SPI

Diseño de una Pcb para comunicación SPI

La idea es diseñar y crear una placa  que mediante  Bus SPI, nos permita la comunicación entre  un microcontrolador y una serie de periféricos. Como ya teníamos el sistema microcontrolador diseñado anteriormente, lo podemos comunicar mediante un RIBBON.

Nuestra PCB contará con los siguientes periféricos:

• Conector RiBBon 40 pines
• Un potenciómetro digital de 8 Bits
• Serial EEPPROM
• Un sensor de temperatura
• Dac
• Teclado de 1 línea

Definido el proyecto comenzaremos diseñando el circuito en Isis:

PCI BUS:

Lo he nombrado así, en esta parte establecemos el conector Ribbon y pondremos todas las Label, la función del Ribbon es poder comunicar esta placa  con la Pcb del sistema microcontrolador, por tanto, tenemos que establecer las conexiones de igual forma que en la anterior.

Potenciómetro digital 8 bits:

Hemos utilizado el integrado MCP41010, es un potenciómetro digital de la marca Microchip, el cual simula el funcionamiento de un potenciómetro analógico. Este modelo lo tenemos en 10K,50K y 100K.

Las conexiones se realizan tal y como se aprecia en la captura, las salidas son PA0(conexión del potenciómetro terminal A), PB0(conexión del potenciómetro terminal B), PW0(Común del potenciómetro).

 A la izquierda se puede ver el jumper de selección(JP2).

Serial EEPROM:

La EEprom utilizada es modelo 25LC020A, la cual tiene 2kbit de almacenamiento, accesibles via SPI.

El pin HOLD, permite una pausa en la comunicación

El pin HOLD, es la protección de escritura.

Sensor de temperatura:

El sensor de temperatura empleado es el TC77, es un sensor de temperatura digital. Cuenta con una exactitud de +-1ºC, midiendo valores de -55 a 125ºC.

El encapsulado utilizado es el SOT23.

Bypass:

Hemos insertado un condensador de 100nF por cada dispositivo, y dos para el conector( 100nF y 1uF).

DAC:

El DAC es un conversor Digital/Analógico, el integrado que hace la conversción es el MCP4822, también de la marca Microchip. Es compatible claramente con SPI.

La Salida se genera através de VoutA y VoutB. Al igual que los anteriores hemos colocado el jumper de selección a la izquierda.

Teclado:

Por último tenemos el teclado, el cual como se puede observar es un teclado de 1 solo línea que cuenta con 12 teclas.

El funcionamiento es sencillo, al pulsar una de las teclas, se cierra el circuito y se produce un divisor de tensión. En el esquema se puede apreciar que hemos unido los pines 1 y 2, 3 y 4, ya que en la mayoría de los pulsadores dobles son las conexiones puenteadas.

Una vez explicadas las partes, este es el resultado final.

Acabado el Isis, el siguiente paso sería continuar el diseño en Ares, de igual forma que explique en el diseño del sistema microcontrolador y como queremos crear la placa mediante la Cnc, posteriormente obtendríamos los Excellon, pasaríamos a Circuit Cam y por último al Board Master y a la CnC.

Aquí se puede ver mi diseño de Ares y el resultado final después de pasar por la Cnc.