Board 50229

From MakerSpace Leiden
Jump to: navigation, search

Similar to 50228, but with 16 displays instead of 6. Also has 15 extra buttons, each with a LED underneath. Has a ATMEGA162 instead of the '161 of the 50228. etc. Also has 2 demuxes (74HC138 3 to 8 decoder) instead of 1, and 3 74HC174 flipflops for LED control.

Voorkant van 50229 nummer 17, voor de aanduidingen van de displays, schakelaars/leds etc
Achterkant van 50229 nummer 17, voor de aanduiding welk IC waar zit

Main connector

1 NC 2 NC
3 NC 4 NC
5 ? 6 ?
7 RST 8 SCK
9 MISO 10 MOSI
11 RX0 12 TX0
13 SS 14 Vdd
15 Vdd 16 ?
17 ? GND
GND GND

De main connector komt dus overeen met die van de 50228

display control

De displays op de 50229 zijn PD4435, dus dezelfde als op de 50229 maar anders dan op de 50.028. De aansturing ervan is dus ook anders. datasheet PD443 series.

De aansturing lijkt erg op het voorbeeld uit de datasheet:

Datasheet-display-schiphol-sample.png

  • nWR van de displays zitten allemaal aan elkaar en aan PD6 (pin 16) van de ATMega162.
  • RD van de displays zitten allemaal aan elkaar en aan PD7 (pin 17) van de ATMega162.
  • CLKIO van alle displays zit aan elkaar (en verder nergens aan)
  • CLKSEL van alle displays op 1 na zit aan VCC, die ene zit aan GND. Dat is het display linksboven (A).
  • nRST van alle displays zitten aan elkaar en op PE2 (pin 29) van de ATMega162
  • Alle Adreslijnen voor het selecteren van digits zitten 1 op 1 aan elkaar (A0 aan A0 van alle displays, A1 aan A1, A2 aan A2).
    • A0 zit op PC0 (Pin 21)
    • A1 zit op PC1 (Pin 22)
    • A2 zit op PC2 (Pin 23)
  • De datalijnen zitten ook 1 op 1 aan elkaar (D0 aan D0, D1 aan D1, etc) van alle displays. Ze zitten op port A (D0 op PORTA0, D1 op A1, etc tot en met D7 op PORTA7)
  • CE1 en nCE0 wordt gebruikt om te selecteren welk display wordt aangestuurd en zit iets ingewikkelder in elkaar. (Na de omschrijving welk signaal waar aan zit volgt een tabel hoe welk display aan te sturen)
    • CE1 van de bovenste 2 rijen (A tm H - zie foto) zit aan PC6 (Pin 27 AVR - gedeeld met de 2e demux, zie aansturing LED's)
    • CE1 van de onderste 2 rijen (I tm P - zie foto) zit aan PC7 (Pin 28 AVR - gedeeld met de 2e demux, zie aansturing LED's)
  • nCE0 zit steeds aan 2 displays: eentje uit de bovenhelft en eentje uit de onderhelft. Deze wordt gestuurd vanuit de 1e demux.
    • Display A en I zitten aan nY0
    • Display B en J zitten aan nY1
    • Display C en K zitten aan nY2
    • Display D en L zitten aan nY3
    • Display E en M zitten aan nY4
    • Display F en N zitten aan nY5
    • Display G en O zitten aan nY6
    • Display H en P zitten aan nY7
  • Van de eerste demux zijn de enable-pinnen altijd actief (nE1, nE2 aan GND, E3 aan Vcc). Sturen van diens adreslijnen is dus voldoende om nCE0 van de displays te sturen. De demux zorgt voor de inversie. De 2e demux stuurt de flipflops die de LED's sturen, zie aldaar.
PC3 (A0) PC4 (A1) PC5 (A2) PC6 (CE1 bovenrijen) PC 7 (CE1 onderrijen) Display
X X X L L geen
X X X H H invalid (2 displays tegelijk / LED mux)
L L L H L A
L L L L H I
L L H L H J
L L H H L B
L H L L H K
L H L H L C
L H H L H L
L H H H L D
H L L L H M
H L L H L E
H L H L H N
H L H H L F
H H L L H O
H H L H L G
H H H L H P
H H H H L H

reading the buttons

The 15 buttons are in a 4x4 matrix. The brightness up / down switches connect to the same pins. Every switch is between two MCU pins.

