STM32F GELİŞTİRME MODÜLLERİM – Bölüm 2 : Minikit_S R4 SPI girişli TFT

Bu yayında; geliştirmiş olduğum 64 pinli STM32F1, STM32F2 ve STM32F3 işlemcilerini ve SPI girişli bir TFT taşıyan modülümü anlatacağım.

64 pin STM32F10x kullanmam gerektiğinde aşağıdaki fotoda görülen Çin yapımı geliştirme kitini kullanıyordum. Özellikle geliştirdiğim masaüstü CNC bu çekirdek kit üzerine kurulu olarak gelişti.

 

Bu kitin mikroişlemci çevresinde 64 erişim noktası görülüyor. Bu 64 pin mikroişlemcinin tüm ayaklarına erişim sağlıyor. Bunların dışında öteye beriye serpiştirilmiş 32 erişim noktası da UART, BOOT, reset, besleme ve programlama ayaklarına erişim kolaylığı sağlıyor. Ben bu noktalara erkek pin headerler lehimliyordum. Pin headerler lehimlendikten sonra modülü ters çevirerek aşağıdaki fotoda görülen CNC ana kartına takıyordum.

CNC ana kartında, bu kitteki tüm erkek pinlere karşı  düşen dişi pin soketler var.  Böylece iki kart arasında 96 noktadan bağlantı sağlanmış oluyor.

Bu kırmızı renkli Çin yapımı geliştime kitinin yerini alacak, aynı zamanda projelerime has fazladan özellikleri de olacak bir modül tasarladım. Bu modülü Minikit_S olarak adlandırıyorum. “S” harfi bunun üzerinde kullanılan TFT ekranın SPI arayüzlü olduğuna işaret ediyor. Paralel arayüzlü TFT kullanan modülün isminde “P” harfi var.

Burada anlattığım model Temmuz 2019 R04 sürümü.

Çin yapımı olan modüllere göre fazladan özellikler şunlar:

• Mevcut Çin yapımı modül ile aynı geometri ve noktalarda erkek pin headerleri,
• 2.4″ ve 3.5″ SPI arayüzlü TFT lere uygun konnektörler
• I2C1 erişimi için 4 pinlik header
• ESP8266-01 soketi ve buna yapılmış UART1 bağlantıları,
• ESP8266-01 in GPIO0 ve GPIO2 pinleri
• Bir adet I2C erişimli 24Cxx serisi EEPROM
• STM32F1xx e ilaveten STM32F2xx ve STM32F3XX serisi işlemcilerin kullanımına uygun tasarım

Modülün üst ve alt görünümleri

Minikit_S üst görünüm

Minikit_S Alt görünüm

Minikit_S EAGLE Yerleşim planı

MİNİKİT_S Pin tanımları

Minikit_P nin CNC ile bağlantı sağlayan alt pinleri – yani komponent tarafındaki pinler- Çin yapımı modül ile aynı.  

Aşağıda mikroişlemci çevresindeki 64 adet pinin etiketleri görünüyor. Bu pinler mikroişlemcinin tüm ayaklarına erişim sağlıyor.

Buna ilaveten üst taraftaki TFT konnektör pinlerinin etiketlerini de bir sonraki paragrafta vereceğim.

 

		A03	3V3	A05	A07	C05	B01	B10	GND
		GND	A04	A06	C04	B0	B02	B11	3V3
A01	A02	MINIKIT_S MİKROİŞLEMCİ CEVRESİ PİNLER (ÜST GÖRÜNÜŞ)								B13	B12
VDDA	A0									B15	B14
C03	VSSA									C07	C06
C01	C02									C09	C08
NRST	C0									A09	A08
D0	D01									A11	A10
C14	C15									A13	A12
VBAT	C13									3V3	GND
		3V3	B09	BT0	B06	B04	D02	C11	A15
		GND	B08	B07	B05	B03	C12	C10	A14

 

Minikit_S TFT arayüz pinleri

Minikit_S in üst tarafında sol tarafta 14 pinlik TFT SPI1 ve kontrol sinyalleri konnektörü, sağ tarafta da  SD kart arayüzünün 4 pinli SPI2 konnektörü var. Farklı iki ölçüde TFT kullanılabilmesi içi bu SD arayüzü (SPI2), birbirine paralel bağlı iki adet 4 pin konnektöre ulaştırılmış durumda.  Pinler ve karşı düşen STM32F10x işlemci ayakları aşağıdaki gibi :

MİNİKİT_S PROGRAMLAMA VE DEBUG ARAYÜZÜ

Modülün sol tarafında 20 pinli JTAG konnektörü bulunmakla birlikte bunun sadece SWD, SWCK, NRST, Vcc ve GND pinleri aktif olarak sisteme bağlı :

ÇİN YAPIMI R64 MODÜLLERDEN NE FAZLASI VAR ?

Bu bir tekrar da olsa burada yeniden özetliyeceğim:

Minikit_P ve Minikit_S modülleri çalışmalarımı büyük ölçüde rahatlattı. Bu kartlara STM32F103Rx, STM32F20x, STM32F30x  serilerinden farklı mikroişlemciler lehimleyerek kullanabiliyorum.

Çin yapımı kırmızı R64 kit iyiydi hoştu ama artık satılmıyor, zaten sadece STM32F103R8 taşıyan tek bir tipi vardı. Halbuki benim bu pin geometrisine dayalı başta CNC olmak üzere başka tasarımlarım da var. Bunların her birini sürekli olarak geliştiriyorum, hem gerektiğinde ilave kitlere hem de daha güçlü işlemcilere ihtiyacım var.    

Bu R04 sürümü PCB tasarımı STM32F103Rx lere ilaveten STM32F20x ve STM32F30x serisini de kullabileceğim şekilde tasarladım.

SPI ve 8 Bit Paralel arayüzlü TFT ekranların doğrudan takılabilmesi en başta belirttiğim gibi zaten ana amaç idi.

Ayrıca popüler 24Cxx serisi I2C arayüzlü bir EEPROM için de yer var, gerektiğinde lehimleyerek kullanabiliyorum.

TFT_S tipi modülde UART1 arayüzü üzerine ESP8266 WiFi modülü bağlamak üzere 2×4 pinli konnektör ekledim. Internet tabanlı birşeyler yaparım diye.

PCB MONTAJI HAKKINDA

Bu güne kadar prototiplerimde SMD devre elemanları kullanmaktan kaçınıyordum, lehimlemesi zor oluyor diye. Bu kitlerle birlikte protoptip ve modellerde de SMD devre elemanları kullanmaya başladım.

Bu yaştan sonra zayıflayan gözler ve hassasiyetini kaybetmiş parmaklarla bu iş çok zor oluyor, ama oldu. SMD direnç ve kondansatörlerde 0805 boyutunun altına inmemeye gayret ediyorum. Başlangıçta bu 0.25mm aralıklı 64 ayağı olan mikro işlemcileri lehimlemek hiç de kolay olmadı.

Saatlerce, günlerce SMD lehimleme antremanı yaptım. Artık tekniğim yeterince gelişti.  Gururla söyleyebilirim ki 12-13 adet modül montajı-lehimlemesi yaptım, hiç fire vermedim. Işıklı büyüteç her zaman yetmiyor, bu durumlarda mikroskop altında çalışmak zorunda kalıyorum.

Bakalım ne zamana kadar böyle gidecek.

Bu yayının sonu – Ağustos 2019