ЧНП-01.01 ТехОписание


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Москва 2014








ЧАСЫ

ЭЛЕКТРОННЫЕ НАРУЧНЫЕ ПРОГРАММИРУЕМЫЕ

«ЭЛЕКТРОНИКА ЧНП
-
01»


Редакция
электронного модуля
ЧНП
-
01.0
1

Техническое описание


Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание








Данный документ содержит технические
сведения, которые могут быть полезны в
процессе написания программ для программируемых наручных электронных часов
«Электроника ЧНП
-
01» редакции 0
1
. Просим принять во внимание, что данная партия
часов является опытной, поэтому возможно обнаружение ошибок, о

которых просим
сообщать через форму связи на сайте
http://electronika
-
5.ru/
.


Изм. 25.11.2014



Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание

Оглавление


ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СВ
ЕДЕНИЯ ОБ УСТРОЙСТВЕ

..............................

4

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТО
В НА ПЛАТЕ ЧАСОВ
................................
.......

6

П
ОДКЛЮЧЕНИЕ ЖИДКОКРИС
ТАЛЛИЧЕСКОГО ИНДИКАТ
ОРА

................................
........

6

П
ОДКЛЮЧЕНИЕ БАРОМЕТРА

................................
................................
.......................

9

П
ОДКЛЮЧЕНИЕ АКСЕЛЕРОМ
ЕТРА

................................
................................
.............

10

П
ОДКЛЮЧЕНИЕ ПРОЧИХ УС
ТРОЙСТВ

................................
................................
........

11

ПОДКЛЮЧЕНИЕ СЛУЖЕБНО
ГО РАЗЪЕМА

................................
.................

12




Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание

Общие
технические
сведения об устройстве

Отличительной особенностью наручных часов «Электроника ЧНП
-
01.01»
является возможность пользовательской модификации рабочей программы. Данные
часы
построены на базе 32
-
разрядного микроконтроллера
STM32L100R8T6
производства ST Microelectronics, выбранного п
о причине
крайне важного для
наручных часов
ультра
низкого
энерго
потребления, а так же
наличия встроенного
контроллера ЖКИ и часов реального времени
. Допускается также использование
других микроконтроллеров

данной серии с аналогичной цоколевкой. Тактировани
е
осуществляется от внутреннего генератора микроконтроллера или генератора LSE с
кварцевы
м

резонатором частотой 32768Гц.
Жидкокристаллический индикатор,
примененный в часах, аналогичен индикатору часов «Интеграл ЧН
-
01» и обеспечивает
отображение цифр и сим
волов на 12 знакоместах в 2х строках (подробнее см.
соответствующий раздел данного документа).
Управление часами осуществляется при
помощи 4 кнопок, расположенных на боковых поверхностях часов, по 2 с каждой
стороны.
Для подачи звукового сигнала предусмотр
ен пьезоэлектрический
звукоизлучатель.
Кроме того, в часах
установлен
датчик давления LPS25H

и
трехосевой акселерометр
LIS
3
DH
, соединенны
е

с микроконтроллером по интерфейсу
I
2
C.

Питание электронной схемы часов осуществляется от литиевого элемента питания
C
R2032 (паспортная емкость 225 мкА
·
ч). Общая структурная схема часов представлена
на рисунке 1.


Рисунок 1. Структурная схема часов «Электроника ЧНП
-
01
.01
»

Для записи и отладки
рабочей
программы микроконтроллера предназначен
служебный разъем, описанный в
соответствующем разделе данного документа.
Возможна прошивка и о
тладка по интерфейсу SWD, а так
же прошивка по интерфейсу
USART

(в случае, если перемычки, отмеченные на плате надписью

I
2
C
”,

разомкнуты)
.

Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание

При программировании данных электронных часов настоят
ельно рекомендуется
использование
фирменной документации
ST

Microelectronics
,
в частности
RM
0038
Reference

manual
, а так же документации на примененные микроконтроллер и
датчики
.


Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание

Подключение элементов на плате часов

Подключение жидкокристаллического
индикатора

В устройстве применен миниатюрный жидкокристаллический индикатор,
управляемый встроенным в микроконтроллер контроллером ЖКИ. Воз
можен вывод на
ЖКИ цифровой, символьной и служебной информации. Обозначение сегментов ЖКИ и
таблица соответствия выво
дов микроконтроллера и ЖКИ приведены ниже.




Рисунок 1. Расположение и нумерация

выводов и сегментов индикатора


Примечание.

Часть знакомест отличаются от стандартного 7
-
сегментного шаблона:



№№ 1, 2 имеют дополнительные сегменты (объединенные
K
,
I

у №1 и сегмент
I

у №2
)



№ 3 имеет лишь объединенные сегменты
D
,
E
,
F

(
в виде символа

L

)



№№ 4, 10 имеют объединенные сегменты
A
,

D

(
невозможно отображение
цифры

7

)

Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание



№ 8 имеет объединенные сегменты
A
,
D
,
E
,
G

и не имеет сегмента
F

(возможно
отображение ли
шь цифр

1

,

“2”
)

Кроме того, единые символы представляют знаки двоеточий и секунд.


Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание

Таблица 1

Соответствие

выводов микроконтроллера STM32L100, выводов контроллера ЖКИ,
выводов и

сегментов жидкокристаллического индикатора

Номер
вывода
ЖКИ

Сегмент
COM1

Сегмент
COM2

Сегмент
COM3

Вывод
STM32L100

Вывод
контроллера
ЖКИ

1

COM1

-

-

PA9

COM1

2

a8,d8,e8,g8

c8

b8

PC11

29

3

f9

d9

e9

PC12

30

4

a9

c9

g9

PD2

31

5

b9

e10

h5,h6

PB3

7

6

f10

a10, d10

g10

PB4

8

7

b10

e11

c10

PB5

9

8

f11

d11

g11

PB6

16

9

a11

c11

b11

PC0

18

10

f12

d12

e12

PC1

19

11

a12

c12

g12

PC2

20

12

b12

e13

f13

PC3

21

13

a13

d13

g13

PA1

0

14

-

COM2

-

PA8

COM0

15

-

-

COM3

PA10

COM2

16

m5,m6

c13

b13

PA2

1

17

d7

b7

c7

PA3

2

18

e7

a7

g7

PA6

3

19

c6

j6

f7

PA7

4

20

d6

b6

g6

PC4

22

21

e6

a6

f6

PC5

23

22

h3,h4

j5

j7

PB0

5

23

c5

m2,m3

b5

PB1

6

24

d5

a5

g5

PB10

10

25

e5

j4

f5

PB11

11

26

c4

m4

b4

PB12

12

27

g4

a4,d4

f4

PB13

13

28

e4

h1,h2

d3,e3,f3

PB14

14

29

c2

m1

b2

PB15

15

30

g2

j3

a2

PC6

24

31

i2

j2

f2

PC7

25

32

d2

l1

e2

PC8

26

33

c1

j1

b1

PC9

27

34

g1

k1,i1

a1

PA15

17

35

d1

e1

f1

PC10

28

36

-

COM2

-

PA8

COM0




Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание

Подключение
барометра

На плате часов установлен пьезорезистивный датчик давления
LPS25H

производства
ST

Microelectronics
, позволяющий проводить измерения в диапазоне
от
26 до 126 кПа
.
Датчик имеет встроенный 24
-
разряд
ный АЦП и контроллер внешнего
интерфейса. К микроконтроллеру часов датчик подключен по шине
I
2
C

в соответствии
с таблицей ниже.

Адрес датчика
0b1011101 (0x5D).

Таблица 2

Подключение датчика давления к микр
оконтроллеру

Вывод
датчика

Обозначение

Подключение
на плате

Примечание
*

1

VDD_IO

VCC

Напряжение питания линий ввода
-
вывода

2

SCL

I2C1_SCL

Линия
SCL

интерфейса
I
2
C

(при
CS
=1)

3

reserved

GND

Подключен к
GND

согласно документации

4

SDA

I2C1_SDA

Линия
SDA

интерфейса
I
2
C

(
при
CS
=1)

5

SA0

VCC

Выбор младшего разряда адреса (в данном
случае выбрано 1
:
1011101b
)

6

CS

VCC

Выбор интерфейса (в данном случае
I
2
C
)

7

INT1


Не подключен

8

GND

GND


9

GND

GND


10

VDD

VCC

Напряжение питания



Примечание.

*
См.
документацию на используемый датчик

LPS25H
.

Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание

Подключение
акселерометра

На плате часов установлен
техосевой линейный акселерометр

L
IS
3
D
H

производства
ST

Microelectronics
.
Датчик имеет встроенный 24
-
канальный АЦП и
контроллер внешнего интерфейса.
Помимо собс
твенно измерений контроллер имеет
возможность генерации прерывания по предварительно запрограммированному
событию.
К микроконтроллеру часов датчик подключен по шине
I
2
C

в соответствии с
таблицей ниже. Адрес датчика
0
b
0011001

(0
x
19
).

Таблица
3

Подключение д
атчика давления к микроконтроллеру

Вывод
датчика

Обозначение

Подключение
на плате

Примечание
*

1

VDD_IO

VCC

Напряжение питания линий ввода
-
вывода

2

NC


Не подключен

3

NC


Не подключен

4

SCL

I2C1_SCL

Линия
SCL

интерфейса
I
2
C

(при
CS
=1)

5

GND

GND

Напряжение 0 В

6

SDA

I2C1_SDA

Линия
SDA

интерфейса
I
2
C

(
при
CS
=1)

7

SA0

VCC

Выбор младшего разряда адреса (в данном
случае выбрано 1:
0
b
0011001)

8

CS

VCC

Выбор интерфейса (в данном случае
I
2
C
)

9

INT2


Не подключен

10

reserved

GND

Подключен к
GND

согласно документации

11

INT1

PC13

Генерируемое прерывание

12

GND

GND


13

ACD3

GND


14

VDD

VCC

Напряжение питания

15

ACD2

GND


16

ACD1

GND



Внимание!

