JX-POP

JX-POP168 : POP-168 microcontroller Project board1

JX-POP168 POP-168 micro.

Project board  

คุณสมบัติทางเทคนิค มีคอนเน็กเตอร IDC ตัวเมีย 24 ขาสําหรับติดตังโมดู ้ ลไมโครคอนโทรลเลอร Arduino POP-168 ้ สํ่ าหรับสรางหรือตอวงจรขนาด 3.8 x 5 นิว้ สามารถติดตังเบรดบอร ้ ดหรือแผงตอวงจรขนาด 400 จุดได  มีพืนที ้ 2 ชุด  มีจุดตอไฟเลียง ชุดที่ 1 รับไฟเลียงของโมดู ้ ล Arduino POP-168 และวงจรเชือมต ่ อตางๆ รับแรงดันอินพุตได 6 ถึง 12V มีวงจร ควบคุมไฟเลียงคงที ้ ที่ ่ +5V และมีวงจรจัดขัวไฟเลี ้ ยงใหม ้ เพือป ่ องกันการจายไฟกลับขัว้ พรอมทังมี ้ สวิตชเปดปดและ LED แสดงสถานะไฟเลียง ้ ชุดที่ 2 รับไฟเลียงเซอร ้ โวมอเตอร รับแรงดันได 4.8 ถึง 6V มีสวิตชเปดปดและ LED แสดงสถานะไฟเลียง ้  มีสวิตช RESET  จุดบัดกรีอิสระบนพื้นที่สรางวงจรหรือ Proto-area มีทั้งแบบจุดบัดกรีที่มีระยะหาง 2.5 มม. หรือ 100 มิล (1 มิล = 0.001 นิว) ้ และ 2.0 มม. หรือ 80 มิล ทําใหรองรับอุปกรณเชือมต ่ อทีนํ่ ามาบัดกรีเพือสร ่ างวงจรเชือมต ่ อไดมากมาย ้ ดตอไฟเลียง ้ +5V และกราวด  มีจุดตอขาพอรตของ Arduino POP-168 ครบ 16 ขา รวมทังจุ  มีจุดตอแบบ JST 2 มม. ตัวผู 3 ขา ทีเชื ่ อมต ่ อตรงกับขา A0 ถึง A7 ของโมดูล Arduino POP-168  มีจุดตอเซอรโวมอเตอร 6 ตัว ซึงต ่ อตรงเขากับขาพอรต A0 ถึง A5 ของโมดูล Arduino POP-168 การขับเซอรโวมอเตอร ผานพอรต A0 ถึง A5 ตองใชไลบรารี SoftwareServo ชวย ่ อคอมพิวเตอรผานพอรตอนุกรม รองรับการเชือมต ่ อกับตัวแปลงสัญญาณพอรต USB เปนพอรตอนุกรม RS เชือมต 232 (แนะนํา UCON-232S หรือใชสาย UCON-4 เพื่อเชื่อมตอพอรต USB แทน) 

่ ไมโครคอนโทรลเลอร ตระกูล AVR เบอร Arduino POP-168 เปนโมดูลทีใช ATmega168 ของ Atmel มีการจัดเรียงขา 24 ขาเหมือนกับโมดูลเบสิกแสตมป โดยรวมสวนเชือมต ่ อพอรตอนุกรมไวดวย ทําใหการสือสารข ่ อมูลและดาวนโหลด โปรแกรมงายและสะดวกมาก ดังนั้นบอรดพัฒนาเดิมที่ใชเบสิกแสตมป 2 จึง สามารถทีเปลี ่ ่ยนมาใช Arduino POP-168 แทนไดเลย

2JX-POP168 : POP-168 microcontroller Project board

S3 SERVO POWER

C7 C8 C6 1000F 1000F 1000F 10V 10V 10V

K4 +Vm SERVO 4.8-7.2V supply K3 Battery input

+5V

+Vm

LED1 +Vm

PORT

R1 1k

+Vin 6-16V

GND

+5V

MCU port S1 POWER IN

+ K2 +Vin DC input 7.5-16V

~ ~

C1 220F 25V

OUT

IC1 278R05 GND

J1 P0

+5V C4 47F 16V

C3 0.1F 63V

J2 P1

BD1 2A50V

J3 P2

C2 0.1F 63V

J4 P3

+5V 21

1 3 4 23

K1 RS-232 (RJ-11 female)

