Virkort

Styrelektroniken kopplas ihop på ett eller flera virkort.

Hösten 2023 konstruerades ett nytt virkort dedikerat för robotbyggen, med JTAG, matningsspänning, två ATmega1284 med mera färdigt.

Att göra detta har flera fördelar i form av att det underlättar för studenterna, och det går snabbare att komma igång. Det har dock även nackdelen att flexibiliteten blir mindre.

Så här ska/bör virkorten användas:

• Virkortet får sin matningsspänning antingen via batterieliminator (rund "Pwr"-kontakt), eller via en 10-polig kabel från roboten, som ska sitta i IDC-kontakt 1. Kabeln får inte kopplas in i någon annan IDC kontakt, då det kan orsaka backströmmar som kan skada komponenter.
• Virkortet har två AVR:er (ATmega1284), som är identiskt kopplade.
• AVR:erna har varsin liggande 10-polig JTAG-kontakt, för programmering med JTAG ICE3.
• AVR:erna har varsin reset-knapp. Det finns möjlighet att vira ihop reseten så att båda AVR:erna kontrolleras av båda knapparna. Det finns även möjlighet att vira in yttre resetknapp.
• Det finns plats för en EXO3:a som förser båda AVR:erna med klockpulser. Vid behov av separata EXO3:or, prata med din handledare.
• Respektive AVR kan konfigureras till att använda externa klockpulser från EXO3 eller inbyggd intern klock-oscillator (vanligen 8 MHz).
• AVR:erna har även varsin FTDI-kontakt för UART. FTDI-kontaktens "svarta" ände ska anslutas till pinne 1, markerad på kortet med "1A" respektive "1B".
• Det finns tolv stycken 3-pinlister med [Gnd, Pwr, Data], för anslutning av t.ex. IR-sensorer eller servon.
• 3-pinlisterna har färdig filtrerad mantningsspänning lämplig för sensorer, men för servon bör matning viras in från stiftlister med 5V och GND för bättre drivförmåga.
• Det finns tre 16-poliga och fyra 10-poliga IDC-kontakter. De 16-poliga kan användas t.ex. för att ansluta till nivåshiftaren. De 10-poliga kan användas t.ex. till tejpsensormodulen.
• Det finns en vir-yta för att kunna vira in mer utrustning vid behov. Om denna yta är för liten, så går det att koppla till ett äldre virkort, som bara har viryta.

Det förenklade elektriska schemat ovan illustrerar några olika färdiglödda delar av kretskortet.

• På ATmegan är de flesta pinnar kvadratiskt ritade. Dessa kan viras. Övriga (mindre) pinnar är avklippta. Dessa ska inte viras.
• FTDI-anlutningen är kopplad TxD till RxD och vice versa. Utöver vad som är ritat, så finns gemensam jord, samt att FTDI'ns CTS är jordad.
• De 3-poliga stiftlisterna har jord, matningsspänning och data. Matningsspänningen är skyddad bakom ett RC-filter, för att minska störningar på virkortets 5V-nät. Det går att vira in sig på matningsspänningen och datan.
  För anslutning av servo, kan man behöva "vira förbi" resistorn i RC-filtret, för att servot ska få tillräckligt med ström.
• JTAG-kontakten är även ansluten till jord och Vcc.
• EXO3:an är ansluten så att den odelade frekvensen går in på XTAL1 på båda AVR:erna. Det är upp till säkringarna i ATmegan att avgöra om ATmegan ska drivas av EXO3:an eller av interna oscillatorn.
• Som synes är AREF inte ansluten. Denna kan dock behöva beaktas om A/D-omvandlaren i AVR:en används.
• Alla stående IDC-kontakter har pinnarna 1-2 anslutna till jord, och 3-4 anslutna till Vcc.
• Virkortet har ett antal avkopplingskondensatorer mellan Gnd och Vcc, för att motverka störningar på matningsspänningen.

Våra äldre virkort innehåller ett fåtal IDC-kontakter, avkopplingskondensatorer, samt i övrigt bara en stor viryta.

Numera kan ett sådant virkort anslutas via en 16-polig IDC-kabel till det nya kortet, ifall ett projekt behöver mer yta att vira på (t.ex. en LCD). Även projekt med designer som inte matchar den färdigbyggda delen av de nya virkorten, kan implementeras på ett gammalt kort.