Rutronik a proiectat kitul de dezvoltare RDK2, care oferă o gamă extinsă de caracteristici și interfețe utile. Mai mult, datorită extensiilor Arduino, acesta pune la dispoziția proiectanților o platformă hardware modernă și ușor de utilizat, capabilă să reducă semnificativ timpul de dezvoltare.
Elementul central al platformei RDK2 este sistemul pe cip programabil PSoC62 (Programmable System on Chip) de la Infineon. Microcontrolerul cu consum ultra-redus de putere este bazat pe tehnologia de fabricație de 40 nm și combină procesoare Arm Cortex-M4 și Cortex-M0 cu două nuclee.
Datorită comutatorului rotativ integrat pentru selectarea sursei de alimentare în comutație (SMPS), RDK2 oferă diverse opțiuni de funcționare: Platforma poate fi alimentată fie de la o sursă de alimentare standard, fie prin USB Type-C, fie chiar de la o baterie tip monedă. Convertorul coborâtor-crescător (buck-boost) BD83070GWL poate furniza la ieșire o tensiune de 3,3V și 2A pentru shield-urile Arduino fiind alimentat de la o baterie Li-ion cu o singură celulă sau de la orice altă sursă de tensiune cuprinsă între 2,0V și 5,5V. Convertorul coborâtor (buck) AP63357DV-7 poate furniza la ieșire o tensiune de 5V și 3A pentru extensiile Arduino fiind alimentat de orice sursă de tensiune externă cuprinsă între 5V și 20V.
În plus față de interfața USB, RDK2 include o interfață CAN-FD și o interfață RS 485 pentru comunicația între diverse dispozitive sau componente, cum ar fi senzori sau actuatoare. În combinație cu memoria externă PSRAM (64 Mbit QSPI) sau memoria NOR Flash (512 Mbit Semper NOR Flash cu caracteristici pentru siguranță funcțională conform IEC 61508, de exemplu Safe Boot sau ECC), kitul de dezvoltare este deosebit de potrivit pentru dezvoltarea de dispozitive purtabile și senzori. Datorită slotului pentru card microSD, datele pot fi stocate și extern.
Pentru o flexibilitate și mai mare, atunci când se utilizează controlerul, toate intrările/ieșirile de uz general (GPIO) pot fi adresate prin intermediul unor conectori cu pini care pot fi lipiți pe placă. Un potențiometru integrat ajută la o primă ajustare a ADC-ului și poate fi utilizat și pentru aplicații ulterioare.
Circuitul integrat pentru managementul puterii (PMIC) este alimentat de sursa de alimentare de urgență, adică de o baterie sau de un supercapacitor. Acesta gestionează alimentarea controlerului și a restului sistemului (senzori și actuatoare sau shield-uri Arduino). Activarea se face prin intermediul unui push buton sau al alarmei ceasului în timp real (RTC). Acest lucru permite implementarea unor soluții de economisire a energiei pentru aplicații din domeniul industrial și auto.
Conectorul USB-C, combinat cu capabilitatea USB PD (Power Delivery), permite transferul unei cantități mai mari de energie în aceeași perioadă de timp la fel ca predecesorii săi USB-A și USB-B. Astfel, timpii de încărcare pot fi reduși semnificativ. Ca atare, RDK2 asigură, de asemenea, conformitatea cu specificația USB-PD.
Pentru aplicații tactile elegante și fiabile
Tehnologia CapSense a PSoC62 oferă o sensibilitate ridicată pentru un răspuns tactil precis, chiar și în medii zgomotoase și timpi de detecție rapizi pentru aplicații tactile capacitive elegante, fiabile și ușor de utilizat. Pentru a face acest lucru, tehnologia utilizează un algoritm de detecție capacitivă Sigma Delta (CSD) brevetat, care asigură detecția capacitivă printr-o tehnică de condensator comutat cu un modulator delta-sigma.
