Мгновенный проект DIY контроллера планирует Linux дополнение

Проект Kickstarter «PIEP» предлагает модульную, самодельную систему управления с широким спектром процессоров и плат ввода-вывода, а также будущую опцию Linux.

Встраиваемые системы E3 создали свой набор «Независимая от процессора встраиваемая платформа» (он же PIEP) для демонстрации различных микроконтроллерных блоков (MCU) и периферийных плат.
Модульный комплект для разработки предлагает не только выбор плат MCU, но и позволяет вам выбирать из 21 периферийной платы, а в будущем у вас будет больше возможностей.
Стекируемая конструкция позволяет разместить до 36 периферийных модулей на одной материнской плате.


Настройка PIEP (слева) и комплект с материнской платой, платами процессора, модулями расширения

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Проект PIEP должен до 24 сентября на Kickstarter достичь своей цели в 70 000 долларов.
Модульный комплект начинается от 140 долларов США, в упаковке, которая должна быть выпущена в марте 2015 года. Это материнская плата, процессорная плата ATMegaX и три периферийных устройства.
Ранний пакет стоимостью 200 долларов позволяет выбрать между ARM, PIC и микроконтроллерами Freescale и доставит комплект к январю.
Другие пакеты стоят до комплекта ранних комплектов стоимостью $ 950 с тремя процессорными платами и 21 периферийным устройством.

Внутри PIEP

Первоначальная реализация PIEP позволяет подключить одну из трех процессорных плат E3 к материнской плате через 200-контактный разъем высокой плотности: Atmel SAM3X (Cortex-M3), AVR ATMegaX (PIC) или компьютер Freescale MC9S12. -модуль (COM).
Говорят, что интерфейс процессора поддерживает 8-, 16- или 32-разрядные архитектуры процессоров.


Материнская плата PIEP, верхняя и нижняя

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Материнская плата 4,35 x 4,03 дюйма имеет 12 разъемов (по шесть на каждой стороне платы), которые называются «стекируемыми портами периферийного интерфейса» (SPIP), где вы можете разместить до трех модулей расширения PIEP 1,25 x 1,25 дюйма для большого всего до 36 модулей расширения на систему.
Материнская плата PIEP имеет диапазон входного напряжения от 9 до 24 В постоянного тока, нерегулируемый, и поддерживает как JTAG-20, так и 6-контактные отладчики и программисты BDM / ICD.


Верхняя часть процессорной платы PIEP (версия Atmel) и нижняя часть (версия Freescale)

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Где Linux?

Если микроконтроллеры (MCU) не помогают, вы должны знать, что 3 сентября E3 объявила, что добавит готовый к Linux процессор в 2015 году, как только будет завершен текущий набор продуктов.
Согласно ответу по электронной почте от соучредителей E3 Чеда ДеМайерса и Кевина Хаффмана, вариант с поддержкой Linux «почти наверняка будет в форме адаптера, позволяющего существующему коммерческому продукту работать с нашей платформой».

Одним из вариантов может быть DAQ-ориентированная плата с готовым к Linux процессором, таким как 400 МГц, основанная на ARM9 Atmel SAM9X25, одна из системных микросхем семейства AT91SAM9X5 , наряду с «ресурсами, необходимыми для поддержки наших периферийных устройств». напиши Мейерс и Хаффман.
Альтернативный подход состоит в том, чтобы реализовать плату без ресурсов в стиле DAQ, таких как вычислительный модуль Raspberry Pi , и предложить адаптеры портов для создания необходимых ресурсов, добавляют они.


Raspberry Pi

Вычислительный модуль

(нажмите, чтобы увеличить)

Для системы на основе Pi «материнская плата будет содержать в основном интерфейсные порты типа связи (I2C, SPI и т. Д.)», - пишут DeMeyers и Huffman.
«Адаптер может быть подключен к порту для создания виртуального порта с необходимыми ресурсами;
периферийные устройства, размещенные поверх периферийной платы виртуального порта, будут иметь доступ к ресурсам, необходимым для реализации (например, к ШИМ) », - продолжают они.
«Хороший пример того, как это работает, можно найти в нашем адаптере порта SPI - SCI.
Это периферийное устройство подключается к порту SPI и представляет собой порт типа SCI для периферийных устройств, установленных поверх карты ».

«Если вы являетесь чемпионом Linux, мы будем рады услышать ваши идеи», - пишут ДеМейерс и Хаффман.

