W (0805);
R5/6 – Resistor de filme espesso 4,7KΩ±5% 1/8W (0805);
S1 – Interruptor pulsador C&K PTS525SMG15J (PTS525SMG15JSMTR2LFS);
X1 – Cristal Abracon ABMM-6.000MHz-B2-T.

Como em projectos anteriores, o layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.6.0) e Gerber. A encomenda da placa deve ser feita via OSH Park, visto que este serviço suporta todos os requisitos do layout. Pode sempre usar outro serviço de fabrico, se preferir, mas tenha em atenção que o mesmo deve suportar layouts de quatro camadas e furação a partir de 0,5mm.

A montagem da placa requer algum equipamento específico. Nomeadamente, a soldadura dos componentes SMD deve ser feita por refusão com ar quente. Note que a memória em IC5 requer cuidados redobrados na aplicação da pasta de solda com stencil, visto que o encapsulamento é do tipo DFN com espaçamento entre pinos muito reduzido. Os restantes componentes, sendo through-hole, podem ser soldados com um simples ferro de soldar. Para tal, um ferro de 25W é o suficiente.

Por último, após a montagem é necessário configurar o FT230X de modo a que a placa opere correctamente. Deste modo, e mais uma vez, recomendo a aplicação FT_Prog. O ficheiro de configuração necessário encontra-se dentro da pasta "Firmware", por sua vez localizada na pasta do projecto. Aconselho que leia as instruções antes de proceder à configuração.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/yj17...7022
Diagrama do circuito (Eagle 7.6.0 sch): http://app.box.com/s/erml...5toa
Layout da placa (pdf): http://app.box.com/s/jg77...q5uh
Layout da placa (Eagle 7.6.0 brd): http://app.box.com/s/o14k...l690
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/umvk...vpwn
Firmware (com instruções): http://app.box.com/s/4rg7...vl67
Notas do projecto: http://app.box.com/s/muiv...zw8o
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/wi1o...n02g
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/VmzrduRz
FT_Prog: http://www.ftdichip.com/Support/Utilities.htm#FT_PROG

Placa de desenvolvimento "Prop" (Rev. 1)

Trata-se de uma revisão menor do projecto “Prop”, originalmente apresentado no post de 26 de Março. Esta revisão visa minimizar os problemas de instabilidade em regime de overclock (veja o post de 4 de Junho para mais detalhes). Contudo, é importante salientar que só alguns integrados P8X32A serão suficientemente estáveis a 128HMz, e isto com alimentação de 3,8V. Por conseguinte, mesmo tendo em conta as correcções elaboradas nesta revisão, não se garante uma operação estável da nova placa nas condições anteriores.

A nível do circuito, as poucas modificações que foram implementadas focam-se na alimentação e respectivas protecções. O fusível F1 é um PPTC do tipo 1210L035, em lugar do 1210L010 previamente usado. A protecção contra sobre-tensões a jusante de F1 é agora realizada por um circuito crowbar com SCR (constituído por D2, C3, R1 e Q2) que, ao invés de um simples díodo Zener, possui uma curva de disparo extremamente acentuada. Por outro lado, a protecção contra inversões de polaridade é garantida pelo díodo Schottky em D1. No restante, o circuito é similar ao original.

Lista de componentes:
C1/4 – Condensador cerâmico multi-camada 1µF 10V (0805);
C2 – Condensador cerâmico multi-camada 2,2µF 10V (0805);
C3 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
C5-10/13 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 10V (0805);
C11/12 – Condensador cerâmico multi-camada 47pF 10V (0805);
D1 – Díodo Schottky FYV0704S;
D2 – Díodo Zener BZX84-B3V6;
F1 – Fusível PPTC 1210L035/30 (ou 1210L035, como alternativa);
IC1 – Circuito de protecção PolyZen ZEN056V075A48LS;
IC2 – Regulador de tensão TPS70933 (TPS70933DBV);
IC3 – Conversor USB-UART FT230X (FT230XQ);
IC4 – Micro-controlador P8X32A (P8X32A-Q44);
IC5 – Memória EEPROM 24LC256 (24LC256-I/MS);
J1 – Conector USB Hirose ZX62D-B-5PA8;
J2-7 – Conector header macho de 5 pinos;
Q1 – Transístor MOSFET BSS138;
Q2 – Tirístor SCR S4X8BS;
R1 – Resistor de filme espesso 150Ω±5% 1/8W (0805);
R2/3 – Resistor de filme espesso 27Ω±5% 1/8W (0805);
R4/5 – Resistor de filme espesso 4,7KΩ±5% 1/8W (0805);
S1 – Interruptor pulsador C&K PTS525SMG15J (PTS525SMG15JSMTR2LFS);
X1 – Cristal CTS 406C35E08M00000.

Como anteriormente, o layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.5.0) e Gerber. De novo, recomendo que a encomenda da mesma seja feita através do OSH Park, dado que o layout foi desenhado tendo em conta as especificações desse serviço. Pode sempre usar outro serviço de fabrico, se o mesmo suportar layouts de quatro camadas com furação a partir de 0,5mm. Quanto à montagem, aplicam-se os mesmos cuidados que foram sugeridos para o projecto original.

Uma vez montada a placa, é necessário carregar as configurações para o FT230X. Para tal fim, deverá utilizar o FT_Prog. Note que este passo é essencial para habilitar o regulador e, consequentemente, a alimentação de todo o circuito por USB. O ficheiro de configuração encontra-se dentro da pasta "Firmware", localizada na pasta do projecto. Novamente aconselho a leitura das instruções que acompanham o dito ficheiro.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/51jb...mk61
Diagrama do circuito (Eagle 7.5.0 sch): http://app.box.com/s/ha98...tzyi
Layout da placa (pdf): http://app.box.com/s/jmzf...1bx4
Layout da placa (Eagle 7.5.0 brd): http://app.box.com/s/gtuz...mwhi
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/to6y...xgsu
Firmware (com instruções): http://app.box.com/s/pcpc...kdln
Notas do projecto: http://app.box.com/s/adjc...08d4
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/cx0p...2ovh
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/b8txXhPG
FT_Prog: http://www.ftdichip.com/Support/Utilities.htm#FT_PROG

Placa de desenvolvimento "Prop"

Prop é uma placa de desenvolvimento baseada no Propeller P8X32A, um micro-controlador de 32 bits da Parallax que contém oito núcleos de processamento (vulgo cores ou, neste caso em particular, cogs). Para além desse elemento central, esta placa incorpora uma memória EEPROM de 32KB para aplicações e uma interface UART para programação e comunicação via USB. Tendo uma base de tempo de 8MHz, a frequência de trabalho do P8X32A pode ir até 128MHz em regime de overclock, se bem que a frequência máxima recomendada para uma operação estável é de 64MHz. Em suma, a Prop é uma placa de desenvolvimento extremamente capaz e versátil, podendo até ser empregue em aplicações de computação.

O circuito é algo complexo, dado o número de componentes que integra. Como foi referido, a peça central é o Propeller P8X32A da Parallax (IC4). A sua base de tempo deriva de X1, um cristal de 8MHz. Esta base de tempo pode ser multiplicada por uma PLL interna ao micro-controlador, por forma a obter frequências de trabalho de 8, 16, 32, 64 e 128MHz. Em alternativa, o P8X32A pode ser configurado para usar uma das suas bases de tempo internas, de 20KHz e 12MHz.

O P8X32A comunica com o mundo exterior por meio de um conversor USB-UART, o FT230X (IC3). Tal conversor não só torna possível a programação da placa por USB, como também possibilita a interacção com um qualquer programa que lá esteja a correr (via porta COM virtual). Por outro lado, também habilita a alimentação da placa, detalhe que irei explicar mais adiante. O armazenamento do código a executar é feito por uma memória EEPROM 24LC256 dedicada ao micro-controlador.

A alimentação da placa pode ser feita por USB, através do regulador IC2, ou utilizando os pinos de alimentação "+3V3" e "GND". Aliás, o esquema de alimentação implementado é sui generis, por permitir as duas alimentações em simultâneo sem necessidade de configuração. Isto deve se ao tipo de regulador utilizado, o TPS70933, que pode funcionar em paralelo com outras fontes de tensão. Este regulador é habilitado pelo FT230X (por intermédio de Q1) para que a Prop cumpra com as especificações USB quanto ao consumo de corrente em modo de suspensão. Adicionalmente, quando alimentada por USB, a placa pode alimentar circuitos externos utilizando os pinos acima mencionados.

Este projecto emprega algumas protecções contra sobre-tensões, corrente excessiva e inversões de polaridade na alimentação. A salientar, o dispositivo de protecção PolyZen em IC1 protege todos os componentes alimentados directamente por USB, ao passo que D1 a par com F1 protege os demais. O fusível F1 também limita a corrente quando a placa está a alimentar um circuito externo, de modo a que a corrente fornecida por USB nunca exceda a capacidade do porto anfitrião. Note que, ao contrário dos pinos de alimentação, os pinos de E/S não estão protegidos.