J5 P4

C5 0.1F 63V

2

POP168 Socket

J6 P5 J7 P6*

22 S2 RESET

20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10

9

8

7

6

5

J8 P7*

+Vm P0 +Vm GND P1 +Vm GND BASIC Stamp port compatible Arduino port compatible

P15 P14 P13 P12 P11 P10 P9 P8 P7* P6* P5 P4 P3 P2 P1 P0

P2 +Vm GND

D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0

POP-168 PORT

   

รูปที่ 1 วงจรสมบูรณของบอรด JX-POP168

P3 +Vm GND

SERVO PORT P0 (An0/Di14) - P5 (An5/Di19)

P4 +Vm GND P5 +Vm GND

Vin 6-12Vdc

+Vm 4.8-6V for servo motor

RS-232

6-12Vdc

JX-POP168 : POP-168 microcontroller Project board3

+V m 13

+V m SERVO

ATMEGA168 POP-168

POWER

P5 P4

1

12

RESET

P3

JX-POP168

ATmega168 Matchbox Micro-Project board Microcontroller port (P15-P0) ARDUINO

P2 P1

D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0

+5V 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

GND

+Vm P0

P

เทียบขาตอใชงานของ POP-168 บนบอรด JX-POP168 ชื่อขาแบบเบสิกแสตมป ชื่อขาตามขอกําหนดของ Arduino i-Stamp2P24 P15 P14 P13 P12 P11 P10 P9 P8 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0

Di 9 หรือ D9 Di 8 หรือ D8 Di 7 หรือ D7 Di 6 หรือ D6 Di 5 หรือ D5 Di 4 หรือ D4 Di 3 หรือ D3 Di 2 หรือ D2 An 7 หรือ A7 An 6 หรือ A6 An 5 หรือ A5 หรือ Di 19 หรือ D19 An 4 หรือ A4 หรือ Di 18 หรือ D18 An 3 หรือ A3 หรือ Di 17 หรือ D17 An 2 หรือ A2 หรือ Di 16 หรือ D16 An 1 หรือ A1 หรือ Di 15 หรือ D15 An 0 หรือ A0 หรือ Di 14 หรือ D14

การทํางานของขาตามขอกําหนด ของ Arduino ขาพอรตดิจิตอล 9 / PWM ขาพอรตดิจิตอล 8 ขาพอรตดิจิตอล 7 ขาพอรตดิจิตอล 6 / PWM ขาพอรตดิจิตอล 5 / PWM ขาพอรตดิจิตอล 4 ขาพอรตดิจิตอล 3 / PWM ขาพอรตดิจิตอล 2 ขาพอรตอะนาลอก 7 ขาพอรตอะนาลอก 6 ขาพอรตอะนาลอก 5 / ดิจิตอล 19 / SCL ขาพอรตอะนาลอก 4 / ดิจิตอล 18 / SDA ขาพอรตอะนาลอก 3 / ดิจิตอล 17 ขาพอรตอะนาลอก 2 / ดิจิตอล 16 ขาพอรตอะนาลอก 1 / ดิจิตอล 15 ขาพอรตอะนาลอก 0 / ดิจิตอล 14

รูปที่ 2 แสดงการเทียบขาของพอรตบนบอรด JX-POP168 ตามมาตรฐานของ Arduino กับโมดูล เบสิกแสตมป 2

4JX-POP168 : POP-168 microcontroller Project board

การทํางานของวงจร วงจรสมบูรณของบอรดพัฒนาโครงงานสําหรับโมดูล Arduino POP-168 แสดงในรูปที่ 1 มี SK1 ใชรองรับ การติดตังโมดู ้ ล Arduino POP-168 สวนการเชือมต ่ อกับคอมพิวเตอรผานพอรตอนุกรมจะกระทําผาน K1 แจ็กโมดูลาร 4 ขา ไฟเลียงวงจรได ้ มาจากแรงดัน +6 ถึง +12V จากภายนอกผานแจกอะแดปเตอร K2 หรือเทอรมินอลบล็อก K3 โดยมีบริดจไดโอด BD1 ทําการจัดขัวแรงดั ้ นใหม แรงดันไฟเลียงจากภายนอกจะถู ้ กควบคุมใหคงทีที่ ่ +5V โดย IC1 ขาพอรตทังหมดของโมดู ้ ล Arduino POP-168 จะถูกตอไปยังจุดบัดกรีอิสระเพือเชื ่ อมต ่ อกับอุปกรณภายนอก นอกจากนั้นทีขาพอร ่ ต An0 ถึง An7 ยังไดรับการจัดสรรใหตอไปกับคอนเน็กเตอรแบบ JST 2 มม. เพื่อใหสามารถ เชื่อมตอกับแผงวงจรตัวตรวจจับตางๆ ที่ทาง INEX จัดทําขึน้ และยังตอขา An0/Di14 ถึง An5/Di19 ไปยังคอนเน็ก เตอร IDC เพือใช ่ ตอกับเซอรโวมอเตอรขนาดเล็ก ทําใหสามารถใชงานบอรดพัฒนาโครงงานนีได ้ อยางหลากหลาย เนืองจากโมดู ่ ล POP-168 มีการจัดขาตรงกับโมดูลเบสิกแสตมป 2 ดังนันบนบอร ้ ดจึงกําหนดชือขาให ่ สอดคลอง กับเบสิกแสตมปดวย ถาหากตองการชือขาพอร ่ ตทีเป ่ นไปตามาตรฐานของ Arduino สามารถเทียบไดจากรูปที่ 2 เพือให ่ การขับเซอรโวมอเตอรเปนไปอยางมีประสิทธิภาพ จึงไดแยกจุดตอแหลงจายไฟของเซอรโวมอเตอร ออกมาตางหาก โดยไฟเลียงสํ ้ าหรับเซอรโวมอเตอรควรมีคาระหวาง 4.8 ถึง 6.0V ตอเขามาทางคอนเน็กเตอร K4 มี สวิตชตัดตอการจายไฟ และมี LED2 สําหรับแสดงสถานะไฟเลียงเซอร ้ โวมอเตอร ตัวเก็บประจุ C8 ถึง C10 ทําหนาที่ สํารองพลังงานไฟฟาสําหรับการขับเซอรโวมอเตอร เนืองจากในจั ่ งหวะทีมี่ เซอรโวมอเตอรเริมทํ ่ างานและเมือมีการ เปลียนทิ ่ ศทางการหมุน จะเกิดการกระชากของกระแสไฟฟาจํานวนมาก ทําใหแรงดันทีเลี ่ ยงเซอร ้ โวมอเตอรอาจตก ลง แรงดันไฟฟาทีสํ่ ารองไวใน C6 ถึง C8 จะเขามาชวยจัดการตรงสวนนีทํ้ าใหการทํางานราบรืน่ สําหรับทานทีต่ องตอกับพอรต USB เทานัน้ มี 2 ทางเลือกคือ ใชสายตอพอรตอนุกรมทีจั่ ดมาพรอมกับบอรดรวม กับตัวแปลงสัญญาณพอรต USB เปนพอรตอนุกร2 (แนะนํา UCON-232S) หรือใชสายแปลงสัญญาณรุน UCON-4

การทดสอบใชงาน มีขันตอนโดยสรุ ้ ปดังนี้ (1) นําโมดูล Arduino POP-168 มาติดตังเข ้ าที่ SK1 โดยตองดูขาใหถูกตองดังรูป

(2) ตอสายเขากับคอมพิวเตอร แลวจายไฟ หากไมมีอะไรผิดพลาด LED สีเขียวบนโมดูล Arduino POP-168 ตองติดสวาง แตถาไมเปนตามนีรี้ บปดสวิตช ปลดไฟเลียงแล ้ วตรวจจับการลงอุปกรณใหมอีกครัง้ รวมถึงทิศทางการ ติดตังโมดู ้ ล POP-168 ดวย

JX-POP168 : POP-168 microcontroller Project board5

(3) เปดโปรแกรม Arduino IDE (ดาวนโหลดไดที่ www.arduino.cc) (4) เลือกชนิดของไมโครคอนโทรลเลอรบนหนาตางของโปรแกรม Arduino IDE โดยเลือกทีเมนู ่ Board > Arduino Mini หรือ POP-168

(5) เลือกพอรตอนุกรมหรือพอรตอนุกรมเสมือนทีเกิ ่ ดจากการใชตัวแปลงพอรต USB เปนพอรตอนุกรม โดย ไปทีเมนู ่ Tools > Serial Port > COMx

(6) เปดไฟลทดสอบการทํางาน โดยเลือกไปที่ File > Sketchbook > Examples > Digital > Blink ดังรูป