Folosind KitProg3 de la Infineon, depanarea este posibilă direct pe placă, fără a fi nevoie de un depanator extern. KitProg este un firmware de comunicație de nivel scăzut pentru programarea și depanarea microcontrolerelor PSoC. KitProg3 utilizează standardul industrial CMSIS-DAP ca mecanism de transport, în timp ce punctele finale USB bulk asigură o comunicație rapidă.
Pentru programare, Infineon oferă gratuit IDE “ModusToolbox”. Acesta include o colecție de programe ușor de utilizat și instrumente puternice de sine stătătoare, de exemplu, configuratoare, care pot fi combinate în mod flexibil cu orice compilatoare, editoare, depanatoare și sisteme de control al reviziei.
Ușor de extins cu plăci adaptoare de la Arduino
RDK2 este proiectat în formă de fluture. În mijloc sunt amplasați conectori stivuibili Arduino, unde utilizatorii pot conecta orice extensii Arduino. Acest design unic asigură nu numai un factor de recunoaștere, ci și o compatibilitate electromagnetică (EMC) ridicată. Deoarece shield-urile Arduino sunt suspendate, fluxul de curent nu este perturbat la frecvențe înalte, de exemplu, datorită traseelor de cupru de pe placă.
Rutronik a dezvoltat deja două astfel de plăci adaptoare și furnizează în plus stivele de software corespunzătoare:
- RutAdaptBoard-TextToSpeech scurtează timpul de dezvoltare pentru realizarea unei aplicații de voce de înaltă calitate. Aceasta vine cu un circuit integrat pentru voce de la Epson, care poate emite propoziții liber definite în 12 limbi cu ajutorul unui software pentru PC primit de la furnizor. În acest scop, Rutronik a dezvoltat un software pentru încărcarea fișierelor text create de pe PC pe RDK2 prin intermediul unei interfețe grafice de utilizator (GUI). Un amplificator audio și o mufă jack de 3,5 mm pot fi, apoi, utilizate pentru a controla propozițiile din kit și pentru a le emite prin intermediul difuzorului.
- RutAdaptBoard-HMS se bazează pe procesorul de rețea Anybus NP40 de la HMS. Acesta poate fi controlat în serie și poate emite diverse protocoale pentru Ethernet industrial și fieldbus. De asemenea, permite integrarea unor componente de infrastructură optimizate, cum ar fi switch-uri pentru Ethernet de înaltă performanță. Nu sunt necesare ASIC-uri și FPGA-uri suplimentare pentru comunicație. Aplicațiile EtherCAT pot fi implementate cu software-ul TwinCAT PC de la Beckhoff. În prezent sunt în curs de dezvoltare add-on-uri pentru alte protocoale.
Inutil să mai spunem că și alte shield-uri Arduino pot fi combinate cu RDK2. Cu toate acestea, se așteaptă ca utilizatorii să efectueze singuri ajustările software necesare.
Mai mult, Rutronik furnizează gratuit firmware și aplicații demo. Toate componentele necesare pentru proiecte personalizate sunt disponibile direct de la Rutronik. Informații suplimentare despre RDK2 pot fi găsite la: https://www.rutronik.com/development-stories/rutronik-development-kit-rdk2/.
RDK2 oferă multe caracteristici care reduc semnificativ timpul de dezvoltare pentru nenumărate aplicații. În cadrul Rutronik System Solutions, plăcile dezvoltate, cum ar fi RAB1 – Sensorfusion Board, Adapter Board – Text To Speech, RAB2 – CO2 sau HMS Anybus, pot fi stivuite pe RDK2. În plus, toate plăcile pot fi combinate între ele, ceea ce oferă și mai multe posibilități de dezvoltare. Toate componentele utilizate pentru plăci sunt, de asemenea, disponibile în portofoliul Rutronik.
Autori:
David Werthwein,
Product Manager Digital
Gintaras Drukteinis,
Technical Support Engineer
Rutronik | https://www.rutronik.com