Lista de componentes:
C1/3 – Condensador cerâmico multi-camada 1µF 10V (0805);
C2 – Condensador cerâmico multi-camada 2,2µF 10V (0805);
C4-9/12 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 10V (0805);
C10/11 – Condensador cerâmico multi-camada 47pF 10V (0805);
D1 – Díodo Zener 1SMA5915BT3G;
F1 – Fusível PPTC 1210L010;
IC1 – Circuito de protecção PolyZen ZEN056V075A48LS;
IC2 – Regulador de tensão TPS70933 (TPS70933DBV);
IC3 – Conversor USB-UART FT230X (FT230XQ);
IC4 – Micro-controlador P8X32A (P8X32A-Q44);
IC5 – Memória EEPROM 24LC256 (24LC256-I/MS);
J1 – Conector USB Hirose ZX62D-B-5PA8;
J2-7 – Conector header macho de 5 pinos;
Q1 – Transístor MOSFET BSS138;
R1/2 – Resistor de filme espesso 27Ω±5% 1/8W (0805);
R3/4 – Resistor de filme espesso 4,7KΩ±5% 1/8W (0805);
S1 – Interruptor pulsador C&K PTS525SMG15J (PTS525SMG15JSMTR2LFS);
X1 – Cristal CTS 406C35E08M00000.

O layout está disponível nos formatos brd (Eagle 7.4.0) e Gerber. Como de costume, recomendo que a encomenda da placa seja feita através do OSH Park, visto que o layout foi concebido em concordância com as especificações deste serviço. Pode usar outro serviço de fabrico, desde que o mesmo suporte layouts de quatro camadas com furação mínima de 0,5mm ou menos. Tanto melhor, se as especificações de stack-up e os materiais forem idênticos.

Relativamente à montagem, esta requer equipamento mais especializado, assim como alguma experiência. A montagem dos componentes SMD deve ser feita por refusão com ar quente (o uso de forno é desaconselhado), soldando primeiro os componentes da face superior e depois os da face inferior. É importante advertir que, e em especial aquando a soldadura dos últimos, deve aplicar o calor estritamente necessário e no espaço de tempo mais curto possível. Soldados todos os componentes SMD, poderá então soldar os componentes through-hole pelo processo usual.

Após a montagem da placa, é necessário programar o respectivo firmware para que a mesma funcione. Por defeito, o FT230X não traz as configurações adequadas. Nesse sentido, recomendo a sua programação utilizando o FT_Prog, uma ferramenta de configuração da FTDI. O ficheiro de configuração necessário encontra-se dentro da pasta "Firmware" que está dentro da pasta do projecto. Aconselho a leitura das instruções, na referida pasta.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/brpb...p0xb
Diagrama do circuito (Eagle 7.4.0 sch): http://app.box.com/s/vh5z...heli
Layout da placa (pdf): http://app.box.com/s/1fd8...99kk
Layout da placa (Eagle 7.4.0 brd): http://app.box.com/s/1gab...zuzj
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/wa3e...5p0y
Firmware (com instruções): http://app.box.com/s/vxgc...igrp
Notas do projecto: http://app.box.com/s/3acn...5tao
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/g0z9...uxxf
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/lKDVmu2m
FT_Prog: http://www.ftdichip.com/Support/Utilities.htm#FT_PROG

Placa de desenvolvimento "PICop II"

Inspirada na placa PICop, trata-se de uma placa de desenvolvimento concebida em torno do micro-controlador PIC18F4550 da Microchip. Embora o projecto seja diferente, a PICop II pode ser considerada como uma versão melhorada da sua predecessora, uma vez que tem mais pinos de E/S e o dobro da memória flash. Além disso esta nova placa inclui um segundo circuito oscilador para aplicações em tempo real, o que a torna muito útil quando é necessário medir o tempo de forma precisa.

O circuito é bastante linear, aparte algumas complexidades. IC1, um dispositivo de protecção PolyZen, protege o micro-controlador (IC2) contra sobre-tensões que ocorram na alimentação. Convém mencionar que este dispositivo também oferece alguma protecção contra inversões de polaridade, embora no caso do PIC18F4550 tal protecção não se garanta (o micro-controlador anterior suporta uma tensão inversa de apenas 0,3V, valor máximo segundo a respectiva folha de dados, e o PolyZen somente tem efeito quando esta atinge um valor próximo de 0.6V). C1 e C2 são condensadores de desacoplamento cujo propósito é filtrar o ruído nas alimentações do micro-controlador, ao passo que C3 serve para estabilizar o regulador interno do módulo USB do PIC18F4550. R3 é um resistor de pull-up necessário à programação por ICSP, servindo também para manter o valor lógico do pino RE3 em nível alto durante a operação.

Como se vê na imagem acima, a PICop II tem dois circuitos osciladores: o cristal X1, de 20MHz, fornece a base de tempo principal ao micro-controlador, enquanto que X2, de 32,768KHz, fornece a base de tempo RTC (de Real Time Clock). Note que os osciladores do PIC18F4550 operam de forma independente, o que possibilita os mais diversos modos de funcionamento. Inclusivamente, é possível configurar o micro-controlador de modo a que a base de tempo seja dada por X2 ao invés de X1.

Lista de componentes:
C1/2 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
C3 – Condensador cerâmico multi-camada 470nF 10V (0805);
C4/5 – Condensador cerâmico multi-camada 27pF±5% C0G 10V (0805);
C6 – Condensador cerâmico multi-camada 12pF±5% C0G 10V (0805);
C7 – Condensador cerâmico multi-camada 15pF±5% C0G 10V (0805);
IC1 – Circuito de protecção PolyZen ZEN056V075A48LS;
IC2 – Micro-controlador PIC18F4550 (PIC18F4550-I/ML);
J1 – Conector header macho de 6 pinos 90°;
J2-7 – Conector header macho de 5 pinos;
J8 – Conector USB Hirose UX60-MB-5S8;
JP1 – Conector header macho de 2 pinos (com shunt);
R1 – Resistor de filme espesso 270Ω±5% 1/8W (0805);
R2/3 – Resistor de filme espesso 10KΩ±5% 1/8W (0805);
R4/5 – Resistor de filme espesso 100KΩ±5% 1/8W (0805);
S1 – Interruptor pulsador C&K PTS525SM10 (PTS525SM10SMTRLFS);
X1 – Cristal CTS 406C35E20M00000;
X2 – Cristal CTS TF322P32K7680.

O layout está disponível nos formatos brd (Eagle 6.6.0) e Gerber. A encomenda da placa deve ser feita pelo OSH Park, uma vez que o layout foi desenhado tendo em conta as especificações deste serviço. Caso prefira outro serviço de fabrico, deverá verificar se o mesmo admite layouts de quatro camadas com furação a partir de 0,5mm.

A montagem deste projecto requer equipamento especializado e alguma experiência. Todos os componentes devem ser soldados cumprindo a seguinte ordem: primeiro soldam-se os componentes SMD da face superior, posteriormente os componentes da face inferior, e por último os componentes through-hole. Os componentes SMD devem ser soldados por refusão com ar quente, sempre com o cuidado de aplicar o calor estritamente necessário e no tempo mais curto possível.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/9df1wuvwt7yb2ys412pw
Diagrama do circuito (Eagle 6.6.0 sch): http://app.box.com/s/b73jzox4s606i75724l8
Layout da placa (Eagle 6.6.0 brd): http://app.box.com/s/hlszn7yn8xqrt1emsjgc
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/hs6im6d4vt7zd3ejgicu
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://app.box.com/s/n3qydlcavuyqr4ejp715
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/jpwccsy6esk70wcinwba
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/sJwKrsTZ

Placa de desenvolvimento "PICop" (Rev. A)

Esta é uma revisão maior ao projecto "PICop", apresentado no post de 29 de Julho. A nova versão introduz características importantes, designadamente protecção contra sobre-tensões e um botão adicional que pode ser utilizado para reset ou para implementar funções do utilizador. Também foram feitas algumas correcções, tanto no circuito como a nível de layout.

Apesar das novas implementações, o circuito não difere substancialmente do original. O micro-controlador, anteriormente com a designação IC1, assume agora a designação IC2. IC1 é um dispositivo PolyZen, que é essencialmente um fusível PPTC e um díodo Zener no mesmo encapsulamento, e serve para proteger o micro-controlador contra eventuais sobre-tensões na alimentação. O dispositivo anterior também oferece alguma protecção contra inversões de polaridade, se bem que no caso do PIC18F2450 tal protecção pode não ser suficiente (é de salientar que o referido micro-controlador suporta uma tensão inversa de apenas 0,3V, valor máximo conforme consta na respectiva folha de dados, ao passo que o PolyZen só começa a actuar quando esta atinge cerca de 0,7V).

Por seu lado, JP1 é agora um conector de dois pinos. Esta alteração prende-se com o facto de não ser necessário isolar o pino RE3 do micro-controlador do resistor R2, uma vez que esse pino é apenas usado internamente. Com a introdução de S1, um interruptor pulsador, é agora possível utilizar o pino RE3 para implementar a função de reset (função MCLR, com o bit MCLRE a um) ou qualquer outra função (como entrada digital, com o bit MCLRE a zero). Por conseguinte, R2 tem agora uma dupla função como resistor de pull-up: auxilia a programação via ICSP e mantém alto o nível lógico do pino RE3 se o pulsador S1 não estiver premido.

Lista de componentes:
C1 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
C2 – Condensador cerâmico multi-camada 470nF 10V (0805);
C3/4 – Condensador cerâmico multi-camada 27pF±5% C0G 10V (0805);
IC1 – Circuito de protecção PolyZen ZEN056V075A48LS;
IC2 – Micro-controlador PIC18F2450 (PIC18F2450-I/ML);
J1 – Conector header macho de 6 pinos 90°;
J2/3 – Conector header macho de 10 pinos;
J4 – Conector USB Hirose UX60-MB-5S8;
JP1 – Conector header macho de 2 pinos (com shunt);
R1 – Resistor de filme espesso 270Ω±5% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 10KΩ±5% 1/8W (0805);
R3/4 – Resistor de filme espesso 100KΩ±5% 1/8W (0805);
S1 – Interruptor pulsador C&K PTS525SM10 (PTS525SM10SMTRLFS);
X1 – Cristal CTS 406C35E20M00000.

O layout está disponível nos formatos brd (Eagle 6.6.0) e Gerber. Novamente recomendo a aquisição da placa através do OSH Park, dado que o layout foi criado tendo em conta as especificações deste serviço. Quanto à montagem, seguem-se os preceitos anteriormente referidos: soldam-se primeiro os componentes SMD da face superior, e só depois os componentes SMD da face inferior, aplicando o ar quente de modo a dar o calor estritamente necessário e o mais breve possível. Os componentes through-hole soldam-se em último lugar com ferro de soldar.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/k8bj6ynxaj13rmjdnaz4
Diagrama do circuito (Eagle 6.6.0 sch): http://app.box.com/s/rfl06so0ggoo0fx312hs
Layout da placa (Eagle 6.6.0 brd): http://app.box.com/s/ufuai276yvyb6wkz38u5
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/8310vewbv9qb2ti1cbm7
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://app.box.com/s/qpcpnih0r1xzdad3ifk3
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/0nc7hocsq34xpet7eatb
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/l8TItge9

Placa de desenvolvimento "PICop"

PICop é uma placa de desenvolvimento baseada no micro-controlador PIC18F2450 da Microchip. Apesar de ter algumas semelhanças em relação às suas predecessoras PICcell, PICant e PICtree, esta nova placa possibilita o desenvolvimento de aplicações USB ou USART. Para além do conector USB, a PICop tem 18 pinos de E/S, cabeça de programação com suporte LVP e cristal de 20MHz para uma operação precisa. Em suma, trata-se de uma ferramenta de desenvolvimento muito versátil.

Comparativamente às placas de desenvolvimento anteriores, o circuito introduz alguns elementos novos. O cristal X1 fornece uma base de tempo de 20MHz ao micro-controlador, tendo C3, C4 e R1 os valores adequados para garantir a estabilidade do oscilador. É de salientar que, com as definicões do prescaler e do postscaler da PLL correctas, esta base de tempo permite a operacão do módulo USB do PIC18F2450 em full speed e em low speed. O conector USB está ligado ao micro-controlador através de um par diferencial, cuja impedância característica de 93,7Ω está dentro dos limites da especificação USB (90Ω±15%). Note que a alimentação do circuito nunca é feita via USB, sendo que a tensão proveniente do host (V_bus) é detectada pelo pino RC2 do micro-controlador por intermédio do resistor R4, servindo R3 apenas como resistor de carga.

Apesar destas diferenças, existem elementos em comum que convém mencionar: o condensador C1 estabiliza a tensão de alimentação do micro-controlador, ao passo que R2 é um resistor de pull-up necessário à programação. Tal como nas demais placas de desenvolvimento, a proveniência da tensão de alimentação pode ser seleccionada através de JP1.