  • Brightness up: between PD2 and PB3.
  • Brightness down: between PD4 and PD5.
row/col PD2 PD3 PD4 PD5
PB3 UP WIS RVR RD 06
PB2 22 27 36R 06
PB1 36L 18L 18R CLR
PB0 4 3 2 1

Text on the buttons taken from board 50.229 no 17. Might differ on other board. Top to bottom 1,2,3,4, then under 4 is CLR and left to right 18R, 18L ,36L ,06 ,36R, 27, 22, RD 06, RVR, WIS.

Read as any other keyboard matrix (? Enable pull-ups on input row/col s & unused col/row and drive one col/row low ?)

setting the LEDs

De LED's worden aangestuurd via 74HC174 flipflops. Hiervan worden steeds de eerste 5 gebruikt, er zijn 3 IC's, zo worden 15 LED's gestuurd. De ingangen hangen aan elkaar, door middel van de kloklijn wordt gekozen welk van de 3 IC's wordt ingeklokt. Er zijn dus 5 I/O pinnen vanuit de AVR waarmee data wordt klaargezet voor de LED's. Vervolgens wordt (met andere I/O lijnen) de klok van de flipflops gestuurd 1 van de 3 groepjes van 5 te kiezen waar die data naar toe moet. Dit gaat via de tweede demux. Onderaan dit paragraafje staat een tabel welke pinnen welke LED's sturen. (Je kunt de achterliggende details dan eventueel overslaan)

(Terzijde: Is dit met het oog op toekomstige uitbreidbaarheid zo ontworpen? Er worden immers maar 3 uitgangen van de demux gebruikt om de 3 74hc174's te sturen, en de demux heeft 3 adreslijnen. Het spaart dus geen I/O - al wordt e.e.a. slim dubbel gebruikt en is het misschien daarvoor al nodig de demux ertussen te hebben).

De tweede demux is niet standaard enabled:

  • nE1 wordt gestuurd uit PC6 (Tevens CE1 bovenrijen) - deze pin moet dus Laag om te enablen
  • nE2 wordt gestuurd uit PC7 (Tevens CE1 onderrijen) - deze pin moet dus Laag om te enablen
  • E3 wordt gestuurd uit PC5 (Tevens A2 eerste mux). - deze pin moet dus Hoog om te enablen

De Adreslijnen van de 2e demux zijn als volgt verbonden:

  • A0 wordt gestuurd uit PC3 (Net als A0 eerste demux)
  • A1 wordt gestuurd uit PC4 (Net als A1 eerste demux)
  • A2 wordt gestuurd uit PD6

De datalijnen van de flipflops worden als volgt gestuurd:

  • D0 wordt gestuurd uit PA0
  • D1 wordt gestuurd uit PA1
  • D2 wordt gestuurd uit PA2
  • D3 wordt gestuurd uit PA3
  • D4 wordt gestuurd uit PA4


De LED's worden dus als volgt aangestuurd:

  • Maak de adreslijnen laag om geen enkele van de klokinputs te sturen
  • Zet data op PA0 tot en met 4 klaar volgens onderstaande tabel
  • Kies gewenste 74HC174 uit onderstaande tabel
  • Zet de adreslijnen van de demux zodanig dat de gewenste 174 een opgaande klokflank krijgt en de data inklokt
  • Herhaal
PA0 1 18R 27
PA1 2 18L 22
PA2 3 36L RD 06
PA3 4 06 RVR
PA4 CLR 36R WIS
74HC174 nummer : 0 1 2

Text on the buttons taken from board 50.229 no 17. Might differ on other board. Top to bottom 1,2,3,4, then under 4 is CLR and left to right 18R, 18L, 36L, 06, 36R, 27, 22, RD 06, RVR, WIS. - zie foto bovenaan.

Om de HC174 te selecteren:

74HC174 nummer PC3 PC4 PC5
0 L L H
1 L H H
2 H H H
geen X X L

PC5 kan dus gebruikt worden om de klokflank mee te genereren (even hoog maken, laag maken, en daarna PC3 en PC4 kiezen met PC5 laag)

Other things

The button caps can be very carefully disassembled to replace the text. (Print on transparant overhead sheet)