6JX-POP168 : POP-168 microcontroller Project board

Vin 6-12Vdc

+Vm 4.8-6V for servo motor

RS-232

6-12Vdc

(7) กําหนดใหโมดูล Arduino POP-168 เขาสูโหมดโปรแกรม  ซึงทํ ่ าได 2 วิธีคือ (7.1) เขาสูโหมดโปรแกรมโดยไม  ตองปดไฟเลียงวงจร ้ (ดูรูปที่ 8) (7.1.1) กดสวิตช RESET บนบอรดพัฒนาโครงงานคางไว (7.1.2) กดสวิตช BL บนโมดูลPOP-168 คางไว (7.1.3) ปลอยสวิตช RESET แลวปลอยสวิตช BL ตามมา

+V m 13

+V m SERVO

ATMEGA168 POP-168

POWER

P5 P4

1

12

RESET

 

1

 

3



P3

JX-POP168

ATmega168 Matchbox Micro-Project board Microcontroller port ( P15-P0) ARDUINO

2

P2 P1

D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0

+5V 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

GND

+Vm P0

6-12Vdc

P

5



+Vm 4.8-6V for servo motor +V m 13

+V m SERVO

ATMEGA168 POP-168

POWER

P5 P4

1

12

RESET

P3

JX-POP168

ATmega168 Matchbox Micro-Project board Microcontroller port ( P15-P0) ARDUINO

P2 P1

D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0

+5V 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

GND

+Vm P0

P

4



JX-POP168 : POP-168 microcontroller Project board7

(7.2) เขาสูโหมดโปรแกรมด  วยการปดไฟเลียงวงจร ้ (7.2.1) ปดสวิตช POWEER เพือป ่ ดไฟเลียงวงจร ้ (7.2.2) กดสวิตช BL บนโมดูลPOP-168 คางไว (7.2.3) เปดสวิตช POWER เพือเป ่ ดไฟเลียงวงจร ้ แลวปลอยสวิตช BL LED สีนําเงิ ้ นของโมดูล POP-168 จะติดคาง เพือแจ ่ งวาเขาสูโหมดโปรแกรมแล  ว

 Vin 6-12Vdc

+Vm 4.8-6V for servo motor

RS-232

6-12Vdc

1

+V m 13

+V m SERVO

ATMEGA168 POP-168

POWER

P5

2

P4 1

12

RESET

P3

JX-POP168

ATmega168 Matchbox Micro-Project board Microcontroller port (P15-P0) ARDUINO

P2 P1

D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0

+5V 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

GND

+Vm P0

6-12Vdc

P

5



+Vm 4.8-6V for servo motor +V m 13

+V m SERVO P5

ATMEGA168 POP-168

POWER

P4 1

12

RESET

P3

JX-POP168

ATmega168 Matchbox Micro-Project board Microcontroller port (P15-P0) ARDUINO

P2 P1

D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0

+5V 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

GND

+Vm P0

P

3

 4



 

8JX-POP168 : POP-168 microcontroller Project board

(8) กลับไปที่หนาตางโปรแกรม Arduino IDE ใหคลิกที่ปุม Upload เพื่อสงขอมูลของโปรแกรมลงไปใน หนวยความจําของโมดูล POP-168 (9) รอสักครู ทีหน ่ าตางโปรแกรม Arduino IDE จะแสดงขอความ Done uploading เพือแจ ่ งวา การดาวนโหลด เสร็จสมบูรณ (10) กดสวิตช RESET บนบอรดพัฒนาโครงงานที่เราสรางขึ้น หากทุกอยางถูกตองจะเห็น LED สีนําเงิ ้ น บนโมดูล POP-168 กะพริบ หากไดตามนีแสดงว ้ า บอรด JX-POP168 พรอมใชงาน +5V

   

RESET GND NC GND RESET VDD (+5Vdc) Di 9/PWM (PB1) Di 8 (PB0) Di 7 (PD7) Di 6/PWM (PD6) Di 5/PWM (PD5) Di 4 (PD4) Di 3/PWM (PD3) Di 2 (PD2)



   Di12 (PB4:MISO) Di13 (PB5:SCK) Blue LED RESET Di10 (PB2:SS) PWM Di11 (PB3:MOSI) PWM

13

ATMEGA168

 2

12

TxD RxD NC GND An0 (PC0) An 1 (PC1) An2 (PC2) An 3 (PC3) An4/SDA (PC4) An5/SCL (PC5) An 6 (AN6) An 7 (AN7)

1

 

POP-168

GND GND GND GND +VDD

 

3 5



         

INNOVATIVE EXPERIMENT