Lista de componentes:
C1 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
C2 – Condensador cerâmico multi-camada 470nF 10V (0805);
C3/4 – Condensador cerâmico multi-camada 27pF 10V (0805);
IC1 – Micro-controlador PIC18F2450 (PIC18F2450-I/ML);
J1 – Conector header macho de 6 pinos 90°;
J2/3 – Conector header macho de 10 pinos;
J4 – Conector USB Hirose UX60-MB-5S8;
JP1 – Conector header macho de 3 pinos (com shunt);
R1 – Resistor de filme espesso 390Ω±5% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 10KΩ±5% 1/8W (0805);
R3/4 – Resistor de filme espesso 100KΩ±5% 1/8W (0805);
X1 – Cristal CTS 406C35E20M0000.

O layout está disponível nos formatos brd (Eagle 6.5.0) e Gerber. Quanto à encomenda da placa, o serviço de fabrico a escolher deve admitir layouts de quatro camadas com furação a partir de 0,5mm. Nesse sentido, recomendo o OSH Park, uma vez que o layout está optimizado para as especificações deste serviço.

A montagem deste projecto requer equipamento especializado e alguma experiência. Todos os componentes SMD devem ser soldados por refusão com ar quente, sendo que os primeiros a serem soldados são os da face superior, pois alguns desses componentes requerem mais calor. Os componentes SMD da face inferior devem ser soldados à posteriori, aplicando o calor estritamente necessário e no tempo mais curto possível, por forma a impedir a difusão excessiva de calor para a outra face. Os componentes through-hole soldam-se em último lugar pelo processo usual.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/1bk6qzwxb3sfl0v41h4y
Diagrama do circuito (Eagle 6.5.0 sch): http://app.box.com/s/q4e7bcogus2c6tbvte1t
Layout da placa (Eagle 6.5.0 brd): http://app.box.com/s/j5c7mtt4sj0twg6o1s9q
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/o7yzxb7a87ko51t2wst3
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://app.box.com/s/ob326jitz070qwvpdwhu
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/xyzc3qukmn1rprci833a
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/7pMcczyS

Carta adaptadora ICSP/ZIF "Protos II"

Protos II é uma carta adaptadora ICSP para ZIF que suporta micro-controladores PIC com até 40 pinos. Essencialmente utiliza um conceito semelhante ao da carta adaptadora Protos. Todavia, por ter duas cabeças de programação, a sua aplicabilidade estende-se aos micro-controladores da família PIC18, de 28 e 40 pinos.

O circuito não é muito diferente dos anteriores. C1 é um condensador de desacoplamento que estabiliza a tensão de alimentação. Por sua vez, R1 e R2 são resistores de pull-up que auxiliam a programação, tendo efeito respectivamente nos conectores J1 e J2.

Lista de componentes:
C1 – Condensador de poliéster 10nF 63V;
J1/2 – Conector header macho de 6 pinos;
R1/2 – Resistor de carvão 10KΩ±5% 1/8W;
SK1 – Suporte ZIF DIP de 40 pinos.

O layout da placa de circuito impresso está disponível nos formatos brd (Eagle 6.5.0) e Gerber. Mais uma vez, friso a importância de recorrer a um serviço de fabrico de PCBs de modo a garantir bons resultados.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/quten6pto366f4by2cvi
Diagrama do circuito (Eagle 6.5.0 sch): http://app.box.com/s/1e88eqm37oocllfvm8of
Layout da placa (Eagle 6.5.0 brd): http://app.box.com/s/67d4jko1ljke8linyyoi
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/4sverie7w46jtk5b715p
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://app.box.com/s/fl82wxftpwkaxmp3fsnq
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/i1cxlivesmcuvv88e5zh
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/Ftad5Us7

Placa de desenvolvimento "PICtree"

Inspirada nas placas PICcell e PICant, PICtree é uma placa de desenvolvimento que emprega o PIC16F690 da Microchip. Comparativamente à PICcell, esta nova placa de desenvolvimento tem o triplo dos pinos de E/S e mais memória. Cobrindo bastante mais aplicações do que qualquer das anteriores, a PICtree torna possível simular circuitos em torno do PIC16F690 ou outros micro-controladores compatíveis contendo até 20 pinos.

O circuito nada apresenta de novo em relação aos anteriores. Mais uma vez, C1 é um condensador de desacoplamento que serve o micro-controlador, enquanto que R1 é um resistor de pull-up necessário à programação. Por seu turno, JP1 permite seleccionar a proveniência da tensão de alimentação do micro-controlador. Note que a pinagem do circuito segue a ordem que está presente nas versões P, SO e SS do PIC16F690, não obstante o facto da versão ML aqui usada apresentar uma ordem de pinos diferente.

Lista de componentes:
C1 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
IC1 – Micro-controlador PIC16F690 (PIC16F690-I/ML);
J1 – Conector header macho de 6 pinos 90°;
J2/3 – Conector header macho de 10 pinos;
JP1 – Conector header macho de 3 pinos (com shunt);
R1 – Resistor de filme espesso 10KΩ±5% 1/8W (0805).

Como anteriormente, o layout da placa de circuito impresso está disponível nos formatos brd (Eagle 6.5.0) e Gerber. Este layout em particular requer um serviço de fabrico que suporte furos a partir de 0,5mm. Saliento também que a soldadura dos componentes SMD deve ser feita recorrendo a equipamento específico. O micro-controlador em particular, por ter encapsulamento QFN, deve ser soldado por refusão.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/u40msd40u68eut9xziri
Diagrama do circuito (Eagle 6.5.0 sch): http://app.box.com/s/jlaz8zquipuh1jn2pw9f
Layout da placa (Eagle 6.5.0 brd): http://app.box.com/s/yla1o95as2idmikquahz
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/qppf7xe10xj4q54kezx9
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://app.box.com/s/p59x733xd0qyl8vbg1za
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/mh975majfnn5a6a87kuh
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/jaCLD1ZT

Placa de desenvolvimento "PICant"

Inspirada na placa PICcell, PICant é uma placa de desenvolvimento que utiliza o PIC16F688 da Microchip. Embora o conceito subjacente seja o mesmo, esta nova placa de desenvolvimento tem o dobro dos pinos de E/S e mais memória, cobrindo efectivamente um maior número de aplicações do que a sua predecessora. Em suma, com a PICant é possível simular circuitos em redor do PIC16F688 ou com outros micro-controladores compatíveis contendo até 14 pinos.

O circuito é muito semelhante ao mostrado anteriormente. Novamente, C1 estabiliza a tensão de alimentação do micro-controlador, ao passo que R1 é um resistor de pull-up necessário à programação. Tal como no circuito anterior, JP1 permite seleccionar a proveniência da tensão de alimentação do micro-controlador.

Lista de componentes:
C1 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
IC1 – Micro-controlador PIC16F688 (PIC16F688-I/SL);
J1 – Conector header macho de 6 pinos 90°;
J2/3 – Conector header macho de 7 pinos;
JP1 – Conector header macho de 3 pinos (com shunt);
R1 – Resistor de filme espesso 10KΩ±5% 1/8W (0805).

O layout da placa de circuito impresso está disponível nos formatos brd (Eagle 6.5.0) e Gerber. Mais uma vez recomendo que obtenha a placa através de um serviço de fabrico de PCBs para garantir bons resultados.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/ta7nm6jwj6bfw4b4dkly
Diagrama do circuito (Eagle 6.5.0 sch): http://app.box.com/s/ve288vgrxt0013le5cij
Layout da placa (Eagle 6.5.0 brd): http://app.box.com/s/b1ksle7kildvj89lt1d6
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/ojnbq2nssez4u9a7ihs0
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://app.box.com/s/z00mtzwi0579q38ortpa
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/1qrisxz3f45azsbvl9xh
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/TvChTbl6

Placa de desenvolvimento "PICcell"

PICcell é uma placa de desenvolvimento construída em torno do PIC12F683 da Microchip. De concepção muito simples, esta placa permite o acesso directo a todos os pinos do micro-controlador incluso, e por isso pode ser utilizada em placa de ensaio tal como um micro-controlador discreto. A sua cabeça de programação permite programar o micro-controlador sem quaisquer componentes adicionais. Estas características tornam a PICcell numa ferramenta útil na simulação e concepção de circuitos contendo o PIC12F683 ou micro-controladores semelhantes.

O circuito nada apresenta de novo. C1 é um condensador de desacoplamento que serve o micro-controlador PIC12F683 (IC1). Por seu turno, R1 é um resistor de pull-up necessário à programação com o PICkit 2 ou o PICkit 3. JP1 permite seleccionar de onde vem a tensão de alimentação do micro-controlador, se do circuito externo ou do programador.

