NanoSAMD21 Mikrocontroller Modul mit SAMD21J17A

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Dirk

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28 Jan 2007
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C, Assembler, Pascal, C++, PHP, Java
Hallo Forumgemeinde :)

Wie der Name sicherlich verrät, basiert das Mikrocontrollermodul auf dem SMART ARM-based Mikrocontroller SAMD21 von Atmel.

Das Modul eignet sich einerseits als Einstieg in die ARM-Welt, andererseits ist es sicherlich auch durch seine extrem kompakte Bauform für den einen oder anderen Fortgeschrittenen interessant. :)






Links:
Bezugsquelle: Das Modul im Shop
https://www.dev-tools.de/NanoSAMD21


Datenblatt + Schaltplan (PDF)
Atmel Studio (Atmel, Website)
SAMD Family (Atmel, Website)
SAMD21J17A Datasheet (Atmel, PDF)




Bestückt ist ein ATSAMD21J17A Mikrocontroller von Atmel, welcher alle Features der Mikrocontroller aus der SAM D Familie besitzt. Der SAM D Mikrocontroller basiert auf einem ARM Cortex M0 Kern. Er verfügt über 128kB Flash Memory und 16kB SRAM.


Der Mikrocontroller läßt sich über das Serial Wire Debug Interface (SWD) programmieren und debuggen. Auf dem Mikrocontrollermodul sitzt hierfür ein 10poliger Cortex Debug Connector (siehe Bild links). Dieser ist kompatibel zu vielen Programmierern. Ihr könnt zum Beispiel den Atmel®-ICE Programmer einsetzen, die Signalbelegung des Connectors ist pin-kompatibel zu dessen SWD-Interface (siehe Bild ganz unten). Als Entwicklungsumgebung ist Atmel Studio geeignet, diese ist kostenlos.


Das Mikrocontrollermodul ist sehr kompakt aufgebaut, alles ist in SMD bestückt, vieles in 0603. Wenn ihr das Mikrocontrollermodul in Verbindung mit Lochrasterplatinen einsetzen möchtet, kein Problem das passt. Die Stiftleistenanschlüsse liegen auf einem 2,54mm Rastermaß. Das Mikrocontrollermodul hat eine Größe von 38mm x 44mm.


Die Ecken sind "abgerundet" und es ist jeweils eine Montagebohrung vorgesehen. Die Leiterkarte wird gefräst, sie ist im Nutzen nicht geritzt. Sie liegt gut in der Hand, besonders wichtig, wenn man sie nicht montiert hat und den USB-Stecker in die MicroUSB-Fassung steckt.


Im Bereich USB werden Suppressordiodenarray und Filterelemente eingesetzt (ESD und EMI Schutz für D+, D-, VBUS).


Das Microcontrollermodul läßt sich entweder über USB VBUS mit Betriebsspannung versorgen oder über eine externe 5V Spannung am Pin P2-1. Ein linearer LDO Spannungsregler regelt daraus 3,3V. Diese werden für den SAMD21 benötigt (VDDIO, VDDIN, VDDANA).
Auf dem Modul sitzt ein Power Switch (TPS2113APW, siehe Bild links), welcher automatisch zwischen den beiden möglichen Betriebsspannungsversorgungen umschaltet. Wird keine externe Betriebsspannung an Pin P2-1 angelegt, erfolgt die Versorgung über den USB-Stecker, falls dieser angeschlossen ist. Wird eine externe Versorgungsspannung angelegt, hat diese Vorrang vor USB VBUS, das Modul wird in diesem Fall extern versorgt. Der Power Switch übernimmt noch weitere Aufgaben, es wird das sog. reverse- und cross-conduction verhindert und es wird der Strom begrenzt (typ. 640mA, genaueres siehe Datenblatt).


Im linken Bild seht ihr den bereits angesprochene LDO Linearregler (TS1117-3.3).


Am external clock/oscillator XOSC ist ein 12MHz Quarz angeschlossen.


Auch ein Uhrenquarz ist vorhanden (XOSC32K).


Am Pin PB30 des SAMD Mikrocontrollers ist eine LED angeschlossen, hier kann man sich schnell einmal einen Status anzeigen lassen.


Es sind zwei Kurzhubtaster vorhanden. Ein RESET-Taster und einen Taster angeschlossen an PA13.


Leiterkarte:
Layer: 2
Material: FR4
Lötstopplack: dev-tools-blue
Silkscreen: weiß (Signalbezeichnungen)
Oberfläche: Immersion Gold




NanoSAMD21 mit angeschlossenem Atmel®-ICE Programmer und USB-Kabel
 
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