Подробнее о модулях расширения PIEP

По словам E3, функции, добавленные по модульному принципу через заголовки SPIP материнской платы, обычно «классифицируются по I2C (2x), SPI (2x), SCI (2x) или цифровым (6x), причем последние в основном интегрируют ресурсы, общие для всех совместимых с PIEP процессоров».
Говорят, что цифровые SPIP-заголовки 4-6 содержат в основном ресурсы, специфичные для процессора.


PIEP со сложенными периферийными платами (слева) и прототипом робота на основе PIEP

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Хотя каждый заголовок SPIP может подавать ток до 1 А в свой стек из трех модулей, максимальный общий ток, доступный для всех SPIP в системе, составляет 2 А, отмечает проект.
При необходимости модули расширения можно увеличить, чтобы они занимали два, четыре или все шесть мест в верхней или нижней части материнской платы PIEP.
(Предположительно, модули расширения большего размера могут по-прежнему допускать размещение дополнительных модулей над ними.)

Модули расширения PIEP также можно устанавливать удаленно, используя комплект для удаленного монтажа PIEP.
Платы имеют размер около 1,25 х 1,25 дюйма и питаются от 3,3 В или 5 В через перемычки.
Интерфейсы для внешних устройств используют 1 мм JST (DPIP) или 2 мм (периферийные) разъемы.

Ниже перечислены 21 периферийные платы, доступные в настоящее время для PIEP:

  • 3-значный цифровой дисплей - для числовой обратной связи
  • Акселерометр - с цифровым и аналоговым режимами
  • Arduino Shield Adapter - позволяет использовать экраны Arduino в системах PIEP и периферийные модули PIEP в системах Arduino
  • Breakout - универсальная периферия, совместимая со всеми SPIP-заголовками и напряжениями
  • Зуммер - звуковая обратная связь
  • Драйвер шины CAN - высокая скорость, надежная связь
  • Digital Port Expander - создает два 8-битных порта GPIO с прерыванием
  • Цифро-аналоговый преобразователь - 2-канальный, 12-битный
  • EEPROM - на базе I2C, работающий с напряжением 3,3 В или 5 В
  • H-Bridge - двойной привод с двумя сервоприводами или одним шаговым двигателем (макс. 24 В / 2 А)
  • Датчик движения - на ИК основе с 5-метровым диапазоном
  • Дата / Часы реального времени - на базе I2C с встроенной резервной батареей литиевого аккумулятора
  • Реле - предлагает два небольших сигнальных реле, каждое для однополюсного, двойного хода
  • SCI в RS232 - преобразует последовательные сигналы уровня TTL в RS232
  • SCI на USB - добавляет USB
  • SPI to SCI - добавляет порт SCI из ресурсов SPI, используя чип MAX3100
  • Switch & LED - пользовательское управление и обратная связь с 4-кратными мгновенными переключателями и 4-мя визуальными индикаторами
  • Temp / RH - измеряет до -40 до 85 ° C и относительную влажность от 0 до 100%
  • Терминал - полезен для отладки, тестирования и интерфейсов внешних сигналов
  • Термопара - для высокотемпературных измерений (оптимизирована для 25 до 100 ° C, поддерживает от 0 до 400 ° C)
  • Комплект для удаленного монтажа - 2 разъёма и соединительный кабель

Многие из периферийных модулей PIEP показаны на этой странице веб-сайта E3.

Проект Kickstarter: растяжка голов, демонстрационное видео

Растягивающие цели для проекта, помимо предстоящего варианта Linux, включают в себя:

  • Меньшая материнская плата 2 x 4 дюйма с меньшим количеством периферийных устройств
  • Адаптер BeagleBone, аналогичный адаптеру Arduino Shield
  • Адаптер Tiny Circuits, аналогичный адаптеру Arduino Shield
  • ЖК дисплей
  • Флэш-память
  • Сетевой адаптер

На веб-сайте E3, указанном ниже, представлены схемы и обширная документация для всех компонентов платы PIEP.
Там нет упоминания о лицензировании с открытым исходным кодом, однако.

PIEP демо

Дальнейшая информация

Пакет PIEP доступен в различных пакетах финансирования Kickstarter до 24 сентября, в диапазоне от 140 до 950 долларов США с поставками в январе или марте, в зависимости от пакета.
Дополнительную информацию можно найти на странице PIEP Kickstarter и на веб-сайте E3 Embedded Systems .
План проекта добавить опцию процессора Linux в течение 2015 года был объявлен здесь .

- с дополнительным репортажем Рика Лербаума