Lista de componentes:
C1 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
IC1 – Micro-controlador PIC12F683 (PIC12F683-I/SN);
J1 – Conector header macho de 6 pinos 90°;
J2/3 – Conector header macho de 4 pinos;
JP1 – Conector header macho de 3 pinos (com shunt);
R1 – Resistor de filme espesso 10KΩ±5% 1/8W (0805).

O layout da placa de circuito impresso está disponível nos formatos brd (Eagle 6.5.0) e Gerber. Pela sua complexidade, esta placa não deve ser preparada em casa mas sim recorrendo a um serviço de fabrico de PCBs. A soldadura dos componentes SMD pode ser também um obstáculo, pois requer equipamento apropriado e algum treino.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/6vuz166dwla6lqvcv10e
Diagrama do circuito (Eagle 6.5.0 sch): http://app.box.com/s/6xo0wow8fjumiuipb9z8
Layout da placa (Eagle 6.5.0 brd): http://app.box.com/s/h3g6guugr9ae660i3bao
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/perpiid7kpwafybj9och
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://app.box.com/s/fbpdk518cgnmvjm53e70
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/znu7xxac42rwovuhmrx3
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/LagZV03r

Carta adaptadora ICSP/ZIF "Protos" (Rev. 1)

Trata-se de uma revisão menor ao projecto "Protos" apresentado no post de 20 de Fevereiro. O circuito é o mesmo, apenas mudando a nomenclatura dos componentes.

Lista de componentes:
C1 – Condensador de poliéster 10nF 63V;
J1 – Conector header macho de 6 pinos;
R1 – Resistor de carvão 10KΩ±5% 1/8W;
SK1 – Suporte ZIF DIP de 20 pinos.

Como anteriormente, o layout da placa de circuito impresso está disponível nos formatos brd (Eagle 6.5.0) e Gerber. Novamente, deve recorrer a um serviço de fabrico de PCBs por forma a garantir bons resultados.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/ny2pz8oqkgolh578r6n2
Diagrama do circuito (Eagle 6.5.0 sch): http://app.box.com/s/htvugznok0o7g537h85k
Layout da placa (Eagle 6.5.0 brd): http://app.box.com/s/bl00zomqsn4i7slqus4w
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/o97qijxau8600er15sf3
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://app.box.com/s/gzbybfs7w9k9bcy5mqpa
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/ia2odw334q2pondz5cq0
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/kHF7dHpK

Carta adaptadora ICSP/ZIF "Protos"

Protos é uma carta adaptadora ICSP para ZIF, especialmente concebida para os programadores PICkit 2 e PICkit 3 da Microchip. No entanto, pode funcionar com outros programadores ICSP. Suporta a generalidade dos micro-controladores PIC12 e alguns micro-controladores PIC16, estes últimos de 14, 18 e 20 pinos. Devo realçar que este projecto foi desenhado em Eagle, pelo que existem diferenças em termos de ficheiros.

O circuito é muito simples. Existe uma correspondência directa entre os pinos do conector ICSP e os pinos activos do suporte ZIF. O condensador C1 serve apenas para estabilizar a tensão de alimentação do micro-controlador, ao passo que R1 actua como um resistor de pull-up durante a programação.

Lista de componentes:
C1 – Condensador de poliéster 10nF 63V;
R1 – Resistor de carvão 10KΩ±5% 1/8W;
SV1 – Conector header macho de 6 pinos;
ZX1 – Suporte ZIF DIP de 20 pinos.

O layout da placa de circuito impresso está disponível nos formatos brd (Eagle 6.2.0) e Gerber. Esta placa não deve ser preparada por métodos caseiros, mas sim recorrendo a um serviço de fabrico de PCBs de modo a obter bons resultados. Nesse sentido, recomendo o OSH Park pela sua qualidade e baixo custo.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://app.box.com/s/fn9nog7csay5re9w4xr4
Diagrama do circuito (Eagle 6.2.0 sch): http://app.box.com/s/0jgzcb0w5tyk7yk43gvo
Layout da placa (Eagle 6.2.0 brd): http://app.box.com/s/p6g0k7tia66nzkx5gb22
Ficheiros Gerber: http://app.box.com/s/q1jk64dm6r9hdnjxs255
Notas do projecto (contém indicações importantes): http://app.box.com/s/kng2qxzst333hkwmx2mb
Pasta contendo todos os ficheiros: http://app.box.com/s/kp51zk3vwvp27e1rmig8
Projecto no OSH Park: http://oshpark.com/shared_projects/82LbRwuE