Из
-
за особенностей цоколевки

использованного микроконтроллера
возможна одновременная реализация только одного из двух интерфейсов:
USART
1

или
I
2
C
1

(используется для связи микроконтроллера и датчиков на плате часов).

Для
соединения выводов микроконтроллера с подтягивающими резисторами линий
I
2
C

и
датчиками предусмотрены 2 перемычки на плате. Соответственно, в штатном режиме
работы они должны быть
замкнуты

(используется интерфейс
I
2
C
)
.



Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание

Подключение
прочих устройств

На

плате часов предусмотрены 4 кнопки управления (1


правая
-
верхняя, 2


правая
-
нижняя, 3


левая
-
нижняя, 4


левая
-
верхняя), 2 светодиода подсветки,
расположенны
х

под ЖКИ и звукоизлучающее устройство на основе пьезоизлучателя
,
включенного параллельно с кат
ушкой индуктивности (образующийся колебательный
контур имеет резонансную частоту около 4 кГц)
. Таблица подключения представлена
ниже.

Таблица
4

Подключение выводов микроконтроллера
STM
32
L
100

к устройствам
на плате
часов

Вывод
STM
32
L
100

Сигнал

Назначение

PA
5

EXTI9_5

Кнопка «1»

PA
4

EXTI4

Кнопка «2»

PA
12

EXTI15_10

Кнопка «3»

PA11

EXTI15_10

Кнопка «4»

PA0


Светодиод
ы

подсветки

PB9

TIM4_CH4

Звукоизлучающее устройство


Внимание!

Из
-
за особенностей цоколевки

использованного микроконтроллера
возможна одновременная реализация только одного из двух интерфейсов:
USART
1

или
I
2
C
1

(используется для связи микроконтроллера и датчиков на плате часов). Для
соединения выводов микроконтроллера с подтягивающими резисторами

линий
I
2
C

и
датчиками предусмотрены 2 перемычки на плате. Соответственно, в штатном режиме
работы они должны быть
замкнуты

(используется интерфейс
I
2
C
)
.

Часы наручные «ЭЛЕКТРОНИКА
ЧНП
-
01.01». Техническое описание

Подключение
служебного разъема

Для удобства отладки программы и еѐ записи в память
микроконтроллера
на
плате часов предусмотрен
штырьковый разъем с шагом контактов 1.27 мм (или набор
соответствующих ему контактных площадок)
, на который выведены интерфейсы
SWD

и
USART
/
I
2
C

(канал 1)
, а так же линии питания часов

(
Vcc
,
GND
)
,
инверсный сигнал
сброса микрокон
троллера

NRST

и
сигнал
выбор
а

источника загрузки программы
микроконтроллера
BOOT
0.

Назначение контакт
ов разъема приведено в таблице 5
.

Внимание!

Из
-
за особенностей цоколевки использованного микроконтроллера
возможна одновременная реализация только одного и
з двух интерфейсов:
USART
1

(может использоваться для программирования микроконтроллера)

или
I
2
C
1

(используется для связи микроконтроллера и датчиков на плате часов). Для соединения
выводов микроконтроллера с подтягивающими резисторами линий
I
2
C

и датчиками

предусмотрены 2 перемычки на плате. Соответственно, в штатном режиме работы они
должны быть
замкнуты

(используется интерфейс
I
2
C
),
при загрузке программы по
интерфейсу
USART



разомкнуты
.

Таблица
5

Назначение контактов служебного разъема

Контакт
разъема
*

Обозначение

Примечание

1

VCC

Напряжение питания микроконтроллера



2

GND

Уровень 0В

3

BOOT0

У
правление источником загрузки

*

4

NRST

Инверсный сброс микроконтроллера

5

SWCLK

Линия интерфейса
SWD

*

6

SWDIO

Линия интерфейса
SWD

*

7

I
2
C
1_
SCL

Линия

интерфейсов

USART
или

I2C (USART
1_
TX

или

I
2
C
1_
SCL
)

*

8

I
2
C
1_
SDA

Линия

интерфейсов

USART
или

I2C (USART
1_
RX

или

I
2
C
1_
SDA) *


Примечание.

*

См. документацию на используемый микроконтроллер (например, RM0038
Reference manual).


Приложенные файлы

  • pdf 22500109
    Размер файла: 447 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий