Placa Ton V1.2

 Ton

Torne suas ideias realidade com este simples e poderoso dispositivo

 

Visão Geral

Ton é uma plataforma de desenvolvimento e prototipação baseada no microcontrolador ARM Cortex-M4 32-bit STM32F405. Ele já integra uma unidade de medição inercial com 9 graus de liberdade, USB device/host, Bluetooth e Wi-Fi para você implementar suas ideias em eletrônica, robótica e IoT de uma forma simples, porém muito poderosa com um processador de 210 DMIPS (210 milhões de instruções por segundo). São 26 pinos de entradas/saídas, sendo até 12 saídas PWM e até 12 entradas analógicas. Pode ser alimentado pelo conector USB, pelo conector header ou ainda por bateria de uma célula de Li-Po (com carregador integrado). O seu header principal também permite a conexão com os seguintes periféricos: 4 UART, 2 saídas DAC, 1 i²C, 1 SPI e 1 SDIO.

 

A programação do Ton é realizada a partir do editor de texto Atom incorporando um package que permite a utilização de todos estes recursos com uma abordagem bem prática e intuitiva. Na etapa inicial de criação do projeto, o usuário define as funções dos pinos de entradas/saídas, com isso, é gerado automaticamente todas as configurações e funções de acesso para os respectivos periféricos. Mesmo com poucas noções de programação é possível aproveitar todos os recursos do Ton devido à abstração de alto nível da API desenvolvida em linguagem C/C++.

 

Especificações Técnicas

 

Detalhes

Programando

Para programar o Ton é utilizado o editor de texto Atom em conjunto com um package que permite: configurar o projeto, compilar o código, enviar ao dispositivo e comunicar via USB (escrita/leitura). Com isso, tem-se um ambiente de desenvolvimento enxuto de fácil utilização e com todas as funcionalidades deste ótimo editor.

A tela de configuração do projeto permite ao usuário selecionar a função de cada pino:

 

De acordo com esta configuração são geradas (automaticamente) todas as funções de configuração do microcontrolador e funções de acesso aos respectivos periféricos selecionados (UART, ADC, DAC, SPI, etc). Isso possibilita uma forma prática de usar todo o poder do microcontrolador ARM 32bit de 168 MHZ.

 

Veja aqui um passo a passo para utilização da Plataforma TON

 

Alimentação

O Ton pode ser alimentado pelo conector micro USB, externamente pelos conectores EXT-1 e EXT-2 (pinos GND, 3V3 ou VIN), ou ainda por uma bateria Li-Po de uma célula.

Observações quanto aos pinos de alimentação dos conectores EXT-1 e EXT-2:

- GND: pinos de Terra.

- 3V3: saída regulada de até 500 mA.

- VIN: entrada de alimentação entre 6 e 12V.

- 5V: saída regulada de até 500 mA para os casos em que o Ton esteja alimentado pela USB ou pelo VIN.

 

Conectores

Os conectores EXT-1 e EXT-2 possuem 26 pinos de entrada e saída, eles são numerados de 0 a 25, cada um destes pinos tem várias funções diferentes e devem ser configurados de acordo com sua utilização por meio da tela de configuração do ambiente de programação.

Com um hardware externo (ST-LINK ou similares) é possível debugar o código através do conector SWD.

Todos os pinos de I/O têm capacidade para configurar interrupções externas. Com exceção dos pinos 20 e 21, todos são 5 V tolerantes, porém quando configurado como entrada analógica a tensão de 3,3 V não deve ser ultrapassada.

 

Mapa dos pinos

A seguir são apresentadas as funções de cada pino:

 

Observações:

- ADC: a resolução do conversor é de 12-bit (4096 valores diferentes). Neste modo a tensão do pino não deve exceder 3,3 V.

- PWM: são 12 pinos de PWM com cinco grupos diferentes (alguns grupos possuem mais de um canal e são diferenciados pelas letras A, B, C e D). Cada grupo pode ser configurado com uma frequência diferente.

- UART: cada uma das quatro UART são configuradas separadas e podem ter baudrates diferentes.

- DAC: saídas analógicas de 12-bit, resistência de carga mínima = 5 kΩ.

- I²C e SPI: barramentos seriais para comunicação com uma infinidade de circuitos integrados.

- SDIO: interface para cartões de multimídia (SD Card e MMC).

 
IMU 9 DOF

A Unidade de Medição Inercial (Inertial Measurement Unit – IMU) utiliza o circuito integrado BMX055 com acelerômetro, giroscópio e magnetômetro de três eixos cada, totalizando nove graus de liberdade (9 DOF).

A partir desta unidade são fornecidos dados que possibilitam obter orientação, posicionamento e velocidade do dispositivo.

 
Comunicação

O Ton já vem equipado com uma série de periféricos que permitem se conectar com computadores, outro Ton, demais microcontroladores, smartphones, entre outros dispositivos. Suas principais formas de conexão com o mundo tecnológico são: USB, Bluetooth e Wi-Fi.

- USB: é através do conector USB micro que o Ton é programado, ele também pode ser utilizado para enviar e receber dados de um computador ou smartphone.

- Bluetooth (chipset CC2541): o módulo Bluetooth integrado ao Ton permite a comunicação sem fio com computadores e smartphones.

- Wi-Fi (chipset ESP8266): coloque seu projeto na Internet de maneira simples e rápida para entrar no mundo IoT.

Os conectores EXT-1 e EXT-2 ainda possui outras interfaces (UART, I²C e SPI) para deixar seu projeto ainda mais conectado.